近年來，各地的智慧城市建設(shè)正如火如荼地展開，城市三維數(shù)字模型逐漸成為構(gòu)建智慧城市的重要基石，地理信息系統(tǒng)作為城市建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容，也越來越受到重視。

GIS模型展示及測(cè)量應(yīng)用

2017年，湖南建工BIM中心工程師攜八旋翼多鏡頭無人機(jī)，赴郴州經(jīng)開區(qū)進(jìn)行傾斜攝影航測(cè)作業(yè)，利用航測(cè)數(shù)據(jù)建立三維GIS模型，助力郴州經(jīng)開區(qū)智慧互聯(lián)平臺(tái)建設(shè)。

新興的傾斜攝影技術(shù)能建立高質(zhì)量的城市三維GIS模型，結(jié)合BIM技術(shù)為智慧城市建設(shè)提供有力支撐。基于GIS的實(shí)景三維模型可以服務(wù)智慧城市建設(shè)，同時(shí)，在規(guī)劃、國(guó)土、水利、旅游等領(lǐng)域的應(yīng)用也意義重大，前景廣闊。

此次傾斜攝影三維建模包括對(duì)項(xiàng)目范圍內(nèi)20余平方公里的航測(cè)數(shù)據(jù)采集和后處理，目前，建模工作已完成，本文將對(duì)無人機(jī)傾斜航測(cè)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理進(jìn)行介紹。

傾斜航測(cè)基本原理

傾斜攝影是近年來航測(cè)領(lǐng)域逐漸發(fā)展起來的新技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)航測(cè)采集的垂直攝影數(shù)據(jù)，通過新增多個(gè)不同角度鏡頭，獲取具有一定傾斜角度的傾斜影像。

應(yīng)用傾斜攝影技術(shù)，可同時(shí)獲得同一位置多個(gè)不同角度的、具有高分辨率的影像，采集豐富的地物側(cè)面紋理及位置信息。

基于詳盡的航測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行影像預(yù)處理、區(qū)域聯(lián)合平差、多視影響匹配等一系列操作，批量建立高質(zhì)量、高精度的三維GIS模型。

航測(cè)數(shù)據(jù)采集及處理

航測(cè)范圍確定

航線規(guī)劃軟件（地面站）的地圖數(shù)據(jù)來源于Google Earth，規(guī)劃航線之前，在Google Earth中確定項(xiàng)目航測(cè)范圍，了解航測(cè)地貌，進(jìn)行合理的飛行架次劃分，優(yōu)化航拍方案，提升作業(yè)效率。

航線規(guī)劃及參數(shù)設(shè)定

傾斜航測(cè)的飛行參數(shù)包括高度、速度、拍攝間隔、航向間距、旁向間距等，不同的參數(shù)設(shè)置對(duì)航測(cè)的精度、效率等產(chǎn)生影響。

航測(cè)作業(yè)前，綜合考慮飛控距離、電池消耗、地形地貌、建筑物分布、測(cè)量精度等因素，使用地面站軟件進(jìn)行航線規(guī)劃和參數(shù)設(shè)定，飛行高度、地面分辨率及物理像元尺寸滿足三角比例關(guān)系。

無人機(jī)航測(cè)作業(yè)

地面站設(shè)置及無人機(jī)組裝完成后，即可開始航測(cè)作業(yè)。無人機(jī)將依據(jù)指定的航線及參數(shù)設(shè)置，自動(dòng)完成航拍任務(wù)，操作人員觀察無人機(jī)位置及地面站實(shí)時(shí)飛行參數(shù)即可，每天可完成2-3平方公里的航測(cè)任務(wù)。

傾斜航測(cè)采集的數(shù)據(jù)包括各拍攝點(diǎn)的多角度影像信息和對(duì)應(yīng)的pos數(shù)據(jù)。影像信息由五鏡頭相機(jī)獲取，無人機(jī)搭載相機(jī)以恒定速度對(duì)地面進(jìn)行等距拍照，采集到具有70%重疊率的相片；

pos數(shù)據(jù)由飛控系統(tǒng)在相機(jī)拍照時(shí)生成，與相片一一對(duì)應(yīng)，賦予相片豐富的信息，包括經(jīng)緯度、高度、海拔、飛行方向、飛行姿態(tài)等。

多角度影像（左）及pos數(shù)據(jù)（右）

在BIM+GIS領(lǐng)域的深度應(yīng)用

使用傾斜航測(cè)技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)建立大規(guī)模的城市三維GIS模型，實(shí)現(xiàn)城市空間全方位、高精度的可視化表達(dá)。

本次無人機(jī)傾斜攝影三維建模，旨在推進(jìn)湖南建工集團(tuán)BIM中心在BIM+GIS領(lǐng)域的深度應(yīng)用，有效地整合建筑信息和地理空間信息，構(gòu)建出最重要最核心的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)