摄影测量与城市模型在智慧城市建筑中的应用技术

摄影测量与城市模型在智慧城市建筑中的应用技术

魏云峰

甘肃综合铁道工程承包有限公司甘肃兰州730000

摘要：科学技术的发展，带动了摄影测量与城市模型的发展，在人们的生产与生活过程中对摄影测量与城市模型的应用也更加广泛，尤其是在智能建筑以及智慧城市中的应用将会更加广泛。通过对摄影测量与城市模型的应用，起到了十分显著的作用，相较于传统的测量技术，其作用更加明显，因此，摄影测量与城市模型已经逐渐发展成为智能建筑与智慧城市的重要组成部分。

关键词：摄影测量；城市模型；智慧城市建筑；应用技术

1摄影测量技术介绍

摄影测量技术在国内发展的时间不长，大面积应用于生产的情况不多。该技术外业一般借助飞行平台（固定翼和旋翼均可）搭载多方位传感器、POS系统，同时从垂直、前、后、左、右五个不同角度采集影像，并记录拍摄瞬间采集点的航高、航速、航向和旁向、航向重叠度。内业则利用三维建模技术（常见平台有莱卡ADS40、四维远见SWDC-5、中测新图TOPDC-5等）处理摄影测量采集的数据，获取地物不同角度的仿真模型，重构真实的三维场景。通过摄影测量技术可获取精度较高的DSM、DOM、TDOM、DLG等数据成果。摄影测量技术相对于传统测量技术，具有高精度、快速度、高效率、低成本的特点。

2城市模型

城市模型是一个有机的复合体，它基于城市信息数据构建三维城市空间模型和城市工程建设信息。2015年，城市智慧模型被提出。要解决智慧城市的问题，依靠单个小区的建筑信息模型是远远不能满足智慧城市发展需要的，还需要集合各种BIM信息，运用GIS物联网等技术构建一张相互联系的CIM才是城市发展的未来。20世纪90年代，中国开始研究3DGIS，当时目的是实现建筑行业数字化，实现建筑和场景的数字化表达，以便将现实的建筑信息展示在屏幕上。21世纪初，数字化已经不能满足人们的需求，逐渐转变为信息化，信息化在屏幕上展现的同时，还加入了属性以及关联信息。近年来，信息化实现了跨部门，跨学科的融合，真正将信息技术应用于生产以及生活领域。在未来无论我们的方向如何改变，大数据、综合管廊、海绵城市等相关的城市信息技术，其核心必然都将是关于城市模型信息的合理高效利用的。

3智慧城市发展现状

在我国,智慧城市这一概念从提出到发展至今,已经明显提升了各个城市的发展速度,实现了城市经济的可持续发展。我国目前已经在很多城市都成立了智慧城市试点建设,截至到2018年,我国范围之内的副省级及以上的城市当中的95%、地市级城市当中的83%,数量累计高达500个,均在《政府工作报告》或者“十三五”规划中明确提出了或者正在建设智慧城市。而目前也已经有了290个城市入选了我国首批智慧城市试点建设。从2013年开始,我国的智慧城市建设就已经迈入了建设高峰期,建设步伐不断加快,对我国的社会发展以及经济发展做出了举足轻重的贡献。

4摄影测量与城市模式在智慧城市建筑中的应用

4.1在城市建筑物规划布局中的应用

在当前大数据、大信息社会背景下，可以通过虚拟技术真实还原城市建筑物规划布局实际情况。例如，可以通过摄影测量与城市模型将小区周围影响因子大的四周为半径，快速生成小区半径范围内的三维图，并科学规划小区植被覆盖，引导小区智能建筑的科学规划。目前，许多城市在发展过程中对城市规划布局存在一定缺陷，不能从整体上构筑城市建筑物布局，通过运用摄影测量与城市模型可以对城市建筑物布局提纲全方位指导，从而优化城市布局结构，促进城市进一步发展。

4.2对城市污染情况以及河道水位的监测

近年来，随着我国社会经济的快速发展，我国的城镇化水平不断提升，城市人口的增加，使得城市污染问题更为严重，人们随意倾倒垃圾是造成城市污染的重要原因之一。为解决城市污染问题，将电子技术与摄影测量、城市模型相结合，能够排查出违规排污口以及城市污染源等，进而使环保部门的治理工作更加便捷。在雨季，会造成河道水位的上涨，一旦河道水位超出警戒值，很容易引发洪涝灾害，给人们的生命财产造成较大的损失。通过摄影测量技术，可以实现对河道水位的有效监测，使数据中心可以随时掌握河道的水位情况，一旦发现水位过高，便可通过智能设备及时的排放河水，进而避免发生严重的灾情。

4.3在智能建筑变形监测的应用

在信息化、智能化城市迅速发展背景下，摄影测量与城市模型的结合可有效监测城市建筑物的变形情况，其可以有效的检测到施工过程中的高层建筑信息，并在传感器设备作用下监测建筑物变形数据，同时通过地面坐标系统将坐标转化到施工坐标体系中，根据对特定标志点进行数据采集工作。若在变形周期内数据稳定且能满足建筑物施工或工程变形的要求则一切正常运行。当建筑物新变量超过规定范围，智能化建筑系统将相关数据传送到系统应急中心，应急中心将发出警报，提醒城市智能系统自动开启安全通道，实现人员的疏散和紧急调配。

4.4在城市变化信息提取中的作用

摄影测量与城市模型是在计算机信息技术基础上形成的测量技术，与其他种类的传感器有着直接的关系，如高分辨率遥感卫星可通过摄影测量获得物体密集点云，在密集点云的作用下生成等高线，并通过摄影测量扫描设备和POS系统进行城市建筑、山体等高线的测绘，最终实现坐标系统的统一。另外，通过摄影测量与城市模型可直接确定地面点云，并提取特征点形成金字塔影像，通过提取特征点建立物体结构三维点云，然后进行渲染处理。

4.5在智能建筑与智慧城市中的应用

对规则物体而言，可以通过数学模型来确定物体模型，但对于不同规则、表面粗糙的物体而言，无法通过简单的计算方式构建建筑物实体模型。摄影测量与城市模型在智能建筑与智慧城市中的应用，主要是通过在被测物体周围设置不同角度的坐标点，根据摄影测量数据建立建筑物平差模型，并通过基准面测量积分对模型进行精度处理，最后根据相应等级确定测量工具，从而建立复杂的三维实体模型。

5结语

综上所述，摄影测量与城市模型具有独特的优势，这时其他相关技术所不具备的，将其应用于智能建筑以及智慧城市之中，可以推动智能建筑以及智慧城市的建设，给人们创造出更加舒适、安全的居住和生活环境。随着摄影测量与城市模型的不断完善，在未来必将得到更加广泛的应用，也将发挥出更大的作用。

参考文献

[1]薛鹏飞,胡红雨.摄影测量与遥感在智能建筑与智慧城市中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2018(08):86-87.

[2]严伟,金芳芳,詹斌.摄影测量与遥感技术发展现状分析[J].中国高新技术企业,2015(26):65-66.