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(cè)區(qū)范圍內(nèi)傾斜航空影像數(shù)據(jù)獲取工作，具體實(shí)施流程如圖所示。

實(shí)施流程圖

1.2航攝基本要求及技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)測(cè)圖需要提出的航攝要求，向主管部門申請(qǐng)。經(jīng)批準(zhǔn)后，制定航攝計(jì)劃。根據(jù)實(shí)地勘察測(cè)區(qū)的地形特征和本公司攝影平臺(tái)的特點(diǎn)，參照《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影規(guī)范》(GB/T15661-2008)對(duì)測(cè)區(qū)航線進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，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(cè)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(bǔ)攝，對(duì)各種原因獲取的不合格航片(航攝漏洞)要及時(shí)補(bǔ)飛，漏洞補(bǔ)攝按原設(shè)計(jì)航跡進(jìn)行。

(6)后期人工處理：重點(diǎn)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(shí)間

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

(1)水平能見(jiàn)度≥1500m，垂直能見(jiàn)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(shí)進(jìn)行作業(yè)，風(fēng)速過(guò)3時(shí)，獲取的傾斜攝影照片將會(huì)不利于建模；

(4)氣流相對(duì)穩(wěn)定：每天的正午氣流相對(duì)較強(qiáng)，對(duì)飛行安不利，同時(shí)也對(duì)影像質(zhì)量影像較大；

(5)選擇航攝時(shí)間，既要保證具有充足的光照度，又要避免過(guò)大的陰影，般對(duì)于攝區(qū)的太陽(yáng)高度和陰影倍數(shù)要求如表所示，我公司在航攝時(shí)間的選擇上會(huì)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(yáng)高度角和陰影倍數(shù)

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

1.5航線設(shè)計(jì)

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(cè)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(diǎn)測(cè)量

 ?5.6.1 像片控制點(diǎn)布設(shè)

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

（2）選用的像片控制點(diǎn)的目標(biāo)影像應(yīng)清晰，易于判別和刺點(diǎn)。像片控制點(diǎn)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(diǎn)要盡量共用。根據(jù)測(cè)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(jìn)行控制點(diǎn)的布設(shè)。般情況下每平方公里1個(gè)點(diǎn)，盡量均勻分布。

（3）區(qū)域網(wǎng)之間的像片控制點(diǎn)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(cè)區(qū)范圍受地形條件限制，有凸凹時(shí)，應(yīng)在凸角處增補(bǔ)控制點(diǎn)。

滿足精度要求的點(diǎn)位均提供高程和平面坐標(biāo)，每個(gè)測(cè)區(qū)至少有2個(gè)多余觀測(cè)控制點(diǎn)，作為多余觀測(cè)評(píng)價(jià)模型的坐標(biāo)精度。

5.6.2 像片控制點(diǎn)測(cè)量與計(jì)算

（1）GPS點(diǎn)位基本要求

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

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

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

d、交通方便，并有利于其他測(cè)量手段擴(kuò)展和聯(lián)測(cè)；

e、充分利用符合要求的已有控制點(diǎn)；

f、選站時(shí)應(yīng)盡可能使測(cè)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(jì)算和限差要求參照CJJ 8-99《城市測(cè)量規(guī)范》和CJJ/T 73-2010《衛(wèi)星定位城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行；

（3） 像片控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)得到的坐標(biāo)應(yīng)及時(shí)在已有的較大比例尺的地形圖上展點(diǎn)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(jìn)行。

5.6.3 像片控制點(diǎn)選刺

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

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

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

（4）每個(gè)控制點(diǎn)刺點(diǎn)位置情況都附加注點(diǎn)位簡(jiǎn)要說(shuō)明，刺孔影像、實(shí)地、略圖說(shuō)明要致，并注明點(diǎn)號(hào)，選刺者、檢查者應(yīng)簽名。

1.7 三維數(shù)據(jù)處理

 測(cè)區(qū)三維模型的生產(chǎn)采用敏捷自動(dòng)建模軟件。將獲取的符合建模要求的重疊影像進(jìn)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(diǎn)，軟件則自動(dòng)匹配計(jì)算，進(jìn)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(duì)獲取的測(cè)區(qū)影像進(jìn)行質(zhì)量檢查，確定影像沒(méi)有變形、扭曲等現(xiàn)象，對(duì)影像質(zhì)量不符合要求的進(jìn)行修復(fù)，對(duì)影像進(jìn)行統(tǒng)編號(hào)。

自動(dòng)空三加密

在自動(dòng)建模軟件上加載測(cè)區(qū)影像，人工給定定數(shù)量的控制點(diǎn)，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(gè)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(guò)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(shí)現(xiàn)交會(huì)，將整體區(qū)域地加入到控制點(diǎn)坐標(biāo)系中，從而得到加密點(diǎn)成果，即從已知特征點(diǎn)推算出未知特征點(diǎn)，并自動(dòng)抽取所有特征點(diǎn)，構(gòu)成整個(gè)目標(biāo)地區(qū)的特征點(diǎn)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(dòng)匹配出所有影像中的同名點(diǎn)，并從影像中抽取更多的特征點(diǎn)，從而更精確地表達(dá)地物的細(xì)節(jié)，如下圖所示。

目標(biāo)測(cè)區(qū)點(diǎn)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(jì)算對(duì)應(yīng)的紋理，并自動(dòng)將紋理映射到對(duì)應(yīng)的白模上，終形成真實(shí)三維場(chǎng)景，如下圖所示。