【實景三維重建】淺談實景三維重建在城鄉規劃中的應用

城鄉規劃是城鄉建設和管理的前提，決定了一個城市的未來發展方向。一個好的城市建設，必須有一張統一的、科學的城鄉規劃藍圖。而隨著城市和鄉村的快速發展，城市和鄉村的建筑、交通、水系、景觀和基礎設施建設已經今非昔比，傳統的城鄉規劃基于二維的圖紙已經難以滿足當前要求，基于傾斜攝影的實景三維重建在城鄉規劃中的作用越來越凸顯出來。

在自然資源部信息化建設總體方案中也明確提出要建立三維自然資源一張圖，當前作為自然資源體系下的城鄉規劃，也應該實現各項國土空間規劃由二維向三維轉變。

傾斜攝影技術

傳統的三維建模制作工藝主要是用影像或者線畫圖作為底圖，紋理貼圖一般現場拍照，建筑高度信息依賴已有的數據或者直接估算，存在建模周期長，模型精度差和與實景差距大等缺點。

傾斜攝影測量是近些年來發展的新型航測技術，其主要原理是通過旋翼、固定翼等飛行平臺搭載多鏡頭傳感器，從而實現從垂直和傾斜角度同時對影像進行采集。采用多旋翼搭載五拼鏡頭，可以方便快捷的實現一個垂直和四個傾斜角度同時采集高分辨率影像數據。

實景三維重建優勢

1、高分辨率實景紋理、反映真實世界

基于傾斜攝影的實景三維能真實的反映現實世界，模型形態和色彩近乎對真實地物地貌的復制?？梢詮牟煌嵌葘δ繕诉M行觀察，彌補了傳統三維建模不真實以及正射影像二維平面的缺點。

2、高精度空間信息、可量測性

基于高分辨率影像和控制點的三維重建可以獲得具有可量測的高精度三維模型，基于第三方軟件，可以方便的進行三維高度、長度、面積等量測。

3、高效率作業模式、保證數據現勢性

基于多旋翼等超低空飛行平臺的傾斜攝影，方便快捷，使得實景三維重建周期短、現勢性強，能夠滿足城市規劃對底圖的現勢性要求。

在城鄉規劃中的應用

1、三維輔助規劃決策

在城市和鄉村的重要項目中，一般會設計多個方案供選擇決策，傳統的方案對比依賴于城鄉規劃人員的經驗，而基于實景三維的規劃決策則把規劃方案放到真實的城市里。對方案涉及的城鄉環境進行傾斜攝影三維重建，然后把多個設計方案模型化后置于實景建模后的環境中，城鄉規劃人員、專家等決策者可以多角度的對不同方案進行三維瀏覽對比分析。

能夠基于三維空間對規劃方案進行淹沒分析，天際線影響分析、日照分析、市容市貌分析等，能夠直觀的分析規劃方案對現有的城鄉空間帶來的利弊，有利于城鄉規劃人員、專家和領導決策者對不同的規劃設計方案進行研討與z終方案的評審。

2、項目進度管理

在規劃項目落地后，項目建設周期和施工進度管理就成了重點，尤其是關乎民生的重大項目，其建設進度是城鄉規劃管理和市政府的重要關注內容。傳統的項目進度管理體現出來的一個個不直觀的數據，而采用傾斜攝影技術定期對建設項目進行數據采集，生成現勢性強的實景三維模型，可以直觀清晰的反映項目的建設進度，并且可以對項目建設工地安全狀況等進行評估。

3、規劃竣工驗收

傳統的城鄉規劃竣工主要是基于傳統測繪技術進行竣工測量，得到二維線畫圖和規劃核實數據，存在周期長、成果單一等缺點，而采用傾斜攝影技術，可以得到實景三維模型、真正射影像、點云等數據?；趯嵕叭S可以進行線畫圖生產、規劃竣工核實數據量測、立面生成等，成果豐富且測量周期短。配合激光點云等技術手段，可以對建筑室內進行建模，規劃管理人員可以基于室內外一體化的實景三維對未竣工驗收項目的建筑風貌、建筑高度、日照影響等進行管理。

4、違建管理

在項目竣工驗收之后，違建管理也是一大難題。城鄉管理人員采用的傳統手段一般是對管理區域進行周期性的巡邏，效果不佳且耗費大量人力物力，并且對于屋頂違建等目力不可及之處更是鞭長莫及。而采用傾斜攝影手段，可以快速獲得可量測實景三維模型，可以定性判別已建和在建的違法建筑，并且定量分析違建建筑的面積、層數等空間信息。

結語

基于傾斜攝影的實景三維重建能直觀的反映真實世界，并且具有真實準確的地理坐標，在城鄉建設的規劃設計、規劃項目管理、規劃竣工驗收、違建管理的整個過程中都能發揮重要作用，隨著技術的發展和進步，在城鄉規劃管理和決策過程必將發揮更大的作用。

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