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无人机倾斜摄影测量技术是利用一组具有一定重叠度的影像数据快速构建纹理清晰的实景三维模型,现已广泛应用于测绘、智慧城市建设等领域。搭载单镜头航摄仪的消费级无人机,以大疆精灵系列为代表,因其操作灵活,性价比高等优势受到许多实践者的青睐。然而基于无人机倾斜摄影测量技术在构建三维模型过程中,仍存在较多问题。如利用单镜头航摄仪获取影像数据时往往忽略了不同航摄仪倾角对倾斜影像数据获取及三维模型构建的影响;地物遮挡处三维模型无法表达;感兴趣区域纹理模糊不清晰;目前多数实景三维模型仍以浏览、展示功能为主,且三维模型与矢量数据未能很好地在GIS中统一管理并进行空间查询与分析等操作。论文从倾斜影像数据获取研究入手,首先研究航摄仪倾角对倾斜影像数据获取及实景三维模型构建的影响,然后利用空地一体化技术从点云层面和模型层面实现精细化实景三维模型构建,最后基于SuperMap三维可视化平台建立智慧园区应用可视化系统,实现实景精细化实景三维模型在智慧园区中的应用。论文主要工作包括:(1)构建航摄仪倾角数学模型。从影像分辨率角度入手,首先分析单张影像最大最小分辨率及其比值关系,将连续倾角分离,确定进一步研究倾角;然后研究单像元斜视水平分辨率和斜视垂直分辨率在影像重叠区最大最小值之间的比值关系,确定最适航摄倾角;最后以DJIPhantom4Pro无人机搭载的DJIFC6310相机为主要研究对象,分别设置航摄仪倾角为33°、45°、50°、53°和60°进行实验,验证航摄仪倾角数学模型的正确性。(2)利用空地一体化技术融合建模。针对房檐遮挡处拉花、模型细部纹理模糊等问题,论文在研究航摄仪最适倾角的基础上,利用空地一体化技术融合建立精细化三维模型。分析空地一体化技术融合建模对影像数据获取的具体要求,从点云层面和模型层面实现融合建模,总结分析两种方法的适用范围。并借助人工修模技术,对传统方法和融合建模过程中出现的空洞进行修补,以建立精细化三维模型。点云层面融合建模是将近地影像数据和航空影像数据统一处理,生成密集点云数据、纹理映射构建三维模型;模型层面融合建模是对两种方式获取的影像数据分别进行空三加密,统一参考坐标系统建立三维模型。(3)智慧园区应用可视化系统设计与实现。精细化三维模型可精确描述空间实体位置及形态,为城市规划、设计审批、竣工验收等提供有力技术手段,对于智慧园区建设有着重要意义。首先,在SuperMap iDesktop软件中对三维模型数据进行格式转换、生成配置文件,建立分层分户单体化所需二维矢量面数据集;然后通过SuperMapiServer 10i软件实现三维模型服务发布,为三维数据服务系统开发提供基础;最后利用SuperMap iClient3D for WebGL提供的API接口设计开发智慧园区应用可视化系统,实现淹没分析、可视域分析、分层分户查询和简单的空间量算功能,为实景三维模型应用提供新思路。