倾斜航空摄影实景真三维解决方案
基于有人机倾斜航空摄影技术快速进行城市三维实景生产
基于有人机倾斜航空摄影技术快速进行城市三维实景生产摘要：利用倾斜航空摄影测量技术进行城市三维实景建模是近年来国内测绘热点高新技术之一。
相比较传统常规三维建模技术工艺，该技术具有工期短、成本低、精度高、多数据源、成果类型多，三维场景真实、建模过程自动化等无可比拟的优势，本文结合具体生产项目快速进行城市三维实景生产过程。
关键词：倾斜航空摄影测量城市三维实景建模一、引言随着我国城市信息化进程的快速推进，“智慧城市”是城市信息化发展的高级阶段。
而精细化的城市三维实景模型作为城市规划、建设、管理和信息化建设的基础数据得到了日益广泛的应用并逐渐成为“智慧城市”空间数据体系的重要内容。
然而，在城市三维实景模型建设解决方案中，传统的航空航天摄影测量技术主要针对地形地物顶部进行测量，而对起伏明显的地形、地物侧面的纹理和三维几何结构等信息获取一直十分有限，而倾斜航空摄影测量因此成为近年来国际上发展十分迅速的一项高新三维建模技术。
相比较利用大比例尺地形图人工建模、机载Lidar建模和地面数据采集车建模等传统建模方案，采用倾斜航空摄影测量技术进行城市三维实景建模具有工期短、成本低、精度高、多数据源、成果类型多，三维场景真实、建模过程自动化等无可比拟的优点。
二、倾斜航空摄影技术介绍倾斜航空摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从前、后、左、右和下视等多个不同的角度对地观测，采集航空影像(图1)。
在建立建筑物表面模型的过程中，相比垂直影像，倾斜影像有着显著的优点，因为它能提供更好的视角去观察建筑物侧面。
倾斜航摄有如下特点：1.反映地物周边真实情况，相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，更加真实的反映地物的实际情况，极大的弥补了基于正射影像应用的不足。
2.倾斜影像可实现单张影像量测，通过配套软件的应用，可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等的量测。
航测倾斜实施方案
航测倾斜实施方案一、背景介绍。
航测倾斜技术是一种利用航空器进行倾斜摄影测量的技术，可以获取地面上大范围区域的三维立体影像数据，具有高精度、高效率、高覆盖度等优点，因此在城市规划、土地利用、资源调查等领域得到了广泛应用。
二、实施方案。
1. 前期准备。
在进行航测倾斜前，首先需要进行详细的前期准备工作。
包括确定航测区域范围、制定航线规划、选择航测设备、确定摄影参数等。
同时，还需要对航测区域的地形、地貌、建筑物等进行充分的调查和研究，以确保航测工作的顺利进行。
2. 航测器材选择。
航测倾斜需要选择适合的航测器材，一般包括航空相机、倾斜摄影仪、惯性导航系统等设备。
在选择器材时，需要考虑航测区域的地形复杂程度、航测精度要求、航测任务的时间和成本等因素，以确定最适合的航测器材组合。
3. 航线规划。
航线规划是航测倾斜工作中至关重要的一环，直接影响到航测数据的获取质量。
在航线规划时，需要考虑航测区域的地形、地物分布、飞行高度、航线间距等因素，以确保航线布设合理、覆盖完整、数据连续。
4. 摄影参数确定。
在进行航测倾斜时，需要根据航测器材的特性和航测区域的实际情况，确定合适的摄影参数。
包括曝光时间、光圈大小、相机倾斜角度、飞行速度等参数，以确保航测数据的准确性和完整性。
5. 航测数据处理。
航测倾斜完成后，需要对获取的航测数据进行处理。
包括航线数据的整理、航测影像的拼接、地面控制点的提取、航测影像的配准等工作，以获取高质量的航测数据产品。
6. 数据应用。
最后，根据航测倾斜获取的数据产品，可以进行各种应用。
如地图制作、三维模型构建、城市规划设计、资源调查分析等，为各种领域的决策提供支持。
三、总结。
航测倾斜是一项复杂的技术工作，需要充分的前期准备、精密的器材选择、合理的航线规划、准确的摄影参数确定、精细的数据处理等工作，才能获取高质量的航测数据产品。
只有做好每一个环节的工作，才能确保航测倾斜工作的顺利进行和取得满意的成果。
超图三维之倾斜摄影解决方案PPT优质课件
倾斜摄影数据面临的挑战之三
效果修补
P33
DP-Modeler对自动化建模成果的修补
P34
超图三维对倾斜模型的效果修补
水面效果 地形匹配
修补
修补
行道树修 补
P35
水面效果修补
P36
地形修补
P37
行道树修补
P38
倾斜摄影模型怎么用
规划设计
专业分析
地上地下 一体化
P39
局部压平建筑，置换设计方案
P81
P82
P83
P84
P85
P86
P87
更多三维应用案例-1
西安交通大学数字校园
喀钢基础设施GIS管理系统
P88
智慧原水
察哈素煤矿
更多三维应用案例-2
常德卷烟厂信息管理系统
柳州国土三维土地供应系统
P89 气象三维专业分析平台MOTAS
中原油田地面工程系统
更多三维应用案例-3
红鹏微型倾斜相机
飞行器 运12运输机 直5救援直升机 动力三角翼 旋翼无人机
飞行高度 600米以上
最高分辨率 6cm
300米
5cm
300~600米
3cm
300米以下
2cm
倾斜摄影建模技术分类
倾斜摄影人工干预建模
• 天际航
倾斜摄影+机载激光扫描建模
• 华正、东方道迩
倾斜摄影自动化建模
• StreetFactory、Smart3D
• 便于拷贝与 共享
• 发挥数据库 的安全机制
支持动态投影
倾斜摄影模型的动态投影
P23
倾斜摄影数据面临的挑战之二
如何单体化？
倾斜摄影测量解决方案
倾斜摄影测量解决方案倾斜摄影测量（Oblique Photogrammetry）是一种基于高倾斜角度拍摄的航空摄影测量技术，借助于倾斜摄影设备，可以获得地面目标的多视角影像，提供高分辨率、具有立体感的三维影像数据，广泛应用于城市规划、建筑设计、地质勘探、文物保护等领域。
为了实现高精度的倾斜摄影测量，需要综合利用倾斜影像的几何位姿、影像纹理信息和地面控制点等数据进行空间定位、影像匹配和几何定向等处理。
下面将从硬件设备、数据采集、数据处理和应用方面介绍倾斜摄影测量的解决方案。
一、硬件设备1. 倾斜摄影设备：包括倾斜摄影机、测量内参、外方位元素的测量系统和GPS/INS组合导航系统。
倾斜摄影机通常具备高分辨率、高动态范围和低畸变的特点，如Leica RCD30、Vexcel UltraCam Osprey等。
2. 惯性导航系统（INS）：通过测量加速度和陀螺仪进行姿态和位置的估计，提供倾斜摄影机的姿态、位置和速度参数，常见的INS系统包括Honeywell HGuide、Applanix POS AV等。
3.全球导航卫星系统（GNSS）：利用多颗卫星提供的观测数据，实现倾斜摄影机的绝对定位，常用的GNSS系统有GPS、GLONASS等。
二、数据采集1.航空平台：倾斜摄影测量需要使用具备较高稳定性和机头摆动角度控制能力的航空平台，如直升机、轻型固定翼无人机等。
2.航行计划和导航：根据任务需求和飞行区域，规划合理的航行计划，使用INS和GNSS实时获取航空平台的姿态、位置和速度信息，确保数据采集的准确性和一致性。
3.影像采集：倾斜摄影测量通常以很高的重叠度和侧向视角采集影像数据，采用连续拍摄的方式获得连续的影像序列，保证数据的连续性和完整性。
4.控制点布设：布设地面控制点用于提供空间定位和几何定向时的参考信息，保证数据采集的绝对定位和精度。
三、数据处理1.影像预处理：包括图像去畸变、影像匹配和纹理加强等预处理步骤，消除影像的径向畸变、减少图像噪声、增强影像纹理信息，提高影像匹配的可靠性和精度。
无人机倾斜航空摄影在三维实景建模中的应用
无人机倾斜航空摄影在三维实景建模中的应用摘要：随着现代智慧城市建设的加快，倾斜摄影在管理和城市规划改进中发挥着重要作用。
倾斜摄影测量是一种现代化的测量技术，将无人机作为综合图像处理、数据处理和动态定位技术的平台。
该方法具有绘制速度快、持续时间短、精度高等优点，它可以减少传统三维建模技术中的缺陷问题，提高工作效率，降低工作成本。
关键词：倾斜航空摄影;三维实景建模;应用引言随着科技的不断进步与发展，传统的二维平面地图和二维地理信息已不能满足时代发展的需要，人们想更直观地看到真实的三维场景。
基于无人机倾斜摄影测量的三维建模方式正在智慧城市、河道治理、地质灾害监测、农村房地一体确权登记，古村落保护等领域发挥着巨大作用。
倾斜摄影测量是从5个角度同时获取地物顶部及侧面影像数据，全面立体反映出地表物体的局部细节和整体层次，并结合专业三维建模软件对影像进行建模处理，生成带有真实纹理信息的实景三维模型。
1三维实景建模该项目使用Smart3DCapture来完成3D建模。
该软件是一套基于斜摄影原理的快速精确三维建模软件。
在数据处理上，利用GPU对简单连续的2D图像进行快速三维场景运算，利用透视成像原理快速提取建筑物轮廓，无需人工干预，自动实现纹理映射，完成建模。
根据默认选项，软件用于计算主机上的三维空间。
这个步骤是完全自动的，无需人工干预。
空三作业的结果保存在当前的空三块中，相关的结果信息可以显示在该块的属性页或空中三角测量报告中。
计算完成后，可以通过3D预览选项卡，以3D浏览的形式查看空三计算的结果；它可以可视化图像的视野、位置和旋转信息以及连接点的三维位置和颜色。
2无人机倾斜摄影技术是通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。
它不仅克服了传统航空摄影技术只能从垂直角度进行航拍的局限性，弥补正射影像的不足，也克服了以往三维建模的人工密集型作业模式，实现快速精细建模，真实地反映地表地物的实际情况。
xxxx重点部位--实景三维建模技术方案
Xxxxx 重点安保部位无人机实景三维建模技术方案目录1 概述 (2)1.1 项目概述 (2)1.2 项目内容 (2)1.3 作业区概况 (2)1.4 引用文件 (3)2 技术方案 (4)2.1 高分辨率倾斜航空影像采集 (5)2.2 高精度像控点采集 (14)2.3 全自动空三及自动建模 (19)2.4 三维模型场景精细化处理 (24)3 成果质检 (35)3.1 质量保障体系 (35)3.2 质量控制方案 (36)1 概述1.1项目概述本方案旨在使用基于无人机倾斜摄影测量的实景三维建模技术,对xxxxxxxx进行外业航飞及像控测量，并将采集的数据进行自动化三维建模，生成可视化三维场景；并对实景三维模型进行精细化建模，完成测区模型精细化渲染，满足三维可视化安防管理平台。
1.2项目内容1.3作业区概况（1）xxxxxxxxxxxxxxxx标志性建筑之一。
航飞总面积约为1.5平方公里，设计航飞分辨率为2～3cm；采集高精度像控点，对三维场景做进行精细化建模。
（2）xxxxxx航飞总面积约为1平方公里，设计航飞分辨率为2～3cm；采集高精度像控点，对三维场景做进行精细化建模。
（3）xxxxxxx航飞总面积约为1平方公里，设计航飞分辨率为2～3cm；采集高精度像控点，对三维场景做进行精细化建模。
1.4 引用文件➢《低空数字航空摄影规范》（CH/Z 3005-2010）；➢《1:500、1:1000、1:2000 航空摄影测量内业规范》（GB/T7930-2008）；➢《全球定位系统（GPS）测量规范》(GB/T18314-2009)；➢《航空摄影技术设计规范》(GB/T 19294-2003)；➢《数字航空摄影测量空中三角测量规范》(GB/T 23236-2009)；➢《城市三维建模技术规范》（CJJ/T 157-2010）；➢《三维地理模型数据产品规范》（CH/T 9015-2012）；➢《三维地理信息模型生产规范》（CH/T 9016-2012）；➢《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》（GB/T18316－2008）；➢《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356—2009。
倾斜摄影三维建模流程
倾斜摄影三维建模流程倾斜摄影是一种利用倾斜摄影仪进行航空摄影测量的技术，通过倾斜摄影可以获取高分辨率、真实感强的影像数据，为三维建模提供了更加丰富的信息。
在进行倾斜摄影三维建模时，需要经过一系列的流程，本文将介绍倾斜摄影三维建模的具体流程。
第一步，数据采集。
倾斜摄影三维建模的第一步是进行数据采集。
在进行倾斜摄影时，需要选择合适的倾斜摄影仪，并进行飞行任务规划。
在飞行过程中，倾斜摄影仪会不断地拍摄地面影像，并记录飞行轨迹和姿态信息。
通过这些数据，可以获取到大范围、高分辨率的影像数据，为后续的三维建模提供基础数据支持。
第二步，数据预处理。
在获取到倾斜摄影数据后，需要进行数据的预处理工作。
首先是对影像数据进行几何校正，去除影像中的畸变，使得影像数据具有真实的地理坐标信息。
其次是进行影像的配准，将不同影像之间的重叠区域进行匹配，保证影像之间的一致性。
最后是进行影像的分块和分割，将大范围的影像数据分割成小块，便于后续的处理和管理。
第三步，三维点云生成。
在数据预处理完成后，接下来需要进行三维点云的生成。
通过倾斜摄影数据，可以提取出地面上的三维点云信息，包括地面上的建筑物、道路、植被等物体的三维坐标信息。
这一步需要借助专业的三维点云处理软件，对影像数据进行密集匹配，生成高密度、高精度的三维点云数据。
第四步，建筑物提取。
在获取到三维点云数据后，需要进行建筑物的提取工作。
通过倾斜摄影数据，可以获取到建筑物的立面影像和三维点云数据，利用这些信息可以进行建筑物的自动提取。
建筑物提取是倾斜摄影三维建模的关键步骤，对于后续的建模和分析工作具有重要意义。
第五步，三维建模。
最后一步是进行三维建模工作。
在建筑物提取完成后，可以利用建筑物的立面影像和三维点云数据进行三维建模。
通过三维建模软件，可以对建筑物进行立体化建模，生成真实感强、精细度高的三维模型。
这些三维模型可以用于城市规划、景观设计、遥感监测等领域。
总结。
倾斜摄影三维建模是一项复杂而又具有挑战性的工作，需要经过数据采集、数据预处理、三维点云生成、建筑物提取和三维建模等多个步骤。
5-五亿像素_AMC5100倾斜航摄与实景真三维建模方案
六、上海航遥信息技术有限公司简介
6.2 资质证书与代理
甲级测绘航空摄影资质 乙级摄影测量与遥感资质 Bentley公司CPA授权代理商 上海市高新技术企业 上海市高新成果转换企业 ISO9000质量管理体系认证 信息安全管理体系
一、倾斜航空摄影解决方案—大飞机篇
1.8 AMC5100(AMC580)的精度
一、倾斜航空摄影解决方案—大飞机篇
1.9 AMC5100(AMC580)的业绩
二、倾斜航空摄影解决方案—直升机篇
2.1 AMC850/AMC1036
可安装于各类直升机平台，包括阿古斯塔、小松鼠、 R44、直9等……
二、AMC倾斜数码航摄仪系列
三、倾斜航空摄影解决方案—无人机篇
3.4 ARC524/ARC336/ARC536
ARC524/ARC336已承担执行的倾斜航空摄影任务： 各类文物保护目标点 高校校园 智慧社区 部队场站 拆迁目标 小区域规划 各类目标百十余个 ……
三、倾斜航空摄影解决方案
上海航遥信息技术有限公司 为什么致力于推出系列 倾斜航摄仪产品？
一、倾斜航空摄影解决方案—大飞机篇
1.7 AMC5100(AMC580)的业绩
AMC580累计获取航空影像超过50w张，已承担执行的 倾斜航空摄影任务：
上海市陆家嘴地区 浙江省台州市、西湖区 英国牛津市、斯旺西市 江苏省丹阳市 广东省深圳市 河南省新乡市 湖南省张家界景区、南岳景区、衡阳市 青海省西宁市 陕西省汉中市 ……
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
携带中画幅倾斜相机，飞行高度300-1000 米左右，飞行速度约每小时80公里左右。 适合中等面积航摄，成像分辨率约3cm10cm)
■ 无人飞机
携带中小画幅倾斜相机，飞行高度100-600 米左右，飞行速度约每小时20至80公里。 适合小面积航摄，成像分辨率约2cm-6cm)
如AMC580/AMC1036/ARC336航摄仪系统
本次讨论的问题
1、决定倾斜摄影实景三维模型精度的因素。 2、倾斜摄影解决方案。
一、决定倾斜摄影实景三维模型精度的因素
（一）精度： 1、模型精细程度
通过像对匹配点云
2、坐标精度
勾勒密集三角网
构成三维模型数据的单面
上海倾斜项目精度验证报告，平高精度约为2-3个像素。 AMC580丹阳检校场试飞验证，精度为2个像素以内。
1、建议选择的摄影分辨率： 标志性建筑、文物、工程管理等项目优于2公分； 规划等项目优于5公分； 数字城市、景区、农村等项目优于8公分；
2、建议选择的照片重叠率： 大城市：航向/旁向不小于75%； 一般城市：航向/旁向不小于65%； 农村：航向/旁向不小于60%
二、倾斜航空摄影解决方案
（一）常规倾斜航空摄影 1 常规倾斜相机
(3) 带有飞控或定时曝光系统；
2.AMC1036在有人旋翼机上的安装方式
3. AMC1036在直升机上的安装
4、 AMC1036特点： 1.飞行效率高； 2.可采集分辨率介于3cm至6cm的影像数据； 3.适合中等面积的倾斜摄影；
5.AMC1036在对鸟巢地区进行倾斜航空摄影
6. 4cm分辨率影像制作的三维数据（鸟巢）
影像
·面积 : 50 km2 ·分辨率: 7.5 cm / pixel
7.5cm河南新乡市政府办公楼（2015.04）
8cm江苏丹阳市主城区（2014.9）
（二）轻型飞机（直升机）倾斜航空摄影
1、 AMC1036倾斜摄影系统
AMC1036 倾斜摄影系统:
（1）10台3600万像素相机； （2）带有POS APX15;
RCD30、UCO、SWDC-5、TOPDC-5、 AMC580、 MIDAS
常规倾斜航空照相机系统一般由5台大幅面的航空相机组成， 通常包括1台垂直和前后左右4台倾斜照相机。
2 、常规倾斜相机性能分析 1.焦距分析：50mm/80mm，80mm/110mm；（飞行高度需要） 2.像素分析：60M,80M （飞行效率） 3.倾斜角度分析：35°-45°（侧面纹理和镂空结构） 4.曝光间隔分析：1.8-3.5秒 （决定重叠率） 5.曝光时间分析：1/400-1/4000秒（决定影像质量） 6.相机重量：100公斤以上 （飞机载荷）
2cm分辨率实景三维数据成果
（中国科学院嘉兴科技园区2014年8月）
3cm燕夏都遗址（2014.12）
2cm分辨率实景三维数据成果
（汉中市区古汉台2015年4月）
2cm汉中市时代广场（2015.3）
结论
■ 小型飞机
携带大型专业倾斜相机，飞行高度6001500米左右，飞行速度约每小时约180公里 左右。适合大面积航摄，成像分辨率约 6cm-15cm。
4cm分辨率影像制作的三维数据（水立方）
（三）无人旋翼机倾斜航空摄影
1. ARC336倾斜相机系统
（1）3台3640万像素相机； （2） 带有飞控系统； （3） 带有POS数据； （4） 重量小于3公斤。
2.ARC336的用途：
1. 采集高分辨率影像（优于2公分）； 2. 制作精细的三维模型（如城市标志性建筑）； 3. 小面积区域摄影（1-2平方公里）
（二）决定实景三维模型精度的因素 1、摄影分辨率；分辨率越高越好，但需注意成本问题 2、照片重叠率：航向、旁向均75%以上最好，防止模型死角，但需注意成本问题 3、摄影天气：阴影较小，亮度最佳，不一定需要晴朗无云的天气 4、处理软件：PhotoMesh、Acute3D
（三）倾斜摄影技术参数的确定
倾斜摄影和实景三维制作目前国家没有统一的技术标准。 不同用户可以根据不同需要确定摄影分辨率和照片重叠率这 两项最重要的技术参数。
3 使用固定翼飞机和常规倾斜相机航空摄影的性能分析；
条件： 相机像素：80Mp 相机最快曝光间隔: 2秒 飞机地速：180公里/小时 照片航向重叠率：70%
结论： 摄影最高地面分辨率：6cm 左右
6cm-10cm分辨率的实景三维成果数据展示：
6cm英国牛津郡2014年10月
8.5cm上海市浦东大桥立交桥(2013.5)
倾斜航空摄影和实景真三维解决方案
上海航遥信息技术有限公司
2015年8月11日
一、上海航遥信息技术有限公司简介
1. 国内最早开展倾斜航空摄影 和实景真三维数据制作的企业
2. 甲级测绘航空摄影资质 3. 乙级摄影测量与遥感资质 4. 高新技术企业及高新成果转换企业 5. 承担并完成了多个倾斜摄影和
实景三维建模项目 6. 具备到国外开展相同业务的能力和经历 7. 可自主研发倾斜航摄仪及系统的企业
中国上海 ·数据源 : 7500 张正射
+倾斜影像
·面积 : 40 km2 ·分辨率: 8.5 cm4.8)
7cm山东威海苏山岛（2015.04）
7cm汉中市拜将台（2014.06）
7.5cm郑州市郑东新区（2013.10)
中国河南郑东新区 ·数据源 : 5000 张正射+倾斜