裴志

摘要：城市化的進程让数字城市的建设速度进一步加快，人们越来越重视三维模型的时效性和精确性。三维模型在数字城市建设的过程中为城市规划等相关工作打下了坚实的数据基础。本文重点分析和研究数字摄影测量在城市三维建模中的作用，以供参考。

Abstract： The process of urbanization has further accelerated the construction of digital cities. People pay more and more attention to the timeliness and accuracy of 3D models. The 3D model has laid a solid data foundation for urban planning and other related work in the process of digital city construction. This paper focuses on the analysis and study of the role of digital photogrammetry in urban 3D modeling for reference.

关键词：数字摄影测量;城市三维建模;作用

Key words： digital photogrammetry;urban 3D modeling;role

中图分类号：P231                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）27-0223-02

1  城市三维建模建设的重要意义

伴随当前城市信息化进程的进一步加快，数字城市逐步成为城市发展过程中重要的基础内容，在城市管理和规划的过程中成为非常重要的一种基础数据依托。三维城市信息模型逐步成为人们对城市信息进行掌握的一个重要工具，可以进一步对城市空间信息进行描绘，逐步从二维城市地图的绘制转变为三维城市模型的建设，三维城市模型逐步成为当前数字城市空间构架发展过程中的基础内容，很多城市都在进行城市三维模型的建设，城市三维模型建设也逐步从起步探索逐步向深化方向发展，随着当前我国城市数字城市建设的进一步深入，人们越来越重视到三维城市模型建设过程中的重要性，积极加强模型建设的及时性和准确性。

2  三维建模的构建方式

2.1 航空摄影测量技术

使用航空摄影技术可以快速获取三维模型数据的相关信息，比如说模型的形状、高度、位置等，并且与外业纹理采集相结合，能够将三维模型精确地创建出来，并且对DOM和DEM数据进行完善，快速地将三维场景当中的地形数据设生成出来，进一步展示出城市的风貌。

2.2 机载激光雷达扫描技术

通过机载激光雷达扫描能够让城市建筑和地表模型的数据快速的获取，然而在获取的过程中需要具有一定的规模，这就让数据的处理难度进一步提升，在采集的过程中需要进行人为操作。另外这种采集的模式在三维建模的过程中，无法有效的呈现出建筑物的色彩和纹理。

2.3 使用二维资料三维化技术

通过数据建筑模型规划的图纸对其中的二维资料进行提取，并且通过合适的三维建模软件建立相关的三维模型数据，这种方式在处理的过程中需要收集大量的数据，并且无法保证数据的时效性，与此同时对于一些建筑顶部的纹理盲区，只有进行大量的收集才能获得相关的高程数据。与此同时和机载激光雷达扫描方式相同，这种二维资料的三维化无法有效的呈现出建筑物的纹理和色彩。

3  数字摄影测量在城市三维建模中的作用

3.1 数字摄影测量在城市三维建模中的应用方法

通过数字方式处理、分发相关的数据，可以利用计算机将摄影测量过程中的全流程实现。在数字摄像测量的过程中，能够与设计人员一起共同构建出目标建筑物的高程数据和几何模型。在成像的过程中速度较快，而且具有较高的精度，地面建筑可以达到厘米级别的几何精度，可以让数据更新的困难大幅度的降低。与此同时，可以在一些工程项目当中大规模的进行使用，形成数字地球城市建设的框架。和计算机制作的动画和场景模拟进行比较，可以发现依照数字摄影测量技术形成的三维模型可以真实的将三维影像模型构建起来，依照实际的地理坐标进行绘制，这样的模型可以和现实的情况进行一一对应，并且可以在任意点进行三维坐标的测量，可以保证测绘过程中的精度。

3.2 数字摄影测量在城市三维建模过程中的操作流程

本文以某数字城市三维建模的实际操作流程为基础进行分析，阐述该城市在进行数字测量技术展开三维建模过程中的具体操作路线。

3.2.1 航空摄影测量

首先进行航空摄影，并且获得相应的摄影资料，形成与实物相对应的数据资料。在比例方面达到了1比5000，通过航空远景技术，相关人员对外业像控资料和影像资料进行空三加密处理，并且对三维建模当中需要的一些加密点和外方位元素的具体坐标进行测量和获取。

3.2.2 DEM 的建立

DEM值的主要是数字高程模型，是在数字城市建模过程中非常重要的一个部分，这个项目当中通过航空远景技术的相关软件与空三加密数据相结合，自动生成立体模型，并且检查其相对和绝对定向精度，形成5米网格的数字高程模型文件，依照指导手册上面的相关要求编辑视差曲线以及等高线等，确保各曲线和地面之间紧密的相连，形成完善的数字高程模型，并且对街边的情况进行处理和检测。

3.2.3 DOM 的生成

DOM指的主要是數字正射影像图，数字摄像测量技术可以对正射影像进行裁剪、修边、纠正，可以有效的叠加数字正射影像图和数字高程模型，获得三位景观。在本项目操作的过程中可以通过数字高程模型完成接边操作，对相关数据进行纠正，接着通过航天远景技术完成进一步的深化处理。

3.2.4 TDOM 的生产

TDOM主要指的是真正射影像图，是DOM中的一种，和普通的数字正射影像产品相比，三维建模过程中主要使用的是背景图对建筑当中的中心投影进行纠正，防止出现投影差，通过数字摄影测量技术能够在立体条件下收集相关的几何特征，接着在三维建模背景图制作的过程中有机的以采集到的建筑矢量数据为基础，并且进一步纠正正射影像的数据，消除建筑物的投影差。

3.2.5 城市真实三维景观模型的构建

在获得数据之后可以进行基础模型的制作，主要是将建筑与相关标准进行分类，对其高程数据和平面几何数据进行处理，需要控制的精度要求为几何位置控制在50厘米，高程精度需要控制在80厘米，接着采取相关的软件来生成三维模型，对屋顶纹理进行提取，依照相关的要求对影像进行处理，并且形成匹配影像的基础模型，确保影像的精确性，接着自动提取屋顶的纹理进行外业纹理采集，根据相关要求记录所有建筑物的外形轮廓，依照建筑模型的具体标准以及获得的基础模型数据，合理地细化测立面的具体特征结构，形成三维模型。在项目的信息系统当中，对三维模型进行分类，比如说分为市政基础设施、道路、植被等，对三维模型进行构建，加强城市的三维景象的整合。最后，在完成三维景象的整合后，需要适合的灯光进行选择，有效地通过光影来对三维模型进行烘焙，只有这样才能符合模型在场景中的具体视觉效果，给使用者带来一种较好的感受，生成最终符合人们使用要求的三维模型。

3.2.6 城市三维模型数据的更新处理

伴随当前数字城市建设发展速度进一步加快，智慧城市建设的逐步深入，三维城市模型在建设过程中的重要性越来越明显，是信息化建设过程中的重要载体和基础，我国城市化发展的速度进一步加快，城市当中各种地形地物会由于城市的建设而出现一定的改变。在三维城市模型数据方面的及时性是非常关键的因素，一定要对新的地物空间信息进行及时的获取，并且全流程的进行数据处理和操作，依照实际情况进行三维模型的更新。

4  结束语

伴随当前我国在 GPS 卫星导航技术、地理信息技术等技术方面的快速深入和发展，我国在进行三维数字城市模型建设的过程中，也逐步朝着动态化和精细化发展，加强新技术的使用，让三维数字城市模型应用于城市生活的方方面面具有非常重要的意义。本文主要通过相关的城市三维建设项目分析研究基于数字摄影测量技术的三维建模流程，通过操作发现这种建模方式，在操作的过程中实用性很强，具有非常大的便捷性。然而，不可否认在对该技术进行使用的时候，依旧产生了很大问题，需要相关人员持续探索，采取更好的办法避免错误、解决错误。

参考文献：

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