《悟空》里的测绘“黑科技”之“腾云驾雾术”：倾斜摄影造就 “实景三维”-规划问道

上期说到

把瑰丽的古建筑“搬进”游戏

归功于一项测绘黑科技——

“分身术”三维激光扫描

然而，在面对较高建筑或成片建筑群时

三维激光扫描也常常无能为力

这一难题如何破解呢？

本期，我们继续解密

《黑神话：悟空》里的测绘“黑科技”——

腾云驾雾术

腾云驾雾：倾斜摄影测量

倾斜摄影测量技术是将相机从地面搬至空中，可挂载在运输机、直升机、无人机、飞艇等飞行平台上，自由穿梭云际，从多个角度采集照片，特别像悟空展现的高超本领——腾云驾雾。

倾斜摄影测量是近年国际测绘遥感领域发展起来的一项高新技术。通过在同一飞行平台（如直升机、无人机）上搭载多台传感器，常用的是五镜头相机，同时从垂直、倾斜等不同角度，获取地面物体更为完整准确的影像。

五镜头相机拍摄示意图

影像获取示意图

图源：网络公开资料

垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片（一组影像），镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片（四组影像）。自动化的三维建模实验数据证明：1～2年的中小城市人工建模工作，借助倾斜摄影测量技术只需3～5个月就可完成，相较传统技术，倾斜摄影测量效率更高。

正拍影像

倾斜影像

图源：网络公开资料

倾斜摄影测量由于所获得的三维数据真实反映地物的外观、位置、高度等属性，增强了三维数据的真实感，弥补了传统人工模型仿真度低的缺点，因此，它还有一个响亮的名字——实景三维（3D Real Scene）。不光长得像真实地物，它还跟实际物体一样大小，相当于把地球搬到了电脑中。实景三维是国家新型基础设施建设的重要组成部分，为全社会提供统一的空间基底，我国目前正在推行“实景三维中国”建设。

实景三维广州

视频来源：自摄

倾斜摄影测量首先通过航摄飞行获得原始影像、相机文件和POS文件（位置信息），利用外业控制点进行空中三角测量，再进行多视角影像密集匹配，构建三维TIN格网，创建白体三维模型，最后，建立白体三维模型与纹理的映射，形成实景三维模型。实景三维包括多项成果，如DOM、DEM、DSM、mesh模型、单体化模型等。

基础白模

整体模型（mesh模型）

除了在文化遗产保护方面实现三维建模外，倾斜摄影测量技术在城市规划与管理、土地资源管理、房产与不动产、建筑与建造、应急管理、交通规划与管理、环境监测、保险与评估、旅游、公共安全等多个领域都有广泛应用。

“腾云驾雾术”在我院的实践

依托设在院的广州市航空遥感综合调查指挥部，我们组织了广州市历次大规模航空摄影测量项目，技术、成果达到国内领先水平，形成了广州经验。

2016年，我院完成“2015-2017年度高分辨率航空摄影测量作业”项目，生产了中心城区1800平方公里实景三维模型。经过多年积累和技术迭代升级，陆续完成广州天河区、白云区、荔湾区、海珠区等多个高精度实景三维项目。

依托广东省城市感知与监测预警企业重点实验室，我院近年主持战略性科技创新重点专项——“广州市新型基础测绘和实景三维建设的研究与应用”课题研究，课题通过中国工程院院士陈军、全国工程勘察大师杨伯钢等9位国内知名专家的验收评审，获得高度认可：”成果丰富、体系完备，为新型基础测绘和实景三维建设提供了可复制、可推广的广州经验”。

所完成的“中山市 2021-2022年基础地理信息数据更新”项目，构建起大湾区首个新型基础测绘城市三维实景建设范式，采用的国产化新型测绘解决方案成熟可靠，构建的二三维一体化协同生产体系高效实用，建立的“数据工厂”测绘生产模式具有前瞻性，搭建的数字孪生城市信息示范系统应用范围广泛，经李德仁和龚建雅等院士专家组的评审和验收评价，确立为“项目整体技术达到国内领先水平，具有推广价值”。