薛鵬飛，胡紅雨

(華北地質(zhì)勘查局五一九大隊(duì))

1 前言

隨著科學(xué)的進(jìn)步，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)離我們得生活越來(lái)越近，攝影測(cè)量與遙感在城市在城市智能建筑中將得到廣泛應(yīng)用。其作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的測(cè)量概念，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人們得想象，已經(jīng)成為智慧城市與智能建筑不可分割的一部分。

2 攝影測(cè)量與遙感概述及在智能建筑與智慧城市中的前景

攝影測(cè)量是通過衛(wèi)星、航空、地面為平臺(tái)進(jìn)行攝影測(cè)量然后通過對(duì)同名點(diǎn)及相片控制測(cè)量利用共線方程建立像點(diǎn)與物點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過影像匹配技術(shù)并集合地面控制點(diǎn)通過嚴(yán)密的數(shù)學(xué)平差恢復(fù)立體相對(duì)的關(guān)系[1]。實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的4D產(chǎn)品

數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字正攝影像（DOM）、數(shù)字線劃地圖（DLG）、數(shù)字柵格地圖（DRG）。在智慧城市與智能建筑中對(duì)數(shù)據(jù)測(cè)量的精度要求更高。

遙感是利用地面物體的能夠輻射、吸收、反射、投射特定波長(zhǎng)范圍的電磁波的特性。利用不同地物波譜反射曲線不同的原理對(duì)地物進(jìn)行區(qū)分。如：水體的波譜反射特性，藍(lán)綠波段為反射帶，但是近中外波段為完全吸收帶。同樣城市道路、城市建筑、土壤質(zhì)地等的波譜反射特性也不相同[2]。時(shí)間分辨率是遙感的另一特性，我們利用時(shí)間分辨率來(lái)區(qū)分植被的覆蓋情況，智能建筑中利用這一原理可以進(jìn)行建筑綠色植被的合理規(guī)劃布局和植被季節(jié)變化的合理調(diào)配，做到美化生態(tài)和諧社會(huì)。應(yīng)用攝影測(cè)量和遙感的這些原理我們可以通過智能建筑系統(tǒng)對(duì)各自功能進(jìn)行細(xì)化同時(shí)集合智慧城市的基礎(chǔ)算法和應(yīng)用場(chǎng)景通過大數(shù)據(jù)處理和計(jì)算分離出各種生活的模型，如氣象精確預(yù)報(bào)，險(xiǎn)情預(yù)報(bào)和應(yīng)急處理，可以說(shuō)攝影測(cè)量與遙感將會(huì)應(yīng)用到智慧城市與智能建筑的很多領(lǐng)域。

3 攝影測(cè)量與遙感在城市建筑物規(guī)劃布局中的應(yīng)用

現(xiàn)在的社會(huì)是一個(gè)數(shù)字的時(shí)代也是一個(gè)通過虛擬還原真實(shí)的時(shí)代，比如我們可以通過攝影測(cè)量與遙感的手段將小區(qū)周圍影響因子大的四周為半徑快速的生產(chǎn)出小區(qū)半徑范圍內(nèi)的真三維圖，對(duì)小區(qū)周圍基本建筑設(shè)施如河道、道路及人流量及安防措施合理布局。對(duì)小區(qū)內(nèi)植被覆蓋進(jìn)行規(guī)劃，對(duì)小區(qū)內(nèi)智能建筑的識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃。

4 攝影測(cè)量遙感在河道警戒水位監(jiān)測(cè)和河道污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

可以想象一下，外面大雨很大，河道水位超過了警戒值，可以能過攝影測(cè)量技術(shù)把攝影數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心通過數(shù)據(jù)智慧將建筑工程及時(shí)根據(jù)水位給予排放，或遇到突發(fā)情況提前通過智慧城市智能建筑平臺(tái)將人們疏散，做到未雨綢繆防止安全事故的發(fā)生。

當(dāng)今的社會(huì)伴隨著城市發(fā)展很多污染問題也日益嚴(yán)重，河道污染物多，有的地方亂倒垃圾可以通過建立智慧城市與智能建筑的系統(tǒng)應(yīng)用攝影測(cè)量與遙感的原理并集合電子技術(shù)對(duì)污染源、及不合理的排污口進(jìn)行排查、根據(jù)對(duì)工廠排放超標(biāo)氣體及液體的排查及統(tǒng)計(jì)，并將結(jié)果通過網(wǎng)站傳輸?shù)江h(huán)境保護(hù)部門進(jìn)行處理。

5 攝影測(cè)量與遙感在智能建筑變形監(jiān)測(cè)的應(yīng)用

在智慧城市與智能建筑飛速發(fā)展的今天，攝影測(cè)量和遙感可以應(yīng)用于城市建筑物的變形監(jiān)測(cè)中，可以應(yīng)用攝影測(cè)量與遙感技術(shù)對(duì)建筑物變形監(jiān)測(cè)，攝影測(cè)量通過傳感器對(duì)城市變形建筑物如：正在施工的高樓或者特高層建筑，通過傳感器采集并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并通過地面坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移到施工坐標(biāo)系中，并進(jìn)行特定標(biāo)志點(diǎn)處數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，若在變形周期內(nèi)數(shù)據(jù)穩(wěn)定且能滿足建筑物施工或工程變形的要求則一切正常運(yùn)行[3]。當(dāng)建筑物的變形裂縫變化的快或者遇著突發(fā)情況時(shí)，隨著變形數(shù)據(jù)超限，智能建筑系統(tǒng)就把數(shù)據(jù)傳到應(yīng)急中心，應(yīng)急中心通過警報(bào)信息給人們與報(bào)警提示通過城市智能建筑安全通道完成人員的應(yīng)急調(diào)配和疏散。

6 遙感在智能建筑與智慧城市中城市變化信息提取中的作用

攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)，與各類傳感器的發(fā)展密不可分，高分辨率遙感衛(wèi)星，可以通過攝影測(cè)量得到密集點(diǎn)云，通過密集點(diǎn)云可以很快的生成等高線，通過攝影測(cè)量的激光掃描系統(tǒng)和POS系統(tǒng)可以很好的的測(cè)量城市建筑、區(qū)域山體等高線的測(cè)繪，并且可以很快的實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一，可以直接確定地面點(diǎn)的點(diǎn)云，為了提取特征點(diǎn)，然后生成金子塔影像，提取特征點(diǎn)線構(gòu)建物體結(jié)構(gòu)，構(gòu)建三維點(diǎn)云，然后進(jìn)行渲染處理，通過對(duì)原始影像進(jìn)行影像增強(qiáng)，這就是航空三線陣(相機(jī))一邊進(jìn)行攝影，一邊處理城市圖形，構(gòu)建城市三維實(shí)體。構(gòu)建城市三維實(shí)體不僅僅是二維的影像，還可以改變角度對(duì)影像進(jìn)行觀測(cè)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過一兩分鐘就構(gòu)建了三維實(shí)體，最后生成三維圖形文件。相信不久的將來(lái)數(shù)字城市與智慧城市中我們可以很快發(fā)現(xiàn)建筑物的變化信息，這些變化信息將開創(chuàng)了攝影測(cè)量新的篇章。

7 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量在智能建筑與智慧城市中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量是通過鏡頭斜攝影系統(tǒng)，對(duì)城市建筑物攝影測(cè)量，數(shù)據(jù)經(jīng)過系統(tǒng)的處理后得到批量的正攝影像圖、三維實(shí)景圖、數(shù)字表面模型等有用的信息，我們通過網(wǎng)絡(luò)，將城市的地籍?dāng)?shù)據(jù)、竣工測(cè)量數(shù)據(jù)及房產(chǎn)測(cè)繪資料，通過城市坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化生成將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，通過這種方法可以把城市建筑物的房屋及房屋附屬變化信息得到很快的采集，在通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把變化信息進(jìn)行集成，與傳統(tǒng)人工調(diào)查相比不但信息量大而且大大的節(jié)約了變化信息得獲取時(shí)間成本。廣泛的應(yīng)用智能建筑與智慧城市的城市規(guī)劃、優(yōu)化城市資愿配置，如：哪里需要建設(shè)小區(qū)、工廠。可以合理分析出那片區(qū)域需要搬遷，有利于現(xiàn)代城市規(guī)劃與發(fā)展。

8 近景攝影技術(shù)的復(fù)雜物體的三維重建在智能建筑與智慧城市中的應(yīng)用

對(duì)于規(guī)則的物體我們通過數(shù)學(xué)的模型很容易構(gòu)造事物的模型，但對(duì)于不規(guī)則表面粗糙的物體我們很難通過簡(jiǎn)單的算法構(gòu)造其模型，我們通常在被測(cè)量物體的周圍不同角度布設(shè)高精度坐標(biāo)點(diǎn)，標(biāo)定相機(jī)，加測(cè)鏡頭改正數(shù)通過攝影測(cè)量原理建立平差模型，通過基準(zhǔn)面測(cè)量和積分建模，然后對(duì)模型進(jìn)行精處理，對(duì)模型增加文理最后用相應(yīng)等級(jí)的測(cè)量工具進(jìn)行檢查，最后完成復(fù)雜物體的三維重建。在智能建筑與智慧城市中我們可以應(yīng)用其原理構(gòu)建很多復(fù)雜的場(chǎng)景和模式。

9 結(jié)束語(yǔ)

攝影和遙感測(cè)量的構(gòu)建理論是通過二維影像構(gòu)建三維實(shí)體模型，然后在模型上進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，攝影測(cè)量和遙感的優(yōu)越性是其他傳感性無(wú)法比擬的，特別是智慧建筑與智慧城市將得到更廣泛的應(yīng)用。