1.1 傾斜攝影三維數(shù)據(jù)采集

參照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，完成測區(qū)范圍內(nèi)傾斜航空影像數(shù)據(jù)獲取工作，具體實施流程如圖所示。

實施流程圖

1.2航攝基本要求及技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)測圖需要提出的航攝要求，向主管部門申請。經(jīng)批準(zhǔn)后，制定航攝計劃。根據(jù)實地勘察測區(qū)的地形特征和本公司攝影平臺的特點，參照《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影規(guī)范》(GB/T15661-2008)對測區(qū)航線進行合理設(shè)計，基本的基本要求及技術(shù)指標(biāo)如下：

(1)所獲取影像為真彩色數(shù)字影像

(2)平面精度滿足1:1000地形圖的精度要求

(3)像片的重疊度，航向重疊度75%；旁向重疊度75%。

(4)影像質(zhì)量，獲取的測區(qū)像片應(yīng)影像清晰、反差適中，彩色調(diào)柔和、鮮艷。

(5)漏洞補攝，對各種原因獲取的不合格航片(航攝漏洞)要及時補飛，漏洞補攝按原設(shè)計航跡進行。

(6)后期人工處理：重點處理飛地、飛樓等突出異常模型，后期路燈、籃球架等模型統(tǒng)替換。

  1.3航高確定

數(shù)碼航空攝影的地面分辨率(GSD)取決于飛行高度，如圖所示：

1.4航攝時間

航空影像的質(zhì)量對航攝飛行的時間有定的要求，航攝時間受天氣條件的制約。具體要求如下：

(1)水平能見度≥1500m，垂直能見度≥1000m；

(2)多云、陰天為佳，晴天次之。雨天、暴雨天氣均不適合飛行作業(yè)；

(3)在風(fēng)速小于3時進行作業(yè)，風(fēng)速過3時，獲取的傾斜攝影照片將會不利于建模；

(4)氣流相對穩(wěn)定：每天的正午氣流相對較強，對飛行安不利，同時也對影像質(zhì)量影像較大；

(5)選擇航攝時間，既要保證具有充足的光照度，又要避免過大的陰影，般對于攝區(qū)的太陽高度和陰影倍數(shù)要求如表所示，我公司在航攝時間的選擇上會嚴(yán)格遵守表的要求，確保獲取的傾斜攝影航空照片和三維建模成果的質(zhì)量能夠滿足招標(biāo)方的要求。

太陽高度角和陰影倍數(shù)

注：特殊情況根據(jù)測區(qū)地形和季節(jié)天氣條件，航飛時間具體設(shè)定。

1.5航線設(shè)計

通常情況下航線應(yīng)按東西向或南北向直線飛行；特定條件下亦可根據(jù)地形走向與專業(yè)測繪的需要，按南北向或沿線路、 河流、 海岸、境界等任意方向飛行。

平行于攝區(qū)邊界線的末航線般敷設(shè)在攝區(qū)邊界線上或者邊界外；旁向覆蓋出攝區(qū)邊界線，般不少于像幅的30%，確保目標(biāo)攝區(qū)完覆蓋。

1.6像片控制點測量

 ?5.6.1 像片控制點布設(shè)

（1）本測區(qū)像片控制點擬采用網(wǎng)絡(luò)GPS-RTK技術(shù)施測，般情況下均為平高點。

（2）選用的像片控制點的目標(biāo)影像應(yīng)清晰，易于判別和刺點。像片控制點布設(shè)應(yīng)在航向及旁向重疊5-6張像片范圍內(nèi)，控制點要盡量共用。根據(jù)測區(qū)的地形條件，按區(qū)域網(wǎng)布設(shè)，區(qū)域網(wǎng)的大小般控制在8航線，12基線，在區(qū)域網(wǎng)的四周進行控制點的布設(shè)。般情況下每平方公里1個點，盡量均勻分布。

（3）區(qū)域網(wǎng)之間的像片控制點應(yīng)盡量選擇在左、右航線重疊的中間，相鄰區(qū)域網(wǎng)盡量公用。當(dāng)測區(qū)范圍受地形條件限制，有凸凹時，應(yīng)在凸角處增補控制點。

滿足精度要求的點位均提供高程和平面坐標(biāo)，每個測區(qū)至少有2個多余觀測控制點，作為多余觀測評價模型的坐標(biāo)精度。

5.6.2 像片控制點測量與計算

（1）GPS點位基本要求

a、應(yīng)便于安置接收設(shè)備和操作，視野開闊，視場內(nèi)障礙物的高度角不宜過15°；

b、遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、電臺、微波站等），其距離不小于200m；遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，其距離不應(yīng)小于50m；

c、附近不應(yīng)有強烈反射衛(wèi)星信號的物件（如大型建筑物等）；

d、交通方便，并有利于其他測量手段擴展和聯(lián)測；

e、充分利用符合要求的已有控制點；

f、選站時應(yīng)盡可能使測站附近的局部環(huán)境（地形、地貌、植被等）與周圍的大環(huán)境保持致，以減少氣象元素的代表性誤差；

（2） 計算和限差要求參照CJJ 8-99《城市測量規(guī)范》和CJJ/T 73-2010《衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行；

（3） 像片控制點聯(lián)測得到的坐標(biāo)應(yīng)及時在已有的較大比例尺的地形圖上展點檢查，防止出現(xiàn)粗差，確保下工序的三維模型生產(chǎn)能得以順利進行。

5.6.3 像片控制點選刺

（1）像片控制點的判刺精度為0.1mm，點位應(yīng)選在影像清晰的明顯地物點，般可選在交角良好的細(xì)小線狀地物交點、影像小于0.2毫米的點狀地物中心，地物拐角點或固定的點狀地物上?；⌒蔚匚?、陰影、交角小于30°的線狀地物交叉不得作為刺點目標(biāo)。

（2）像片控制點應(yīng)選用高程變化小的目標(biāo)，像片控制點在各張相鄰的及具有同名點的像片上均應(yīng)清晰可見，選擇清晰的張像片作為刺點片。

（3）像片控制點采用統(tǒng)編號，平高像片控制點冠以“P”，流水編號，如：P01、P02、……同測區(qū)不得重號。

（4）每個控制點刺點位置情況都附加注點位簡要說明，刺孔影像、實地、略圖說明要致，并注明點號，選刺者、檢查者應(yīng)簽名。

1.7 三維數(shù)據(jù)處理

 測區(qū)三維模型的生產(chǎn)采用敏捷自動建模軟件。將獲取的符合建模要求的重疊影像進行預(yù)處理，導(dǎo)入軟件系統(tǒng)，人工給出定數(shù)量的特征點，軟件則自動匹配計算，進行模型生產(chǎn)，具體工作流程如圖所示。

三維模型生產(chǎn)流程圖

5.7.1 影像預(yù)處理

傾斜攝影完成后，我們對獲取的測區(qū)影像進行質(zhì)量檢查，確定影像沒有變形、扭曲等現(xiàn)象，對影像質(zhì)量不符合要求的進行修復(fù)，對影像進行統(tǒng)編號。

自動空三加密

在自動建模軟件上加載測區(qū)影像，人工給定定數(shù)量的控制點，軟件采用光束法區(qū)域網(wǎng)整體平差，以張像片組成的束光線作為個平差單元，以中心投影的共線方程作為平差單元的基礎(chǔ)方程，通過各光線束在空間的旋轉(zhuǎn)和平移，使模型之間的公共光線實現(xiàn)交會，將整體區(qū)域地加入到控制點坐標(biāo)系中，從而得到加密點成果，即從已知特征點推算出未知特征點，并自動抽取所有特征點，構(gòu)成整個目標(biāo)地區(qū)的特征點云。

5.7.2影像密集匹配

軟件根據(jù)高精度的影像匹配算法，自動匹配出所有影像中的同名點，并從影像中抽取更多的特征點，從而更精確地表達地物的細(xì)節(jié)，如下圖所示。

目標(biāo)測區(qū)點云

5.7.3紋理映射

由空三建立的影像之間的三角關(guān)系構(gòu)成TIN，再由TIN構(gòu)成白模，軟件從影像中計算對應(yīng)的紋理，并自動將紋理映射到對應(yīng)的白模上，終形成真實三維場景，如下圖所示。