三維實景建模作為“數(shù)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作為一項新興的測繪重要手段，具有續(xù)航時間長、成本低、機動靈活等優(yōu)點，為城市的規(guī)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，主要依托無人機為載體實現(xiàn)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采集影像，拍攝相片時，同時記錄航高，航速，航向和旁向重疊，坐標等參數(shù)，然后對傾斜影像進行分析和整理，獲取地面物體更為完整準確的信息。

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

相對于正射影像，傾斜影像能讓用戶從多個角度觀察地面上的各種建筑、自然景象等，更加真實反應實際物體的情況，由于傾斜攝影能增加側面的深度信息，并且結合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(xiàn)單張影像量測

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

03建筑物側面紋理可采集

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易于網(wǎng)絡分布

傾斜影像的數(shù)據(jù)格式可采用成熟穩(wěn)定的技術進行網(wǎng)絡分享，通過發(fā)送圖像的數(shù)據(jù)，可更快、更加便捷地進行共享應用。

三維實景模型與三維GIS

三維是將采集以及經(jīng)運算分析后對數(shù)據(jù)的表現(xiàn)、展示，為我們提供了認知所處環(huán)境的方式，同時為探索所處的地理空間提供了實踐的方法和工具。三維GIS為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(jīng)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(xiàn)地下、地表、地上、高空等“全空間”展現(xiàn)和分析的基礎上，進一步打通了遙感、無人機、點云、傾斜攝影、BIM、VR/AR等技術環(huán)節(jié)；實現(xiàn)了從地下空間到地上空間、從室外空間到室內(nèi)空間、從現(xiàn)實空間到虛擬空間、從靜態(tài)空間到動態(tài)實時空間的多維度空間融合。三維GIS正得到了各行業(yè)用戶的認同，在城市規(guī)劃、城市管理、應急處置、常態(tài)化管理、虛擬旅游、智能交通、海洋資源管理、無線通信基站選址、環(huán)保監(jiān)測、地下管線等領域發(fā)揮效用。

02三維實景模型

基于傾斜攝影測量的三維自動建模技術，是指基于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(shù)據(jù)、照片等數(shù)據(jù)進行幾何處理、多視匹配、三角網(wǎng)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(yōu)勢

相比傳統(tǒng)人工建模方法，三維GIS具有擬真程度高、建設周期更短、費用成本低等顯著特點。具體如下：真三維建模，可以展現(xiàn)建筑物立面、橋梁鏤空等立體細節(jié)，是真三維，且最大程度的保存了目標區(qū)域的色調(diào)，更加真實。

三維實景GIS的應用

傾斜攝影技術的發(fā)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于城市管理、國土資源管理、智慧城市、應急指揮、國土安全、地質(zhì)防治等領域。三維GIS為智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)信息化建設提供基于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(shù)據(jù)分析技術為智慧城市各垂直行業(yè)信息化賦能。

三維GIS應用于城市管理方面，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(qū)的重點管理領域，利用三維社區(qū)網(wǎng)格化管理平臺可以集成社區(qū)內(nèi)所有建筑的名稱、位置、責任人以及聯(lián)系方式等信息，同時把需重點關注的房屋在實景三維模型上標注出來，設立主動檢查提示功能，便于管理人員可以直觀的看到轄區(qū)內(nèi)需重點關注的房屋的位置及現(xiàn)狀，實現(xiàn)管理前置，減少突發(fā)情況發(fā)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，可以戶為單位查詢所屬地址信息和相關戶籍等信息。每棟建筑可單獨顯示，并將樓層拆分，分層分戶顯示戶籍信息和內(nèi)部公共設施布局，可根據(jù)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。并對戶籍數(shù)據(jù)進行信息到戶的可視化戶籍數(shù)據(jù)分層分戶的處理方法。當區(qū)人口辦數(shù)據(jù)庫與本系統(tǒng)中已錄入的戶籍信息發(fā)生不一致時，系統(tǒng)會發(fā)出信息變動提醒。對所轄區(qū)域建筑內(nèi)部設計圖紙的收集和實地測量。

1.3后臺數(shù)據(jù)可視化管理

由GIS技術為基礎的三維平面地圖實現(xiàn)，通過查找地圖數(shù)據(jù)庫中的關鍵詞、門牌號、路名等方式，進行定位。從政務網(wǎng)單向獲取實有房屋信息、實有人口信息等。地圖數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)的加載和瀏覽速度一直是制約GIS平臺發(fā)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(wèi)星影像圖。實現(xiàn)多尺度地圖顯示與切換、遙感影像多級顯示與漫游、添加注記、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(xiàn)狀數(shù)據(jù)。

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(shù)據(jù)以三維立體的方式呈現(xiàn)出來并實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的后臺實時管理，實現(xiàn)長效管理。

3建筑違章管理

建筑違章巡查

基于三維實景數(shù)據(jù)的城市違章建筑識別系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、建筑物特征提取模塊、建筑物檢測模塊以及控制以上各模塊的控制模塊，數(shù)據(jù)采集模塊用于采集城市道路環(huán)境的全景影像數(shù)據(jù)及其周邊建筑的三維點云數(shù)據(jù)。后期進行數(shù)據(jù)信息自動比對，城市變量化的監(jiān)測等應用。

4城市變化量監(jiān)測

利用真三維實景技術進行建筑物變化檢測，實現(xiàn)快速、高效、全面的建筑物變化檢測，項目完成后為各個業(yè)務部門決策提供有力的技術依據(jù)。

5感知設備的接入

5.1監(jiān)控攝像機

在監(jiān)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，始終困擾著使用者?，F(xiàn)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(qū)很多的攝像頭重疊呈現(xiàn)，不能實現(xiàn)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(tài)等技術，實現(xiàn)三維場景實時動態(tài)可視化監(jiān)控，更有效的識別、分析、挖掘海量數(shù)據(jù)的有效信息服務公共應用，實現(xiàn)精細化的管理。

5.2環(huán)境監(jiān)測

隨著城市化和工業(yè)化進程的日益加快，環(huán)境問題越來越被人們所關注。如何將大面積地區(qū)的環(huán)境質(zhì)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(jiān)管，是目前環(huán)境監(jiān)測領域中一項迫在眉睫的任務。目前傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測一般采取地面調(diào)查，需要大量人力物力來測量和描繪數(shù)據(jù)，工作效率低，并且存在監(jiān)測漏洞、監(jiān)測結果不及時等缺陷，不能直觀、高效、動態(tài)的對區(qū)域環(huán)境進行監(jiān)測。針對以上問題，設計了一種環(huán)境變化三維監(jiān)測方法，可直觀、準確的對環(huán)境變化進行三維監(jiān)測，效率高。

利用無人機搭載傾斜攝影系統(tǒng)獲取研究區(qū)域的圖像信息；根據(jù)所述獲取的圖像信息，使用三維實景建模軟件建立研究區(qū)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(qū)域內(nèi)發(fā)生明顯變化的目標物做定性標記和監(jiān)測；最后重復進行數(shù)據(jù)采集和分析，建立研究區(qū)時空動態(tài)變化信息集合，監(jiān)測觀測區(qū)域的環(huán)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(guī)劃定期巡航，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測的不間斷性和高效性。

6城下管網(wǎng)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。

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