基于航测的数字城市三维建模技术
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。
《大规模三维地形构建的关键技术研究》
《大规模三维地形构建的关键技术研究》一、引言随着科技的不断进步，三维地形构建技术已经成为了众多领域的重要应用之一。
大规模三维地形构建技术更是其中的关键技术，它不仅可以用于地理信息系统、城市规划、军事侦察等领域，还可以为虚拟现实、游戏制作等提供真实的地形数据。
因此，对大规模三维地形构建的关键技术研究具有重要的理论和实践意义。
二、三维地形构建技术概述三维地形构建技术是指通过一定的技术手段，将实际地形数据转化为三维数字模型的过程。
它主要包括数据获取、数据处理、三维建模等关键技术环节。
其中，大规模三维地形构建技术需要处理的数据量巨大，对算法的效率和精度有着极高的要求。
三、关键技术研究1. 数据获取技术数据获取是三维地形构建的首要步骤，其准确性和完整性直接影响到后续的处理和建模。
大规模三维地形构建需要获取海量的地形数据，因此需要采用高效、准确的数据获取技术。
目前常用的数据获取技术包括激光雷达扫描、卫星遥感、无人机航测等。
其中，激光雷达扫描技术可以快速获取高精度的地形数据，但成本较高；卫星遥感和无人机航测则可以获取较大范围的地形数据，但精度相对较低。
因此，在实际应用中需要根据具体需求选择合适的数据获取技术。
2. 数据处理技术数据处理是三维地形构建的关键环节，它主要包括数据预处理、数据配准、数据滤波、数据分类等技术。
在处理大规模地形数据时，需要采用高效的算法来提高处理速度和精度。
例如，可以采用基于GPU加速的并行计算技术来加速数据处理过程；同时，还需要采用合适的数据配准和滤波算法来提高数据的准确性和一致性。
3. 三维建模技术三维建模是将处理后的地形数据转化为三维数字模型的过程。
目前常用的三维建模技术包括基于规则的建模、基于统计的建模和基于机器学习的建模等。
在大规模三维地形构建中，需要采用高效的建模算法来保证模型的精度和效率。
此外，还需要考虑模型的优化和压缩，以便于后续的应用和传输。
四、研究进展与应用前景近年来，大规模三维地形构建的关键技术研究已经取得了重要的进展。
测绘技术航测地形测量方法
测绘技术航测地形测量方法在现代测绘技术中，航测地形测量方法是一种非常重要的手段。
通过航测地形测量，可以快速、准确地获取地球表面的地形和地貌信息。
本文将介绍航测地形测量的基本原理和常用方法，并探讨其在实际应用中的优势和局限性。
首先，我们来了解航测地形测量的基本原理。
航测地形测量主要基于航空遥感技术，利用航空器载荷的遥感设备获取地球表面的信息。
这些遥感设备可以是摄像机、激光雷达或雷达等。
在数据获取过程中，航空器沿着预定的航线飞行，并采集地面信息。
这些信息经过处理后，可以生成三维地形模型和数字高程模型。
航测地形测量的方法多种多样，其中较为常见的方法有摄影测量、激光雷达测量和雷达测量。
首先是摄影测量方法。
这种方法通过航空摄影机拍摄地面照片，并通过对照片进行解译和处理，来获取地面上物体的位置和高度信息。
摄影测量方法简化了测量过程，提高了测量效率。
同时，航空摄影的成本相对较低，适用于大面积的地形测量。
其次是激光雷达测量方法。
激光雷达通过向地面发射激光束，并测量激光束的返回时间来计算距离。
通过重复测量，并结合全球定位系统（GPS）技术，可以获得精确的地面高程信息。
激光雷达测量方法适用于复杂地形的测量，如山区、森林和城市等。
它具有高度精确性和可靠性的优势。
最后是雷达测量方法。
这种方法利用雷达设备向地面发送电磁波，并通过测量返回的电磁波的时间和强度来计算地面的高程信息。
雷达测量方法可以在夜间和天气恶劣的情况下进行，适用范围广泛。
然而，由于电磁波的传播受到地形、植被和人造建筑物等因素的干扰，雷达测量方法的精度相对较低。
虽然航测地形测量方法在实际应用中具有很大的优势，但也存在一些局限性。
首先，数据处理过程相对复杂，需要专业的技术和软件支持。
此外，不同的测量方法适用于不同的测量场景，选择正确的方法是十分重要的。
最后，由于飞行的高度和速度等因素的限制，航测地形测量方法无法获取地表细微的变化和细节信息。
综上所述，航测地形测量是现代测绘技术中的重要手段之一。
倾斜摄影单体化建模系统(R3d_Model)介绍
倾斜摄影单体化建模系统（R3d_Model）介绍西安煤航技术发展研究院一、系统简介倾斜摄影单体化建模系统（R3d_Model）是中煤航测遥感集团技术发展研究院自主研发，具有完整知识产权的一套数字建筑模型三维重建系统。
软件通过导入倾斜摄影密集匹配模型，高效绘制、编辑生成建筑模型，对倾斜影像工程化管理，多视图透视浏览、半自动化辅助生成三维模型、模型纹理映射自动化透视变换贴图等功能，最终生产包括建筑三维模型、DEM、正射影像等数字城市三维地理信息产品。
针对我国目前三维建模数据的标准规范，该软件生成的三维模型满足对模型细节和位置精度的要求，为倾斜摄影后处理提供了一套完整的三维建模解决方案。
二、独特优点简单易学：系统对标草图大师的建模方式，模型的绘制、编辑严格遵循模型拓扑结构。
纹理贴图采用自动化透视映射的方法，作业员只需挑选最优影像。
作业员经过半天的培训时间，就可以进行模型生产。
自动化程度高：系统设计实现了一种半自动化的建模方法，在绘制模型边线、轮廓的基础上，分析计算密集匹配三角网数据，自动化生成三维模型，提高了模型的生产、编辑效率。
自动搜索最佳模型平面贴图，根据拍摄姿态自动化选择透视变换或仿射变换贴图纹理，提高了纹理贴图的作业速度。
支持多源数据：本系统除了支持倾斜摄影密集匹配模型的导入，还支持机载、车载或地面等激光点云数据的导入下的三维建模。
原始数据采用分级分层处理，支持海量数据，避免模型接边等问题。
三、与同类软件比较R3d_Model最大的优点就是来自生产一线的成熟建模软件。
相比较国内其他软件,R3d_Model效率高、使用性强。
煤航积累了多年的数字三维产品生产经验，对系统的设计和完善提供了许多宝贵意见。
系统经过煤航多项数字城市三维建模等项目的磨砺，已经相当成熟。
是当前我国一套正式进入生产线的三维建模软件。
同时，系统创新实现的一种半自动化建模方法，经过了大量模型数据的测试，对复杂模型和异形模型都能较好的支持，这也是其他建模软件所不具备的。
航测技术在测绘领域中的应用前景与发展趋势
航测技术在测绘领域中的应用前景与发展趋势近年来，随着科技的快速发展和社会对精确测绘数据需求的提升，航测技术在测绘领域中的应用前景愈发广阔，并呈现出一些新的发展趋势。
本文将探讨航测技术在测绘领域中的应用前景与发展趋势，并分析其对测绘行业的影响。
一、航测技术的应用前景1.1 高精度数字测绘航测技术以其高效、高精度的特点广泛应用于数字测绘领域。
通过航测技术获取的数据，可以进行三维建模、地理信息系统构建等工作。
在城市规划、土地利用调查等领域，高精度数字测绘对于决策者具有重要意义，可以为城市建设提供科学依据。
1.2 精确地形测量航测技术在地形测量方面也有广泛的应用。
传统的地形测量需要大量的人力和时间，而航测技术可以通过航拍获取大范围地形数据，并通过精确的测量和处理技术，得到高精度的地形模型。
这对于地理环境监测、灾害预警等方面具有重要意义。
1.3 环境监测与生态保护航测技术在环境监测和生态保护方面也有着重要的应用前景。
通过航测技术可以高效获取大范围的环境数据，对于海洋环境监测、森林资源管理等具有重要意义。
同时，航测技术可以为生态保护提供精确的数据支持，帮助保护生物多样性和生态平衡。
二、航测技术的发展趋势2.1 航测无人化随着人工智能和自动化技术的不断发展，航测技术正朝着无人化方向迅猛发展。
通过无人航测设备，可以实现全天候、全自动的航测作业，减少人力投入和作业风险。
此外，无人航测设备可以根据需求进行灵活配置，适应不同场景的测绘需求。
2.2 航测数据融合航测技术在数据融合方面的应用也正在快速发展。
随着多源、多角度、多尺度数据的获取能力提升，如航空激光雷达、卫星遥感、无人机影像等技术的融合应用正在成为趋势。
通过对不同数据源的融合处理，可以提高数据的可靠性和精度，进一步拓展航测技术在测绘领域中的应用范围。
2.3 航测与人工智能的结合航测技术和人工智能的结合是未来发展的重要趋势。
通过对航测数据进行智能分析和处理，可以更加高效地提取目标信息，包括特征信息、变化信息等。
基于航测遥感技术的虚拟三维数字管道系统
对 于 长 距 离 的 管 道 工 程 ， 由于 要求 的 精 度 较 高 ，且 一 般 都 需 要 出数 字 线 划 图 ， 只 有 采 用 航 空 摄 影 测 量 的 方 法 才 能 达 到 测
绘 大 比 例 尺 地 形 图 的 要 求 ， 我 们 就 可 以 充
遥 感技 术 以及 激 光 雷达 技 术 等测 绘 新 技 术 的 高 速 发 展 ， 这 些 新 技 术 都 为 数 字 油 田 的 建 设 提 供 了 有 力 地 支 撑 ， 数 字 油 田 建 设 中 的一 个 重 要 内 容就 是 空 间地 理 信 息 的 可视 化 ， 虚拟 三 维 数 字 管 道 是 其 中 内 容 之 一 ， 虚 拟 三 维 数 字 管 道 就 是 通 过 虚 拟 现 实 技 术 模 拟 真 实 管 道 周 围 的 地 形 地 貌 ，并 可 以 漫 游 实 现 管 道 的 实时 查 询 。虚 拟三 维 数 字 管 道 就 是 信 息化 的管 道 ，是 一 个 完整 的 管 道 信 息 模 型 。 它 把 有 关 管 道 上 每 一 点 的 所 有
目前 ，数 字 高 程 模 型 的 获 取 方 法 主 要 有 四 种 ： 野 外 人 工 测 量 、 立 体 摄 影 测 量 和 激光雷达 （Ｉ Ｌ ＤＡＲ） 。综 合 分 析 上 述 三种 ＤＥＭ 获 取 方 法 ， 野 外 人 工 测 量 效 率 太 低 ， 不 适 宜 采 集 大 面 积 的 ＤＥＭ 数 据 ； 立 体 摄 影 测量 是 目前 用得 最 普 遍 的 获 取 ＤＥＭ 的方 法 ， 它 适 用 于 对 ＤＥＭ 精 度 要 求 较 高 的 ，而
・
数 字技 术 ・
基于航测遥感技术的虚拟三维数字管道系统
罗 东 山
基于飞马D2000无人机的免像控倾斜摄影实景三维建模航测方法研究
Value Engineering0引言随着无人机与数码相机技术的发展，无人机测绘近年来得到广泛应用，相比传统测绘，无人机航测具有机动高效、精细准确、适用范围广、生产周期短、成果多样等特点，在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。
无人机航拍可广泛应用于国家重大工程建设、灾害应急与处理、国土监察、资源开发、新农村和小城镇建设等方面，尤其在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设和应急救灾测绘数据获取等方面具有广阔前景。
飞马D2000是基于高性能旋翼平台的一站式高精度单兵作业平台，飞马D2000无人机具有功能多样、安全保障、操作便利等特点。
本文就如何使用飞马D2000无人机进行免像控倾斜摄影实景三维建模进行研究。
1测区概况测区地处西部高原，平均海拔在3000m 以上，测区高差达900m ，根据任务要求需制作测区的分辨率优于5cm 的实景三维模型。
按照传统航测的要求，需要根据航摄间距布设像片控制点[1]，并且像控点要能控制整个测区。
受地形、交通等因素影响，测区布设像控点无法控制整个测区，且像控点控制范围以外的区域，其三维模型精度无法满足规范要求。
加之测区植被茂盛，野生动物种类繁多，活动频繁，作业人员进入林区有较大的安全风险。
为保证三维模型精度和测绘人员的人身安全，经现场踏勘后决定采用免像控作业方式进行航测，选用无人机机型为飞马D2000无人机。
测区局部地形见图1。
2无人机航测实景三维建模原理三维建模原理是将相机在空中拍摄每张影像的地物纹理信息、定位信息和姿态信息通过快速影像匹配技术解算出相邻影像之间的空间关系，将影像中的各像素在三维空间中离散化形成彩色点云，利用彩色点云的几何特性通过TIN 三角构网法[2]将离散的点云连接成一个个三角形面片并形成实景三维模型中的基础模型，通常称之为白模，最后发挥点云的彩色属性根据空间位置映射白模上形成既有几何外观又有真实色彩的实景三维模型。
实景三维中国建设解决方案
实景三维中国建设解决方案1 倾斜摄影介绍 (1)1.1 倾斜摄影技术定义 (1)1.2 倾斜摄影技术优势 (1)1.3 倾斜摄影影像特点 (2)1.4 倾斜摄影涉及的技术 (3)2 无人机倾斜摄影技术流程 (5)2.1 数据的获取 (5)2.2 控制点测量 (6)2.3 数据的处理 (7)2.4 数据成果 (9)3 数据处理软件 (12)3.1 无人机影像处理软件 (12)3.2 建模软件 (12)3.3 测图软件 (12)3.4 单体化建模软件 (12)3.5 三维展示平台 (13)4 行业应用 (14)1倾斜摄影介绍1.1倾斜摄影技术定义倾斜摄影技术是国际遥感与测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。
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。
它突破了传统航测单相机只能从垂直角度拍摄获取正射影像的局限，为用户呈现了符合人眼视觉的真实直观世界。
图倾斜摄影技术原理1.2倾斜摄影技术优势1.真实性倾斜摄影三维数据可写实地反映地物的外观、位置、高度等属性，增强三维数据带来的高沉浸感，弥补了传统人工建模仿真度低的缺陷。
2.高效率倾斜摄影技术借助无人机等多种飞行载体，可快速采集影像数据，实现全自动化三维建模。
3.高性价比倾斜摄影数据是带有空间位置信息的可量测影像数据，能同时输出DSM、DOM、TDOM、DLG等多种成果，可替代传统航空摄影测量。
表传统模型与倾斜摄影模型对比1.3倾斜摄影影像特点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，扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。
3.建筑物侧面纹理可采集针对各种三维数字城市应用，利用航空摄影大规模成图的特点，加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低城市三维建模成本。
一种高精度DEM的制作方法探讨
一种高精度DEM的制作方法探讨
杜美庆;李霞;周艳;侯轶;李新锋
【期刊名称】《城市勘测》
【年(卷),期】2012(000)004
【摘要】DEM是表示地面高程的一种实体地面模型,是三维数字城市建设必不可少的基础数据,其生产方法有很多种,本文以青岛市1∶5 000航测项目（C标段）为例,利用航测工作站VirtuoZo 3.7软件,通过引入特征地物与添加辅助线相结合的方式,介绍了一种快速制作高精度DEM的方法。
【总页数】3页(P83-85)
【作者】杜美庆;李霞;周艳;侯轶;李新锋
【作者单位】山东正元数字城市建设有限公司,山东烟台264000;山东正元数字城市建设有限公司,山东烟台264000;山东正元数字城市建设有限公司,山东烟台264000;山东正元数字城市建设有限公司,山东烟台264000;山东正元数字城市建设有限公司,山东烟台264000
【正文语种】中文
【中图分类】P237
【相关文献】
1.基于GPS-RTK测量技术制作微地形高精度DEM的方法研究——以沙丘DEM 生成为例 [J], 刘小超;陈蜀江;李志忠
2.基于机载LIDAR技术制作高精度DEM的实验研究 [J], 谢建春;柳跃东;潘宝玉
3.大范围高精度DEM制作方法研究 [J], 李晋
4.谈峡山水库库区高精度DEM制作方法 [J], 杜艺;董康;谢琳琳
5.基于PhotoMap的高精度1:2000
DEM制作方法 [J], 黄婷婷;刘阳;傅月波;陈颖莹
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无人机三维建模技术研究与应用
无人机三维建模技术研究与应用随着现代科技的不断发展，无人机技术已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分，其中一项技术——无人机三维建模技术更是被广泛应用于各个领域。
无人机三维建模技术是利用新一代都不可避免的高精度数字地球模型（DEM）、高分辨率图像以及大容量数据处理能力，利用先进的计算机软件和硬件设备对指定的物体、设施、建筑物、遗址等进行空中三维测量、建模和分析，从而为城市规划、地质勘查、水文水资源、环境保护、农业、考古和文物保护等领域提供重要的技术支撑。
建模的原理是收集指定区域内的三维图像数据，采集一系列图片，然后利用三角法计算图像像素间的关系，生成精准的三维模型。
而与传统航测地形模型不同，无人机三维建模可以实现成本更低、精度更高和更频繁的数据采集。
在城市规划中，无人机三维建模可以实现地理信息系统（GIS）与地图生产的高精度模型。
通过无人机快速构建城市三维数据，可以实现高质量的地形高程数据、彩色全景地图、等高线、房屋三维建模等成果输出，以及自动生成三维建筑物信息平面图。
在比如富有繁荣文化和历史和文化的旅游城市和老城区，无人机建模还能用于不易用传统方式获取的历史建筑群、街区、古城墙、寺院等建筑文化资源三维重建，为文物保护和城市更新提供可靠依据。
在土地资源调查和水资源管理方面，无人机三维建模可以实现水体、湖泊和河流等水域三维重建，测量水位和水深，为水利工程建设提供数据支持。
同时，还可以实现方便、精确的土地资源地图、耕地面积、植物高度等数据输出，开展农业智能化、在遗址勘探和考古领域，无人机三维建设可以实现整个遗址三维模型的测量和构建，并将其与现有的历史地图和文字资料结合，为考古研究提供详细、实用的资料。
总之，无人机三维建模技术的广泛应用效果确有目共睹。
这是一项成本相对较低，同时可以快速实现空间三维信息采集、建模、分析和输出的技术。
未来随着技术和数据的不断发展，它的应用前景将会更加广阔。
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基于航测的数字城市三维建模技术
[摘要]本文概述了数字城市的研究背景及意义，详述了数字城市三维模型的
建设方法，重点讲解基于航测的数字城市三维建模技术的步骤，最后概述数字城
市的未来发展状况及存在问题。
[关键词]数字城市 数字城市三维模型 基于航测的三维建模方法
0引言
数字城市的概念来源于数字地球，是数字地球的重要组成部分。同时数字城
市也是信息技术发展的必然趋势，城市景观重建是数字城市的首要步骤和重要内
容。随着城市化进程的进一步深入，城市建设和管理所需要解决的问题的复杂性
和需要处理信息的广义性，都是前所未有的。在城市信息化建设过程中，二维空
间数据一直作为空间信息基础设施框架重要的数据内容，其在城市规划、交通、
市政等各领域应用广泛，但传统的二维数据很难表现城市三维空间形态的多样性
和复杂性以及相互之间的关系。城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、
内容丰富等优点。随着人们对三维GIS的认识的不断深入，对城市三维信息需
求的不断增加进而提出了数字城市三维模型的概念。
1概述
数字城市三维模型由于其在城市规划、地籍管理、旅游、交通及环境仿真等
领域显示出了巨大的潜力，已成为众多领域研究的热点。三维模型是以三维的手
法进行建模，模拟出一个三维的建筑场景效果。规划者可以模拟在数字场景中任
意游走驰骋、飞行缩放，达到一种惟妙惟肖、变化多姿的动态视觉效果。对规划
及参观者来说是一种全新的体验，并能产生强烈的共鸣。
2数字城市三维模型的建设方法
数字城市三维模型数据生产是建设城市三维地理信息系统的核心。三维模型
的精度和建模效率直接影响着三维GIS系统的实用性和建设周期，同时也是城
市规划、建设与管理部门进行空间分析并做出正确决策的保障。在三维模型中除
了建筑物的基本平面位置及高度信息外，还需要表达建筑物的色彩纹理与几何外
形特征，这些色彩纹理与几何外形特征往往体现三维对象特别是建筑物对象的独
特风格。现将比较有代表性的几种建模方式列出：
（1）使用航空影像以及地面摄影对建筑物特征线进行自动提取。这种方法
获取速度最快，成熟的DEM数据及DOM数据生产技术路线能快速重建三维场
景中的地形数据，同时在立体环境下，能快速准确获取建筑物等三维模型数据的
位置，形状及高度信息，真实展现城市风貌。但获取几何信息不够完整，需要外
业采集建筑物侧面纹理。
（2）在地面使用激光扫描仪与GPS，通过测距求算获取。这种方式获取速
度也较快，且获取几何信息相当精确，但工作量相当大，是一种具有发展前景的
方法。
（3）采用机载激光雷达扫描，快速获取城市建筑模型及地表模型，但是这
种方式获取的数据量非常庞大，需提取有用信息必须加上很多人工干预，此种方
法建立的三维立体模型没有建筑物的色彩纹理。
（4）基于规划图纸等二维数据资料的城市三维建模方法，利用AutoCAD，
SketchUp等软件建立三维模型数据，但是此方法需要大量的工作来收集数据，
且数据的时效性存在不确定性，对于建筑物顶部纹理存在盲区，高程数据的获取
的工作量亦较大。同样此种方法建立的三维立体模型没有建筑物的色彩纹理。
（5）SWDC-5倾斜摄影系统及SSW-2 车载建模测量系统这个两个系统是刘
先林院士在第六届中国数字城市建设技术研讨会数字城市高峰论坛上提出的，目
前正在推广应用阶段。
（6）基于航空摄影测量的三维建模技术，通过航空摄影测量技术，获取建
筑物的高度及平面位置信息，再加以外业纹理采集及正射影像屋顶信息即可构成
精细三维模型，但工艺复杂工作量较大。
3基于航空摄影测量的三维建模技术
3.1航空摄影及三维数据DLG采集
利用数码航摄仪进行数字航空摄影，获取以满足大比例尺成图要求的影像资
料；以测区已有的控制点为依据、进行像片控制测量；空三加密获取内业测图所
需要的方位元素和加密点坐标；数据采集按内业立体模型定位采集，应保证数据
的完整性、正确性，不应断缺、遗漏、移位。此类采集数据经过外业人员现场定
性定位调绘，内业缩檐，房屋矫正及加注楼层信息和新增建筑物尺寸编辑等。获
得精确的三维DLG数据。
3.2建筑物三维高度获取及顶部纹理信息获取
根据航空像片立体像对采集产生，外业调绘和数据编辑的基础数据是三维的
具有高程信息。建筑物要素是通过采集像片上建筑物顶部的轮廓线获取的，能够
真实地反映建筑物的顶部结构。因此，以航测图为基础进行建筑物三维建模能够
更加真实反映建筑物的外部特征及高度。但是在三维建模的过程中，假如某小区
内某一建筑物，其楼高19m，其中一层为商铺。在三维建模的过程中，通过照片
纹理和常识可以判断一层与其余五层的高度应该不同。此时的层高是通过照片粗
略估计的，保证六层求和后为19m即可。此种方法存在一些误差，但是可以通
过人为判断将其无限制减少，其误差在精度范围内且不影响模型使用。房顶纹理
信息获取是通过航片处理后的正射影像图得到。
3.3野外纹理采集
野外纹理的采集是一项繁杂又精细的工作，其中对采集相片的纹理清晰度，
色彩，分辨率都有较高的要求。为了后期PS处理及3DSMAX中对贴图的要求
等。在外业采集纹理相片时，需要将每个建筑物的外部轮廓用相机清楚的记录下
来，并保证相邻毗连建筑的纹理接边。采集建筑物纹理时尽量选择正午太阳高度
角大阴影小，色彩鲜亮的时段。在采集过程中，必须有建筑物整体纹理效果及建
筑物局部放大纹理效果，对于特征建筑物及建筑物的局部特征细节需要详细记
录。
3.43DSMAX中模型的生成
3.4.1立体模型构建
将编辑后的带有坐标信息的CAD平面数据文件导人3DS max中。使用3DS
max中的划线挤出等工具，建立建筑物基础模型。建筑物的平面位置利用航测编
辑数据获取，建筑物的高度信息利用航测采集数据获取。通过3DSMAX中的模
型变换工具来实现建筑物模型的建立。3.4.2立体模型贴图
通过贴图可以增加模型的质感，完善模型的造型，使创建的三维场景更接近
现实。在采集的纹理相片中筛选出角度合适、照片清晰、色彩真实的照片，利用
Photoshop软件进行处理获得所需贴图单元。模型的顶部一般用DOM数据进行
贴图以套合地形模型。
3.4.3地形模型构建
使用DEM数据作为地形模型，使用DOM数据作为贴图制作出地表模型。
对于一些有特征的地面如政府广场，河流，公园或者测区内重要的地形地貌，其
地面模型不能使用简单的DOM贴图，必须使用采集的数据精确建模表示出其真
实情况，再加上精细图片贴图。如政府广场的绿化停车位等，河流的堤坝流水等，
公园内的小路等及测区内重要地形地貌的特征。
3.4.4立体模型的渲染
三维模型经过材质处理和贴图，基本恢复了实际外观。为了使模型更加贴近
实际效果，还需要在场景中增加灯光效果，模拟太阳光照射；对模型进行自发光
处理，模拟光线的漫反射。在3DS max中通过对立体模型的渲染烘焙技术就可
完成。
3.5三维数据模型的发布
为了更准确、详尽地把城市三维景观展示出来，需要对以上成果进行转换、
整合、优化，借助专业的发布平台将其展示出来。通过平台可以对三维数据进行
操作分析，实现如城市应急救援、拆迁分析、日照分析、规划方案比较、量算与
可视区域分析等功能，以达到其在城市规划、地籍管理、旅游、交通及环境仿真
等领域的应用。
4数字城市的发展及存在问题
中国科学院、工程院院士李德仁说：“数字城市为城市规划、智能化交通、
网格化管理和服务、基于位置的服务、城市安全应急响应等创造了条件，是信息
时代城市和谐发展的重要手段。数字地球以空间位置为关联点整合相关资源，实
现了秀才不出门，能知天下事”。数字城市，作为城市发展的一个新方向，是加
快城市化发展的“加速器”。目前，很多城市已启动各自的数字城市建设计划，它
将从全局上促进社会和经济的可持续发展。但各城市地理信息资源分布较分散，
各不同的部门有各自的信息管理系统，坐标系统不统一，部门之间信息资源达不
到共享，重复测绘的现象非常严重。其次，建立数字城市先要搞好基础设施建设，
包括网络建设和基础空间数据的生产，必须首先完成城市各种比例尺的空间数据
的生产，建立数据更新的机制，保持数据的现时性。再次，数字城市是一个复杂
的系统工程。许多城市在地理信息系统建设方面投入了大量经费，但是社会经济
效益并不明显。作为政府部门，要充分估计到数字城市建设的复杂程度和周期。
最后，数字城市的良好发展，除了需要政府的大力支持外还需要测绘人的不断努
力提高寻找最优的建模方案，分析可获得到的数据等资源，根据自己的技术和经
济实力，分步骤进行建设，不能盲目崇尚高新技术，也不能不调查研究就采用水
平较低的方法，造成资源浪费，争取以最低的代价创造最高的效益。
参考文献
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[2]韩东.数字城市中三维建模的内容与方式探[期刊论文]-科技资讯.2010
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