傾斜攝影測量在城市規(guī)劃的運用
時間:2022-03-26 02:56:40
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摘要:傾斜攝影測量作為一種新型測繪技術(shù),能夠快速獲取實景三維影像,具有紋理清晰、可量測的優(yōu)勢,逐漸被廣泛應(yīng)用在城市規(guī)劃工作之中,為有效提升城市規(guī)劃工作水平提供良好支持。文章著重介紹傾斜攝影測量的基本情況,闡述其在城市規(guī)劃中的應(yīng)用流程與內(nèi)容,希望能夠為城市規(guī)劃工作的順利開展提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:傾斜攝影測量;城市規(guī)劃;三維影像
1概述
合理的城市規(guī)劃在現(xiàn)代城市發(fā)展中具有極其重要作用,便利人們生產(chǎn)生活,促進社會發(fā)展、推動經(jīng)濟增長都有十分重要的意義。傾斜攝影測量技術(shù)的出現(xiàn),可以準確有效展現(xiàn)出三維實景影像效果,具有較強的可量測性和現(xiàn)實逼真性,能適應(yīng)不斷發(fā)展的城市規(guī)劃工作需要,并促進城市規(guī)劃工作取得良好進展。
2傾斜攝影測量的基本情況
在傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用中,將多臺傳感器搭載在同一飛行平臺之上,可以從多個角度采集影像,獲取到地面物體的全方位數(shù)據(jù),在處理數(shù)據(jù)之后生成實景三維影像。相較于以往常用的航空攝影技術(shù),傾斜攝影測量技術(shù)可以獲取到地面物體信息的立體影像,展現(xiàn)出更為直觀、簡單的內(nèi)容,還能夠呈現(xiàn)出真實性的實景三維影像,將地面物體的紋理和形狀加以全方位反映,更為符合人們的感知特點。在專業(yè)數(shù)據(jù)處理的作用下,經(jīng)過傾斜攝影的數(shù)據(jù)帶有準確的坐標位置信息,屬于三維數(shù)據(jù),包含地面物體的長度、高度、角度、區(qū)域面積與坡度[1]。
3城市規(guī)劃流程
城市規(guī)劃工作開展中積極應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù),可以取得良好效果,為提升保障測量準確性和真實性,支持城市規(guī)劃環(huán)節(jié)順利開展,需要遵循一定流程。3.1充分準備。城市規(guī)劃工作實施環(huán)節(jié),需要選擇合適的傾斜攝影測量儀器,包括無人機、航空照相機,保證航拍環(huán)節(jié)的穩(wěn)步進行。測量建模過程中還要注重挑選先進科學的軟件,如Smart3DCapture軟件可以在空中實施三角測量工作。而引進武漢天機航空公司的DPModeler軟件,可以采集數(shù)字線劃圖,精細化處理模型,確保建模的完整性和準確性[2]。只有做好充分準備工作,才能夠得到更為真實的立體成果,開展高精度測量活動,有豐富的紋理信息支持建模作業(yè),并在較短周期內(nèi)完成操作。3.2構(gòu)建三維模型。以“智慧城市”為例,城市規(guī)劃建設(shè)的面積和規(guī)模較大,人工建模難度較大,使用傾斜攝影測量技術(shù),從城市出發(fā)開展實景三維影像建?;顒?,切實開展航拍工作,全方位獲取地面物體信息,借助于專業(yè)技術(shù)軟件開展自動化數(shù)據(jù)處理工作,減少勞動力人工成本,且效率更高。3.3獲取數(shù)據(jù)。開展城市規(guī)劃項目的過程中,通過傾斜攝影測量技術(shù)完成航拍作業(yè),合理設(shè)置重疊度、航線條數(shù),從而確定出大量的曝光點,預(yù)計達到數(shù)萬之上,這樣可以形成平均分辨率為4cm的照片。解壓航拍數(shù)據(jù),結(jié)合衛(wèi)星星歷精密計算,從而獲取地理定位。細致檢驗好影像數(shù)據(jù)質(zhì)量,挑選符合既定標準的數(shù)據(jù),加以充分整理,存儲到資料之后,提交最后的成果[3]。3.4使用軟件輔助。便于城市規(guī)劃環(huán)節(jié)穩(wěn)步開展,需要在傾斜攝影測量技術(shù)之上,采用一些軟件進行輔助,進一步增加數(shù)據(jù)的精度,這其中可以使用POS輔助。在PG數(shù)字攝影測量工作站的支撐下,積極發(fā)揮光束平差法的優(yōu)勢,可以確定出影像坐標和外部元素內(nèi)容。加密處理傾斜攝影測量的數(shù)據(jù),有效利用核線影像,將點和線之間的立體測量加以準確匹配,從而生成數(shù)字表面模型DSM。再借助于房屋和三角網(wǎng),發(fā)揮過濾手段的作用,可以制作好DEM。而在制作TDOM的過程中,要積極使用到Photomesh軟件,根據(jù)城市自身的實際情況,構(gòu)建起完善的三維模型,完成全自動輸入和輸出工作,在人工糾正數(shù)據(jù)成果之后,可以達到較高的制作水準[4]。
4實際應(yīng)用
4.1展示城市風貌。以往展示城市風貌的過程中,多是在充分收集城市各項景物風貌之后,挑選出具有代表性的場景,再加上一些視頻解說和人物采訪,但這一手段并無法實現(xiàn)全部原始風貌的展現(xiàn)目的。借助于傾斜攝影測量技術(shù),將能夠有效改善該問題。傾斜攝影測量作業(yè)環(huán)節(jié),無人機裝置其中,并結(jié)合城市風貌展示的需求,實時設(shè)置好無人機的高度、角度以及飛行方向,從而在地面、空中等多個方面展現(xiàn)出城市真實風貌[5]。4.2輔助規(guī)劃決策。規(guī)劃方案審批是開展城市規(guī)劃工作的重要前提,傾斜攝影測量技術(shù)手段能夠給城市規(guī)劃決策工作提供較好的輔助。良好使用傾斜攝影測量技術(shù),并融合BIM技術(shù)手段等類型,規(guī)劃和設(shè)計城市原有街區(qū),直觀性增強,且能夠保留下城市建筑中的原有部分,使其和更新部分共生。從城市三維影像成果出發(fā),編輯和設(shè)計好城市建筑需要更新的部分,這樣能夠突出城市建筑的變化情況。同時在城市規(guī)劃設(shè)計與管理環(huán)節(jié)進行中,改造城市街景、設(shè)置廣告等方面的輔助決策之中,傾斜攝影測量發(fā)揮著顯著優(yōu)勢,其能夠跟隨設(shè)計者、觀賞者的視角,完整觀察整個城市規(guī)劃建設(shè)情況。4.3保護城市建筑。現(xiàn)代城市規(guī)劃環(huán)節(jié)進行中,需要注重保護傳統(tǒng)和歷史文化建筑,這其中不僅要求提高保護意識,還要能夠從技術(shù)手段上加以更新和優(yōu)化。當前城市管理部門在保護傳統(tǒng)建筑工作中還存在一定不足,很多建筑都處在失管狀態(tài)中[6]。完整留存城市傳統(tǒng)和歷史建筑影像資料,是后續(xù)開展維護、修繕工作的重要支持。但是需要注意到的是,多數(shù)建筑都缺失建造之初的圖紙,影響到具體工作開展效果。而引進傾斜攝影測量技術(shù),可以全方位量測到城市傳統(tǒng)和歷史建筑的各方位信息,留存其紋理信息,便于修復工作保持與最初一致。同時應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)保護城市建筑,還可以結(jié)合激光掃描技術(shù),完成一體化掃描工作,構(gòu)建起三維影像數(shù)據(jù)庫,給后續(xù)保護工作提供精確的、清晰的、完整的數(shù)據(jù)[7]。4.4監(jiān)測違章建筑。城市規(guī)劃工作實施中,需要在全面把握城市建筑風格和建筑類型的基礎(chǔ)上,開展統(tǒng)一化設(shè)計,同時還需要設(shè)立出一定的實施標準,避免違章建筑的出現(xiàn)。違章建筑在城市建設(shè)中不可避免,但是由于其建設(shè)位置、規(guī)格和技術(shù)等方面存在著不合理之處,會存在一些安全隱患,影響到城市總體建設(shè)效果。針對這種情況,需要切實開展細致有效的監(jiān)測工作,及時發(fā)現(xiàn)存在著違章的建筑,并對其進行有效處理,維護城市建設(shè)正常秩序,保護城市的市容風貌。在封閉空間和屋頂?shù)入[蔽部位存在著的違章建筑,很難準確取證、依法處置,而采用傾斜攝影測量技術(shù)將能夠有效應(yīng)對此類現(xiàn)象。首先,準確操作無人機,全面拍攝目標區(qū)域,使用正射影像的方法,可以得到正射影像圖;其次,將不同時期下的目標區(qū)域影像圖進行逐一對比,基本可以明確違章建筑的體量、位置等情況;再者,準確記錄下違章建筑的信息,加以有效懲處,從而良好避免私建亂搭現(xiàn)象[8]。
5結(jié)束語
傾斜攝影測量技術(shù)手段在不斷更新和優(yōu)化當中,應(yīng)用成本、制作費用都在逐漸降低,有效結(jié)合激光掃描技術(shù)、BIM技術(shù)手段等,能夠進一步提升精確度。在城市規(guī)劃活動進行中,積極引進傾斜攝影測量技術(shù)可以起到良好效果,具體應(yīng)用環(huán)節(jié),需要按照一定科學流程進行,包含做好充分準備、構(gòu)建三維模型獲取數(shù)據(jù)以及使用軟件加以輔助等,這樣能夠良好提升城市規(guī)劃整體水平。當前傾斜攝影測量技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用,可以體現(xiàn)在展示城市風貌、輔助規(guī)劃決策、保護城市建筑以及監(jiān)測違章建筑等方面。不容忽視的是,現(xiàn)階段傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用中還存在著技術(shù)瓶頸,如建筑單體化問題的快速解決、受天氣影響較大等,而在相關(guān)研究人員的深入開發(fā)工作中,該項技術(shù)將能夠得到更好的發(fā)展,給城市規(guī)劃工作提供更為高質(zhì)量的服務(wù),促進城市規(guī)劃活動取得更好進展,支持城市建設(shè)與經(jīng)濟增長。
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作者:王文杰 田麗亞 單位:1.銅仁市城鄉(xiāng)規(guī)劃勘測設(shè)計研究院有限公司 2.銅仁市碧江區(qū)自然資源局