（圖為崀山國家地質(zhì)公園三維模型）
2015年10月，湖南二院作為長沙市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目的技術(shù)支撐單位，組建了傾斜攝影測量、數(shù)據(jù)處理、三維建模等多個小組，開始實(shí)施湖南省首個實(shí)景三維城市項(xiàng)目建設(shè)。項(xiàng)目實(shí)施過程中，該院采用運(yùn)五飛機(jī)搭載Leica RCD30航攝儀，克服項(xiàng)目區(qū)空域情況繁忙、天氣條件多變的困難，于2016年3月底完成500多平方公里、0.07米高分辨率傾斜攝影數(shù)據(jù)獲取，獲取影片超過18萬張，并于5月初完成了所有影像數(shù)據(jù)的處理、匯總。
基于傾斜攝影測量技術(shù)獲取的影像數(shù)據(jù)，可以快速建立實(shí)景三維景觀模型。目前，該院正在進(jìn)行長沙市主城區(qū)350平方公里三維立體建模工作，將實(shí)現(xiàn)地理信息空間數(shù)據(jù)從二維到三維的全覆蓋。
不斷取得技術(shù)新突破
2014年，湖南二院引進(jìn)了當(dāng)前國際頂尖水平的全自動數(shù)字三維建模軟件，配置了傾斜攝影三維建模數(shù)據(jù)運(yùn)算系統(tǒng)。采用該系統(tǒng)進(jìn)行三維建模，一天可以至少建成8平方公里三維模型。而常規(guī)人工方式每天只能建0.013平方公里，生產(chǎn)效率大大提升。
該院自探索傾斜攝影三維建模技術(shù)以來，超前思考，深入挖掘，連續(xù)攻克了海量傾斜模型加載與快速顯示、傾斜三維模型單體化等諸多技術(shù)難題，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。在2014年承擔(dān)的崀山國家地質(zhì)公園三維建模中，第一次獲取了0.05米高分辨率的傾斜影像，原始航片多達(dá)6萬張。由于數(shù)據(jù)量非常龐大，大部分計(jì)算機(jī)無法承載運(yùn)行，給編譯、加載帶來困難。超負(fù)荷的數(shù)據(jù)展示時還出現(xiàn)內(nèi)存溢出、瀏覽幀率過低等問題，影響客戶體驗(yàn)效果。針對這些問題，技術(shù)人員利用將模型數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，在不損失模型結(jié)構(gòu)精度、貼圖清晰度和色彩的前提下，調(diào)整數(shù)據(jù)網(wǎng)格、合并壓縮數(shù)據(jù)，攻克了海量傾斜模型數(shù)據(jù)加載與展示這一難題。截止目前，該院已成功將傾斜攝影三維建模技術(shù)運(yùn)用到湘西州矮寨大橋、崀山國家地質(zhì)公園、吉首市區(qū)、鳳凰城區(qū)三維建模等項(xiàng)目中，獲得了良好效果。
2015年，隨著傾斜攝影三維建模技術(shù)運(yùn)用到數(shù)字城市、智慧城市地理空間框架建設(shè)中，技術(shù)和應(yīng)用的要求越來越高，要素模型單體化成為關(guān)鍵。該院在數(shù)據(jù)生產(chǎn)中，積極探索傾斜三維模型單體化技術(shù)，提出從“高亮顯示”和“模型裁剪”兩個方面進(jìn)行單體化。根據(jù)建筑物的密度和社會屬性劃分“單體顆粒”確定單體化的輪廓，開發(fā)了基于模型三角面自動選取的工具，較好地解決了密集區(qū)域單體化難度大的問題。
此次通過長沙實(shí)景三維建模項(xiàng)目，形成了一套完整的傾斜攝影三維建模解決方案，解決了地下模型、地表和地面物體三者無縫結(jié)合處理，三維數(shù)據(jù)優(yōu)化，城市立體空間三維虛擬現(xiàn)實(shí)顯示等一系列技術(shù)難題。
傾斜攝影應(yīng)用前景無限
通過傾斜攝影技術(shù)進(jìn)行三維實(shí)景建模，開啟了三維地理信息的新時代。它將傳統(tǒng)的陸上測繪發(fā)展到了空中，傳統(tǒng)測繪得到的正射影像只能看到建筑屋頂，全景相片也只是固定位置的瀏覽，而傾斜攝影技術(shù)構(gòu)建出來的三維模型能全方位自由觀看，同時實(shí)現(xiàn)量測功能。
隨著長沙城市化快速發(fā)展，城市功能不斷完善，城市信息化需求和水平日益提高。構(gòu)建一個集數(shù)據(jù)交換、整合、數(shù)據(jù)服務(wù)于一體的地理空間框架，實(shí)現(xiàn)與空間位置有關(guān)信息的集成、處理、可視、分析與決策，對提高城市建設(shè)決策的科學(xué)性、前瞻性，提高城市管理的現(xiàn)代化水平意義重大。
早在2014年，湖南二院承擔(dān)的數(shù)字長沙地理空間框架一期建設(shè)完成30平方公里城市三維精模建設(shè)，積累了豐富的精細(xì)化三維建模、激光掃描與點(diǎn)云建模技術(shù)，并建立了國土資源管理信息系統(tǒng)、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測與預(yù)報(bào)系統(tǒng)等應(yīng)用示范系統(tǒng)17個。此次采用傾斜攝影技術(shù)采集數(shù)據(jù)，對長沙主城區(qū)350平方公里構(gòu)建實(shí)景可量測的高精度三維模型，可提供更加全面、完整的二三維一體化數(shù)據(jù)來源，后期通過軟件對其深度開發(fā)，可為規(guī)劃、國土、測繪、軍事、災(zāi)害應(yīng)急、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、旅游、電力、油田、文物保護(hù)等部門提供不同需求的地理信息資源信息化服務(wù)，由此開創(chuàng)湖南省地理信息公共服務(wù)新時代。
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