1. 立體攝影測量與三位數(shù)字城市建模的聯(lián)系

3D地圖是基于WEB GIS地理信息系統(tǒng)、GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、RS遙感系統(tǒng)、VR全景等最新技術，是以城市建筑三維建模為載體，整合集成本地城市建筑、政府、企事業(yè)單位等多渠道資源、信息，最形象直觀的電子地圖，也叫三維地圖、立體地圖、虛擬城市。

2. 傾斜攝影測量在城市三維建模中的應用

傾斜攝影技術是國際測繪領域近些年發(fā)展起來的一項高新技術，它顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從一個垂直、四個傾斜等五個不同的角度采集影像，將用戶引入了符合人眼視覺的真實直觀世界。

特點一：反映地物周邊真實情況 相對于正射影像，傾斜影像能讓用戶從多個角度觀察地物，更加真實的反映地物的實際情況，極大的彌補了基于正射影像應用的不足。

特點二：傾斜影像可實現(xiàn)單張影像量測 通過配套軟件的應用，可直接基于成果影像進行包括高度、長度、面積、角度、坡度等的量測，擴展了傾斜攝影技術在行業(yè)中的應用。

特點三：建筑物側(cè)面紋理可采集 針對各種三維數(shù)字城市應用，利用航空攝影大規(guī)模成圖的特點，加上從傾斜影像批量提取及貼紋理的方式，能夠有效的降低城市三維建模成本。

特點四：數(shù)據(jù)量小易于網(wǎng)絡發(fā)布 相較于三維GIS技術應用龐大的三維數(shù)據(jù)，應用傾斜攝影技術獲取的影像的數(shù)據(jù)量要小得多，其影像的數(shù)據(jù)格式可采用成熟的技術快速進行網(wǎng)絡發(fā)布，實現(xiàn)共享應用。

3. 攝影測量立體模型

空中三角測量是立體攝影測量中，根據(jù)少量的野外控制點，在室內(nèi)進行控制點加密，求得加密點的高程和平面位置的測量方法。其主要目的是為缺少野外控制點的地區(qū)測圖提供絕對定向的控制點?？罩腥菧y量一般分為兩種：模擬空中三角測量即光學機械法空中三角測量；解析空中三角測量即俗稱的電算加密。模擬空中三角測量是在全能型立體測量儀器（如多倍儀）上進行的空中三角測量。它是在儀器上恢復與攝影時相似或相應的航線立體模型，根據(jù)測圖需要選定加密點，并測定其高程和平面位置。航空攝影測量中利用像片內(nèi)在的幾何特性，在室內(nèi)加密控制點的方法。即利用連續(xù)攝取的具有一定重疊的航攝像片,依據(jù)少量野外控制點，以攝影測量方法建立同實地相應的航線模型或區(qū)域網(wǎng)模型（光學的或數(shù)字的），從而獲取加密點的平面坐標和高程。主要用于測地形圖。

4. 攝影測量在數(shù)字、智慧城市中的應用

數(shù)字攝影測量與模擬、解析攝影測量的最大區(qū)別在于：它處理的原始資料是數(shù)字影像或數(shù)字化影像，它最終是以計算機視覺代替人的立體觀測，因而它所使用的儀器最終將只是通用計算機及其相應外部設備；其產(chǎn)品是數(shù)字形式的，傳統(tǒng)的產(chǎn)品只是該數(shù)字產(chǎn)品的模擬輸出。

5. 傾斜攝影測量技術在城市建模的應用

建模維度不同

建圖航拍:適用于對一片區(qū)域進行下視影像采集，再進行二維重建。使用建圖航拍功能，可在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)根據(jù)設置的航線參數(shù)，控制飛行器和負載沿“弓”字形航線完成對地數(shù)據(jù)采集。

傾斜攝影:利用垂直傾斜攝影，可以快速地進行實景還原。多角度采集像片，用以快速地進行三維實景建模。

其特點是對真實世界進行高度還原，相對于人工建模周期更短，在大范圍、復雜的場景建模中有著不可替代的優(yōu)勢。

6. 數(shù)字攝影測量立體測圖

像對相對定向關系式　像對中所有同名光線都應對對相交所滿足的條件方程式,即同名光線的共面條件方程式.利用該條件方程式可解求像對的相對方位元素,從而可計算出各模型點的空間坐標,即可用解析方式建立數(shù)字的單個立體模型. 解析空中三角測量已得到普遍的應用,數(shù)字地形模型技術和解析測圖儀將逐漸地普及.解析攝影測量的原理將在地形和非地形攝影測量以及遙感圖像的幾何改正等各個領域中廣泛應用,并為攝影測量的自動化打下了基礎.

7. 攝影測量三維建模

一、傾斜攝影三維模型單體化方法

目前傾斜攝影單體化建模方法主要包括一下三類：

1.1矢量切割單體化

切割單體化是將對象物的三角面進行分割，實現(xiàn)了一定意義上的模型單體化操作，后期也能對單體化模型進行管理和應用。

但是用這種編輯模型產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量較大，會對LOD產(chǎn)生破壞，數(shù)據(jù)也只能單獨導入。這種切割方法所出的單體化模型的效果較差，邊緣底部會有明顯的鋸齒和不規(guī)則形狀，在后期的管理應用方面稍顯欠缺。

1.2矢量疊加單體化

此類方法主要是對超圖SuperMap等典型性GIS軟件的應用。進行三維渲染時，在傾斜攝影模型中將對應矢量面進行動態(tài)疊加，該矢量面在垂直地表的方向?qū)Π鼑械纳?，并不會超過特定的閾值范圍。

結(jié)合對范圍內(nèi)的三角網(wǎng)的判斷，通過半透明顏色與三角網(wǎng)的貼合，使模型從視覺上的完整展現(xiàn)得以實現(xiàn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對單個操作的管理。

但是這種方法對單體的分離并不是真正意義上的，其表面雖然能夠達到單體的效果，然而從事實上來說僅僅是對對象輪廓的矢量面進行了調(diào)用，從真正意義的角度上來說，單體化的目標并不是單體，而是為了實現(xiàn)分離。

1.3模型重建單體化

模型重建單體化是指以傾斜攝影測量數(shù)據(jù)為基礎數(shù)據(jù)源，通過模型重構(gòu)在原始場景上實現(xiàn)分離效果，從而實現(xiàn)模型的單體化。模型貼圖是從圖像中自動收集的，使用映射完成模型貼圖。

這個方法相比矢量疊加單體化來說，對人力有著更大的需求，側(cè)重于對產(chǎn)品的提供，而并不適用于GIS。

二、傾斜攝影三維模型單體化流程

不同的單體化方式有不同的流程，本次主要介紹模型重建單體化這種方式，并以DP-modeler為例。

如上文所說，模型重建單體化是以連續(xù)傾斜攝影測量數(shù)據(jù)為基礎數(shù)據(jù)源，通過在原有實景三維模型的基礎上對模型進行重建，從而實現(xiàn)不同對象的模型單體化。

2.1通過擠出操作，轉(zhuǎn)換成立體模型

對某個建筑物進行單體化時，我們應選擇多邊形繪制工具，在頂視圖視角下對影像提取建筑頂部輪廓線。

根據(jù)傾斜影像判斷建筑物高度，設定基準面，將平面模型通過擠出操作，轉(zhuǎn)化成立體模型。

通過擠出柱體將其擠出到指定高度，再用內(nèi)偏移及外擴、切割等操作來創(chuàng)建建筑物立體面以及房屋附屬結(jié)構(gòu)，例如屋檐、女兒墻、單元門門洞等。

2.2一鍵貼圖

對建好的單體化模型進行一鍵貼圖，利用傾斜影像可以采集到建筑物不同層面的紋理特征，可以從相機影像中自動采集模型圖，然后可以通過一鍵完成來進行單體化模型的貼圖。

對于個別不合適的面，可以通過選擇最佳影像進行手動貼圖，以達到三維模型所需要的最佳效果。自動映射與手動貼圖所得到的模型貼圖，不免有些瑕疵，我們可以通過調(diào)用PS進行紋理修改，修改后保存的貼圖可以在在 DP-modeler 下直接進行替換，無需查找貼圖。

三、建筑物輪廓線采集技術標準

3.1輪廓線采集技術要求

建筑物輪廓線采集是后續(xù)制作建筑物三維模型的基礎，采集輪廓線時按照如下規(guī)則進行矢量采集。

對于平頂建筑物，沿建筑物邊沿采集；

對于人字形房頂，按兩次采集，先采集建筑物的邊緣線，使其直角化，再采集建筑物頂部屋脊線，將其拉升至實際高度，鉤出斜面；

對于復雜結(jié)構(gòu)，需要先后采集同一高度閉合的外輪廓線、各屋脊線、屋頂凸出結(jié)構(gòu)的輪廓線，對于圓或是弧，用五、六個點連起來表示。

3.2數(shù)據(jù)采集指標

（1）郊區(qū)：房上房，高>2.5米，面積>5平方米；基本房，高>2.5米，面積>5平方米。城區(qū)：房上房，高>2.5米，面積>2平方米；基本房，高>2.5末，面積>2平方米。

（2）在保持原有房屋外觀的情況下，高度差小于0.5米的以及水平方向拐折小于0.5米的房子視情況可以適當綜合。

（3）房上房必須抬到基本房上，該接邊的房子必須接邊，兩者之間不能出現(xiàn)空隙。

（4）房屋構(gòu)造線必須均勻有序，不能雜亂無章。

（5）高檔住宅，沿街道兩邊的商場，企事業(yè)單位，機關學校醫(yī)院等建筑，凡女兒墻大于0.5米且寬度大于0.5米的要單獨表現(xiàn)；高檔住宅，沿接到兩邊的商場，企事業(yè)單位，機關學校醫(yī)院以及工礦等建筑，凡女兒墻高度大于1.5米（除廣告牌）女兒墻需要單獨表現(xiàn)，女兒墻表現(xiàn)時都需要以房上房的形式表現(xiàn)。

3.3各等級模型采集要求

（1）政府建筑、商業(yè)建筑、公共建筑大于0.5米的凹凸部分需采集。

（2）沿街建筑大于0.8米的凹凸部分需采集。

（3）建筑的屋檐、裝飾墻等結(jié)構(gòu)大于0.8米以上需按照實際的尺寸、形狀采集，細節(jié)可以使用貼圖表現(xiàn)。

（4）突出門廳、進出口大門需要采集。

（5）建筑頂部結(jié)構(gòu)需要按照實際情況采集，不能出現(xiàn)比例、結(jié)構(gòu)形狀與實際不符的情況。

（6）建筑的女兒墻需要按照實際高度、寬度采集，居民自建房屋除外。

（7）沿街建筑如有面積較小，面數(shù)較多的情況，如百葉窗、欄桿等，可做成塊狀，直接貼影像。

（8）建筑重要面的裝飾柱（墻線）凹凸在一米以上需要采集。

（9）房屋墩、柱：直徑大于1米，且高度大于1.5米需要采集。

（10）圍墻需要采集。

（11）屋頂裝飾物：投影面大于4平方米，或者最長的一邊大于2米的幾何造型必須采集。

8. 數(shù)字城市三維建模

用于城市管理：三維建模技術可以完成城市災害事件和突發(fā)事件的動態(tài)模擬，實現(xiàn)城市各類信息的可視化查詢，為政府對城市的管理和服務提供決策。

用于城市規(guī)劃：對城市的未來形態(tài)進行預演，消失的城市形態(tài)也可以重新模擬出來，并根據(jù)規(guī)劃成果隨時進行修改，從而獲得城市規(guī)劃方案調(diào)整的科學依據(jù)。

用于城市環(huán)境動態(tài)變化研究：使用三維技術可以將大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成容易理解的圖像，表現(xiàn)人類活動對環(huán)境施加的壓力，預測不同人類活動條件下的環(huán)境效應。

用于旅游：建模技術不僅可以展現(xiàn)城市現(xiàn)有景觀，而且能夠再現(xiàn)不復存在的和正在規(guī)劃建設中的景點，從而對城市起到宣傳作用，有助于擴大城市影響，吸引投資和游客。

9. 攝影測量在數(shù)字城市和智慧城市建設中有何作用

是無人機測量。

無人機航測是傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補充，具有機動靈活、高效快速、精細準確、作業(yè)成本低、適用范圍廣、生產(chǎn)周期短等特點，在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優(yōu)勢，隨著無人機與數(shù)碼相機技術的發(fā)展，基于無人機平臺的數(shù)字航攝技術已顯示出其獨特的優(yōu)勢，無人機與航空攝影測量相結(jié)合使得“無人機數(shù)字低空遙感”成為航空遙感領域的一個嶄新發(fā)展方向，無人機航拍可廣泛應用于國家重大工程建設、災害應急與處理、國土監(jiān)察、資源開發(fā)、新農(nóng)村和小城鎮(zhèn)建設等方面，尤其在基礎測繪、土地資源調(diào)查監(jiān)測、土地利用動態(tài)監(jiān)測、數(shù)字城市建設和應急救災測繪數(shù)據(jù)獲取等方面具有廣闊前景。

恢復中線，測量原地面高程，中樁高程、邊樁高程以及邊坡點、坡腳高程。然后繪圖與設計斷面圖是否一致，工程量有無出入，出入較大的路段，需要上報設計院進行改正。

10. 數(shù)字城市三維建模技術與實踐

三維游戲既是虛擬現(xiàn)實技術重要的應用方向之一，也為虛擬現(xiàn)實技術的快速發(fā)展起了巨大的需求牽引作用。十三，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)在地理中的應用。

虛擬現(xiàn)實旅游/虛擬城市漫游（觀眾融合模式）運用三維動畫/3Dmax、虛擬現(xiàn)實VRP、大屏幕顯示、人機互動等先進技術，觀眾可以通過操縱桿在城市、廠區(qū)、建筑小區(qū)等三維模型場景中進行主動自主式漫游，從而了解企業(yè)、建筑小區(qū)乃至城市未來規(guī)劃及發(fā)展方向。