三維實景建模作爲“數字城市”地理空間框架建設工程的一個重要組成部分，直觀且真實地還原城市風貌。無人機三維GIS作爲一項新興的測繪重要手段，具有續航時間長、成本低、機動靈活等優點，爲城市的規劃建設帶來極大便利。

傾斜攝影技術及主要特點

傾斜攝影技術是一種新型的高科技技術，主要依託無人機爲載體實現應用價值，通過在同一飛行平臺上搭載5臺傳感器，同時從一個垂直、四個傾斜五個不同的角度採集影像，拍攝相片時，同時記錄航高，航速，航向和旁向重疊，座標等參數，然後對傾斜影像進行分析和整理，獲取地面物體更爲完整準確的信息。

基於五目攝像頭的圖像獲取方式

傾斜攝影技術的主要特點主要有以下四個方面：

01

反應地物周邊真實情況

相對於正射影像，傾斜影像能讓用戶從多個角度觀察地面上的各種建築、自然景象等，更加真實反應實際物體的情況，由於傾斜攝影能增加側面的深度信息，並且結合GPS相關技術支持，能夠有效彌補了正射影像應用的不足。

02

可實現單張影像量測

通過配套軟件的應用，可基於成果影像進行高度、長度、面積、角度、坡度等的測量。

03

建築物側面紋理可採集

針對各種三維數字城市應用，利用航空攝影大規模成像的特點，加上從傾斜影像批量提取及貼紋理的方式，能夠有效降低城市三維建模成本。

04

易於網絡分佈

傾斜影像的數據格式可採用成熟穩定的技術進行網絡分享，通過發送圖像的數據，可更快、更加便捷地進行共享應用。

三維實景模型與三維GIS

三維是將採集以及經運算分析後對數據的表現、展示，爲我們提供了認知所處環境的方式，同時爲探索所處的地理空間提供了實踐的方法和工具。三維GIS爲空間信息的展示提供了更豐富、逼真的平臺，使人們將抽象難懂的空間信息可視化和直觀化，人們結合自己相關的經驗就可以理解，從而做出準確而快速的判斷。

01

三維GIS介紹

三維GIS在實現地下、地表、地上、高空等“全空間”展現和分析的基礎上，進一步打通了遙感、無人機、點雲、傾斜攝影、BIM、VR/AR等技術環節；實現了從地下空間到地上空間、從室外空間到室內空間、從現實空間到虛擬空間、從靜態空間到動態實時空間的多維度空間融合。三維GIS正得到了各行業用戶的認同，在城市規劃、城市管理、應急處置、常態化管理、虛擬旅遊、智能交通、海洋資源管理、無線通信基站選址、環保監測、地下管線等領域發揮效用。

02

三維實景模型

基於傾斜攝影測量的三維自動建模技術，是指基於圖形運算單元進行快速三維模型的構建通過攝影測量原理，對獲得的傾斜影像、街景數據、照片等數據進行幾何處理、多視匹配、三角網構建、自動賦予紋理等步驟，最終得到三維模型。

03

三維GIS的優勢

相比傳統人工建模方法，三維GIS具有擬真程度高、建設週期更短、費用成本低等顯著特點。具體如下：真三維建模，可以展現建築物立面、橋樑鏤空等立體細節，是真三維，且最大程度的保存了目標區域的色調，更加真實。

三維實景GIS的應用

傾斜攝影技術的發展不僅擴展了遙感和攝影測量技術的應用領域，該技術的引進也使得三維城市建模的成本大大降低。目前，傾斜攝影技術被廣泛應用於城市管理、國土資源管理、智慧城市、應急指揮、國土安全、地質防治等領域。三維GIS爲智慧城市和物聯網行業信息化建設提供基於空間信息三維可視化的一張圖綜合管理解決方案，以時空信息可視化和時空大數據分析技術爲智慧城市各垂直行業信息化賦能。

三維GIS應用於城市管理方面，主要有以下幾個方面：

1 城市信息管理

1.1 重點危房關注

危化品管控一直是奉賢區的重點管理領域，利用三維社區網格化管理平臺可以集成社區內所有建築的名稱、位置、責任人以及聯繫方式等信息，同時把需重點關注的房屋在實景三維模型上標註出來，設立主動檢查提示功能，便於管理人員可以直觀的看到轄區內需重點關注的房屋的位置及現狀，實現管理前置，減少突發情況發生。

1.2 實景分層分戶

利用實景三維模型，將房屋信息和人員信息進行疊加，可以戶爲單位查詢所屬地址信息和相關戶籍等信息。每棟建築可單獨顯示，並將樓層拆分，分層分戶顯示戶籍信息和內部公共設施佈局，可根據查詢門牌號請求，展開樓層平面，展示分層信息，點選門牌查詢戶籍。並對戶籍數據進行信息到戶的可視化戶籍數據分層分戶的處理方法。當區人口辦數據庫與本系統中已錄入的戶籍信息發生不一致時，系統會發出信息變動提醒。對所轄區域建築內部設計圖紙的收集和實地測量。

1.3 後臺數據可視化管理

由GIS技術爲基礎的三維平面地圖實現，通過查找地圖數據庫中的關鍵詞、門牌號、路名等方式，進行定位。從政務網單向獲取實有房屋信息、實有人口信息等。地圖數據、三維模型數據的加載和瀏覽速度一直是制約GIS平臺發展的一個重要因素。同時平臺自帶豐富的圖源信息：包括常用的電子地圖、地形圖、衛星影像圖。實現多尺度地圖顯示與切換、遙感影像多級顯示與漫遊、添加註記、查詢定位、量測距離等功能，平臺使用者能直觀高效地查看各種現狀數據。

2 城市街面管理

門面房管理信息

使用三維GIS疊加街面門面房信息，可以使信息數據以三維立體的方式呈現出來並實現信息數據的後臺實時管理，實現長效管理。

3 建築違章管理

建築違章巡查

基於三維實景數據的城市違章建築識別系統，包括數據採集模塊、數據處理模塊、建築物特徵提取模塊、建築物檢測模塊以及控制以上各模塊的控制模塊，數據採集模塊用於採集城市道路環境的全景影像數據及其周邊建築的三維點雲數據。後期進行數據信息自動比對，城市變量化的監測等應用。

4 城市變化量監測

利用真三維實景技術進行建築物變化檢測，實現快速、高效、全面的建築物變化檢測，項目完成後爲各個業務部門決策提供有力的技術依據。

5 感知設備的接入

5.1 監控攝像機

在監控攝像機不斷增加的前提下，如何將海量孤立、視角不完整、位置不明確的視頻源進行有效匯聚，始終困擾着使用者。現有的技術主要是在平面地圖上進行撒點，造成的結果往往是局部地區很多的攝像頭重疊呈現，不能實現精確的選擇，而三維視頻融合技術，就是在技術融合大趨勢下，結合當前先進的視頻融合，虛實融合、三維動態等技術，實現三維場景實時動態可視化監控，更有效的識別、分析、挖掘海量數據的有效信息服務公共應用，實現精細化的管理。

5.2 環境監測

隨着城市化和工業化進程的日益加快，環境問題越來越被人們所關注。如何將大面積地區的環境質量、變化趨勢用科學、準確、直觀的方式進行展示，方便進行研究和監管，是目前環境監測領域中一項迫在眉睫的任務。目前傳統環境監測一般採取地面調查，需要大量人力物力來測量和描繪數據，工作效率低，並且存在監測漏洞、監測結果不及時等缺陷，不能直觀、高效、動態的對區域環境進行監測。針對以上問題，設計了一種環境變化三維監測方法，可直觀、準確的對環境變化進行三維監測，效率高。

利用無人機搭載傾斜攝影系統獲取研究區域的圖像信息；根據所述獲取的圖像信息，使用三維實景建模軟件建立研究區域的三維模型；將建立的三維模型利用三維模型瀏覽器進行分析，利用目視方法對研究區域內發生明顯變化的目標物做定性標記和監測；最後重複進行數據採集和分析，建立研究區時空動態變化信息集合，監測觀測區域的環境變化情況。同時可在無人機上搭載熱成像儀等技術設備，進行航線規劃定期巡航，實現環境監測的不間斷性和高效性。

6 城下管網信息管理

結合三維技術，直觀顯示城市地下管線的空間層次和位置。

來源：狼牙科技