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摘要：使用航空影像以及地面摄影对建筑物特征线进行自动提取。这种方法获取速度最快，成熟的DEM数据及DOM数据生产技术路线能快速重建三维场景中的地形数据，同时在立体环境下，能快速准确获取建筑物等三维模型数据的位置，形状及高度信息，真实展现城市风貌。
关键词：航测;数字城市;三维建模
引言：三维模型由于其在城市规划、地籍管理、旅游、交通及环境仿真等领域显示出了巨大的潜力，已成为众多领域研究的热点。三维模型是以三维的手法进行建模，模拟出一个三维的建筑场景效果。规划者可以模拟在数字场景中任意游走驰骋、飞行缩放，达到一种惟妙惟肖、变化多姿的动态视觉效果。利用数码航摄仪进行数字航空摄影，获取以满足大比例尺成图要求的影像资料;以测区已有的控制点为依据、进行像片控制测量;空三加密获取内业测图所需要的方位元素和加密点坐标;数据采集按内业立体模型定位采集，应保证数据的完整性、正确性，不应断缺、遗漏、移位。此类采集数据经过外业人员现场定性定位调绘，内业缩檐，房屋矫正及加注楼层信息和新增建筑物尺寸编辑等。获得精确的三维DLG数据。
虚拟三维数字实际上就是三维景观的可视化，它易于解译，这是具有大地坐标的三维景观，能确定对象间的空间关系，在事件发生前模拟或者预演，更易于决策，不需要到实地去就可以到真实的环境中浏览。基于航测的数字城市建模主要有两类：一是基于机载摄影测量系统。它是通过立体像对来实现测区三维景观的真实重现，其优点是可快速重建测区范围内所有建筑三维模型、地形地貌三维景观。二是基于近景摄影测量三维建模技术。该技术从三维信息获取的速度、可靠性及灵活性上来说，能够满足绝大多数的实际需求。但是，其效果在很大程度上依赖于三维建模算法的设计，而且算法大都比较复杂，需要较多的计算资源。
在目前的虚拟三维现实系统中，三维建模基本都是采用DEM和DOM叠加获得三维模型，主要是由于DEM和DOM获取方法的不同而有所区别，对于大面积的区域，如果要求精度不高，我们可以采用卫星遥感影像和通过立体采集的DEM;而对于精度要求较高的区域，需采用摄影测量的方法获取DEM和DOM，该方法生成的产品精度高，但成本也较高;随着激光雷达技术（Lidar）和高分辨率卫星影像的出现，我们可以直接利用Lidar直接获取DEM，该方法是一种新型的获取三维模型的方法，它通过发射大量的激光束，得到模型表面的“点云”，再使用专门的软件由“点云”生成三维模型，该方法简单、测量速度快，且具有实时处理能力，在获取DEM的同时，我们可以同步获取影像图，该方法是目前最快也是精度最高的获取DEM和DOM的方法，但使用LIDAR的费用也是最高的，适合于对精度要求非常的项目的建模，主要还是城市等地物相对密集区，不适合采用常规方法进行测量。随着高分辨率传感器的出现，通过QuickBird、WorldView Ⅰ、WorldView Ⅱ等卫星获取高分辨率的影像以及立体像对，也能满足1：5000比例尺的要求。随着测绘新技术和计算机技术的快速发展，建模方法也会越来越多，对不同的需求，应采用不同的建模方法。
一般通过地形测量和航空摄影测量分别获取地物的各点、线、面的平面和高度空间坐标，再利用航测的立体像对采集地物的高度和顶部结构，结合实地采集纹理，采用建模平台生产模型。一般量测实景三维精度一般在分米级，具有技术成熟、精度较高、成本较高、仪器设备可与常规测量工程共用等特点，是目前“数字城市”地理空间框架建设三维建模部分用得较多的方式.通过地形测量或大分辨率影像获取地物的平面空间位置，通过楼层数结合推断的层高估算建筑等地物高度，再根据实地采集的照片修改地物的细部结构和高度，形成位置、大小、高度相对正确的模型成果。分析应用展示三维的精度一般为米级，有技术要求不高，建模效率高，成本适中的特点，现多用在部分源数据缺乏，投入有限，主要用于展示、一般分析、搜索、定位的“数字城市”建设项目中，为政府和民众提供较完整，较真实，能跑动，直观的数据参考.找准不同城市的三维模型生产的精度定位，首先要根据开展三维模型建设城市的自身情况，从用处、用法、经费、数据基础、后期升级几方面进行调研和评估，再结合软件、硬件、网络等条件，完成精度的分析和定位，再根据精度定位制定数据标准和工作方案.
通过全数字航测工作站对三维实景立体模型进一步编辑，能够得到每一景立体模型的衍生数字化成果产品：数字高程地表模型（DEM）、数字正摄影像（DOM）。航测人员将每一景立体模型的数字高程地表模型、数字正摄影像进行分幅拼接，获得架空输电线路全线的大场景数字高程地表模型、数字正摄影像图数据。将二者配准、叠加，最终创建线路全线大场景立体实景模型。
基于全数字航测工作站的三维线路实景漫游平台，将大场景立体模型于线路全线坐标数据进行叠合，产生三维实景架空线路漫游模型。在三维实景架空线路漫游模型中，线路上的各个铁塔被建模，以实物的形象架设在大场景地理模型上。设计人员可以通过调整视线角度、视角高度等参数，360°地观看每个铁搭在三维实景环境中的真实架设情况。此外，三维线路实景漫游平台提供线路实景漫游功能。通过设置漫游的飞行高度和相机视线角度，漫游平台会自动按线路路径逐塔位的漫游飞行，使线路设计人员对全线路的塔杆整体排位、架设情况进行一次可视化、近距离的实景观看。三维实景漫游功能将线路设计成果由二维的平面图纸变为了三维的实景观看，使得设计成果更为直观具体。设计人员结合三维漫游中的实景观看情况，可以对线路的最终设计成果进行整体的感知。如遇到与设计初衷不一致的塔杆塔位，可以进行进一步的细部改线微调。
外业调绘对地形图的精度和属性有着最直接的关系，调绘人员持初编图到实地按规范、图示、技术设计书的要求，对图上地物逐一定性，对摄影后新增地物进行补测，其中包括对电信及相关设施的调查，其设施的定位可采用GPS，定位或全站仪定位。另一部分包括对地名、小区名称、单位名称、道路名称、河流名称及流向、管线性质及输送方向、境界归属、独立地物、的判定、植被种类的区分等加以补调。房檐的改正时关系到整图精度的一项硬指标，因采集时所测房屋的外轮廓，所以要求调绘人员对每一房屋的房檐都要到实地量测，确保地物的平面精度符合规范要求。利用立体采集的三维数据及外业调绘的资料，根据技术设计书要求进行标准地形图的处理工作，包括对各个要素相对关系的处理，对外业调绘各项数据进行编辑处理，对各种属性的参加，数据分层，线型编码，线条接缝，数据接边等项工作的处理，在整个地形图编辑过程中。地物编辑时一项相当重要的一个环节，要处理好各地物间要素的点、面、线关系，面状要素要封闭（如房屋、湖泊、水库等），线状要素要连续（如铁路、河流），线状要素要相交（如相同属性或不同属性），端点要严格相交到同一点，不能悬挂。
总结：基于航测的数字城市三维建模是以立体测量三维建模为主要工作内容，建模要求模型结构完整、平面和高程精度高、重点道路和市中心区域模型效果精美。最终建模成果可配置于三维地理信息平台上，用于展示及辅助决策，未来成果的应用将延伸到地下管线、数字城管、规划等，初步构建以三维仿真为技术基石，城市综合管理为目标的数字虚拟城市。
参考文献：
[1]黎智，龚学海.海拉瓦技术在输电线路优化设计中的应用[C].贵州省电机工程学会2009年优秀论文集，2009（11）.
[2]黄群，王锦超，徐忠明.VirtuoZo-AAT空三加密中的应用技巧[J].电力勘察设计，2010（3）.
[3]汤坚.特高压架空输电线路二三维交互优化选线技术的研究与系统设计[J].电网技术，2012（24）.
[4]张力，杨战辉.用VirtuoZo数字摄影测量工作站生产DEM、DOM的主要技术问题探讨[J].电力系统自动化，2010（7）.
关键词：航测;数字城市;三维建模
引言：三维模型由于其在城市规划、地籍管理、旅游、交通及环境仿真等领域显示出了巨大的潜力，已成为众多领域研究的热点。三维模型是以三维的手法进行建模，模拟出一个三维的建筑场景效果。规划者可以模拟在数字场景中任意游走驰骋、飞行缩放，达到一种惟妙惟肖、变化多姿的动态视觉效果。利用数码航摄仪进行数字航空摄影，获取以满足大比例尺成图要求的影像资料;以测区已有的控制点为依据、进行像片控制测量;空三加密获取内业测图所需要的方位元素和加密点坐标;数据采集按内业立体模型定位采集，应保证数据的完整性、正确性，不应断缺、遗漏、移位。此类采集数据经过外业人员现场定性定位调绘，内业缩檐，房屋矫正及加注楼层信息和新增建筑物尺寸编辑等。获得精确的三维DLG数据。
虚拟三维数字实际上就是三维景观的可视化，它易于解译，这是具有大地坐标的三维景观，能确定对象间的空间关系，在事件发生前模拟或者预演，更易于决策，不需要到实地去就可以到真实的环境中浏览。基于航测的数字城市建模主要有两类：一是基于机载摄影测量系统。它是通过立体像对来实现测区三维景观的真实重现，其优点是可快速重建测区范围内所有建筑三维模型、地形地貌三维景观。二是基于近景摄影测量三维建模技术。该技术从三维信息获取的速度、可靠性及灵活性上来说，能够满足绝大多数的实际需求。但是，其效果在很大程度上依赖于三维建模算法的设计，而且算法大都比较复杂，需要较多的计算资源。
在目前的虚拟三维现实系统中，三维建模基本都是采用DEM和DOM叠加获得三维模型，主要是由于DEM和DOM获取方法的不同而有所区别，对于大面积的区域，如果要求精度不高，我们可以采用卫星遥感影像和通过立体采集的DEM;而对于精度要求较高的区域，需采用摄影测量的方法获取DEM和DOM，该方法生成的产品精度高，但成本也较高;随着激光雷达技术（Lidar）和高分辨率卫星影像的出现，我们可以直接利用Lidar直接获取DEM，该方法是一种新型的获取三维模型的方法，它通过发射大量的激光束，得到模型表面的“点云”，再使用专门的软件由“点云”生成三维模型，该方法简单、测量速度快，且具有实时处理能力，在获取DEM的同时，我们可以同步获取影像图，该方法是目前最快也是精度最高的获取DEM和DOM的方法，但使用LIDAR的费用也是最高的，适合于对精度要求非常的项目的建模，主要还是城市等地物相对密集区，不适合采用常规方法进行测量。随着高分辨率传感器的出现，通过QuickBird、WorldView Ⅰ、WorldView Ⅱ等卫星获取高分辨率的影像以及立体像对，也能满足1：5000比例尺的要求。随着测绘新技术和计算机技术的快速发展，建模方法也会越来越多，对不同的需求，应采用不同的建模方法。
一般通过地形测量和航空摄影测量分别获取地物的各点、线、面的平面和高度空间坐标，再利用航测的立体像对采集地物的高度和顶部结构，结合实地采集纹理，采用建模平台生产模型。一般量测实景三维精度一般在分米级，具有技术成熟、精度较高、成本较高、仪器设备可与常规测量工程共用等特点，是目前“数字城市”地理空间框架建设三维建模部分用得较多的方式.通过地形测量或大分辨率影像获取地物的平面空间位置，通过楼层数结合推断的层高估算建筑等地物高度，再根据实地采集的照片修改地物的细部结构和高度，形成位置、大小、高度相对正确的模型成果。分析应用展示三维的精度一般为米级，有技术要求不高，建模效率高，成本适中的特点，现多用在部分源数据缺乏，投入有限，主要用于展示、一般分析、搜索、定位的“数字城市”建设项目中，为政府和民众提供较完整，较真实，能跑动，直观的数据参考.找准不同城市的三维模型生产的精度定位，首先要根据开展三维模型建设城市的自身情况，从用处、用法、经费、数据基础、后期升级几方面进行调研和评估，再结合软件、硬件、网络等条件，完成精度的分析和定位，再根据精度定位制定数据标准和工作方案.
通过全数字航测工作站对三维实景立体模型进一步编辑，能够得到每一景立体模型的衍生数字化成果产品：数字高程地表模型（DEM）、数字正摄影像（DOM）。航测人员将每一景立体模型的数字高程地表模型、数字正摄影像进行分幅拼接，获得架空输电线路全线的大场景数字高程地表模型、数字正摄影像图数据。将二者配准、叠加，最终创建线路全线大场景立体实景模型。
基于全数字航测工作站的三维线路实景漫游平台，将大场景立体模型于线路全线坐标数据进行叠合，产生三维实景架空线路漫游模型。在三维实景架空线路漫游模型中，线路上的各个铁塔被建模，以实物的形象架设在大场景地理模型上。设计人员可以通过调整视线角度、视角高度等参数，360°地观看每个铁搭在三维实景环境中的真实架设情况。此外，三维线路实景漫游平台提供线路实景漫游功能。通过设置漫游的飞行高度和相机视线角度，漫游平台会自动按线路路径逐塔位的漫游飞行，使线路设计人员对全线路的塔杆整体排位、架设情况进行一次可视化、近距离的实景观看。三维实景漫游功能将线路设计成果由二维的平面图纸变为了三维的实景观看，使得设计成果更为直观具体。设计人员结合三维漫游中的实景观看情况，可以对线路的最终设计成果进行整体的感知。如遇到与设计初衷不一致的塔杆塔位，可以进行进一步的细部改线微调。
外业调绘对地形图的精度和属性有着最直接的关系，调绘人员持初编图到实地按规范、图示、技术设计书的要求，对图上地物逐一定性，对摄影后新增地物进行补测，其中包括对电信及相关设施的调查，其设施的定位可采用GPS，定位或全站仪定位。另一部分包括对地名、小区名称、单位名称、道路名称、河流名称及流向、管线性质及输送方向、境界归属、独立地物、的判定、植被种类的区分等加以补调。房檐的改正时关系到整图精度的一项硬指标，因采集时所测房屋的外轮廓，所以要求调绘人员对每一房屋的房檐都要到实地量测，确保地物的平面精度符合规范要求。利用立体采集的三维数据及外业调绘的资料，根据技术设计书要求进行标准地形图的处理工作，包括对各个要素相对关系的处理，对外业调绘各项数据进行编辑处理，对各种属性的参加，数据分层，线型编码，线条接缝，数据接边等项工作的处理，在整个地形图编辑过程中。地物编辑时一项相当重要的一个环节，要处理好各地物间要素的点、面、线关系，面状要素要封闭（如房屋、湖泊、水库等），线状要素要连续（如铁路、河流），线状要素要相交（如相同属性或不同属性），端点要严格相交到同一点，不能悬挂。
总结：基于航测的数字城市三维建模是以立体测量三维建模为主要工作内容，建模要求模型结构完整、平面和高程精度高、重点道路和市中心区域模型效果精美。最终建模成果可配置于三维地理信息平台上，用于展示及辅助决策，未来成果的应用将延伸到地下管线、数字城管、规划等，初步构建以三维仿真为技术基石，城市综合管理为目标的数字虚拟城市。
参考文献：
[1]黎智，龚学海.海拉瓦技术在输电线路优化设计中的应用[C].贵州省电机工程学会2009年优秀论文集，2009（11）.
[2]黄群，王锦超，徐忠明.VirtuoZo-AAT空三加密中的应用技巧[J].电力勘察设计，2010（3）.
[3]汤坚.特高压架空输电线路二三维交互优化选线技术的研究与系统设计[J].电网技术，2012（24）.
[4]张力，杨战辉.用VirtuoZo数字摄影测量工作站生产DEM、DOM的主要技术问题探讨[J].电力系统自动化，2010（7）.