单影像法获取大比例尺建筑立面：理论与应用

本文主要探讨了一种创新的建筑物大比例尺立面影像获取方法，发表于2005年。该研究针对传统竖直航空摄影测量在获取建筑物立面影像时遇到的挑战，如比例尺小导致的变形、遮挡和死角问题，以及精度和生产效率低下。作者冯文灏、侯文广和张纯连提出了基于数字相机倾斜影像的理论与实践方案。 该方法的核心在于利用数字相机拍摄的倾斜影像，结合建筑物外观的几何条件（如方位条件，即建筑物表面的铅垂线）和约束条件，通过透视变换原理推导出相应的数学关系式。这种方法允许直接获取与原始图像具有相同主距的“平行影像”，这有助于减少建筑物高度对影像获取的影响。通过最少的实地控制，这些平行影像可以被放大到所需的任意比例尺，适用于多种作业模式，包括车载、机载（如飞机、直升机）、固定站和人工方式。 这种方法对于车载系统获取大比例尺建筑物立面影像特别有效，因为它能够显著加快数据采集过程，并提升精度和自动化生产潜力。它特别适合手持相机倾斜影像的处理，同时也适用于机载倾斜影像的处理，使得建筑物小比例尺立面影像的获取成为可能。这种技术对数字城市中的建筑物三维建模和地理信息系统（GIS）应用具有重要意义，因为建筑物立面影像的获取是数字城市核心技术之一。 本文还提到了不同的建筑物立面影像获取方式，如机载、车载、地面固定站和人工方式，每种方式都有其特定的优势和适用场景。机载方式，如低空飞机和直升机，通常配备有先进的传感器，如CCD相机、惯性导航系统（INS）、激光扫描系统（LSS）和全球定位系统（GPS），以提高效率和精确度。 这篇文章提供了一种创新的解决方案，旨在解决建筑物立面影像获取中的技术难题，为数字城市的发展和精细化管理提供了有力支持。通过利用建筑物的几何特性，结合适当的数学模型，研究人员成功地开发出了一种快速、精确且具有广泛应用前景的获取方法。