一、项目背景
“实景三维信息管理平台”建设在经济社会各个领域都有着广泛的应用。本次项目依托济南市排水管网普查需求，开展倾斜摄影测量数据、城市综合管网数据库融合建模，用以发布城市管线三维展示成果。
该成果不仅能直观表现排水管道走向情况、分布关系、属性等信息，还将排水管道出现的问题以空间三维的形式直观表现，为加强城市排水设施管理，促进城市水环境改善提供了倾斜摄影三维方案。
二、单位简介
山东省地质测绘院始建于1958年，隶属于山东省地质矿产勘查开发局。是集测绘、地理信息、土地规划、地质勘查、工程勘察、地质灾害治理、大数据分析、印刷与产品代理等为一体的综合地勘单位。
近年来，我院坚持“地质报国、事业立局、科技引领、有为有位、争创一流”的工作理念，充分发挥地质测绘工作先行性、基础性、公益性、战略性作用，推动地质测绘事业特色发展、创新发展、高质量发展，努力打造成为全国一流的测绘地理信息强院，先后承担完成数千个项目，在无人机倾斜摄影测量、实景三维模型搭建、三维信息管理平台建设等项目中，积累了大量的经验，以良好的信誉和过硬的技术赢得了行业和社会的广泛认可。
三、测区概况
本次项目区位于山东省济南市主城区东部，测区内地势南高北低，地势高差在130米左右，测区内建筑物密集，为高层办公楼和低层住宅楼混合，一般高度在100米以上，且有339米的济南第一高。测区北侧有部分施工工地，施工区域高度超过100米，地物主要以建筑物、施工工地、硬化地面构成。
测区范围图
航飞当日，无人机作业时间为上午10点-下午15点，在该时间段内，测区内天气晴朗，光线适中，1-2级微风，适合飞行。
测区内共布设82个像控点和20个地面检查点，点位清晰易辨认，用于项目生产需求，地面像控点和检查点分布如下图所示：
像控点和检查点分布图
四、设备选用
考虑到测区地势高差较大，楼间距小，楼体高差大、测区面积大的特点，为了保证三维模型效果和精度，本项目决定采用垂直起降固定翼无人机搭载睿铂DG4 Pros五镜头倾斜相机开展工作。
DG4Pros是目前睿铂性能指标最高的一款全画幅倾斜摄影相机，总像素达到2.1亿，镜头焦距达到倾斜60mm/正射40mm，高于市面上其他倾斜相机，可以保证无人机的飞行高度安全和大高差区域的地面分辨率，尤其是在高楼密集的城市地区，优势更为明显，通过DG4Pros采集数据建立的模型，具备非常优质的模型效果与极高的精度。
五、航飞概况
本次项目设计航高为280米，地面分辨率(GSD)为3cm，测区有效面积约17.4km，按照外扩一倍航高的距离，所得实际航飞面积约30km，按照常规地籍测量航向/旁向重叠度80%/70%进行作业累计飞行10个架次，单架次飞行时间约80min,共获取82300张影像，影像清晰色彩均匀，满足本次项目使用要求。
航线规划图
六、数据处理结果
本项目空三采用CC软件配备80个集群节点进行处理，节点配置为64GB/256GB内存、512GB/2TB全固态存储、NvidiaGforce2080系列显卡、万兆/4万兆网络接口；集群网络全万兆交换机，万兆下行，4/10万兆上行及汇聚。82300张航片分为2个区进行生产。
我院集群环境
区域网平差结果如下：
七、项目结论
本次项目验证中，使用固定翼无人机搭载睿铂DG4 Pros采集的数据成果能满足排水管网三维管理平台的需求。
八、模型截图
九、成果应用介绍
目前，该项目成果已经应用在了排水管线内检测成果三维管理平台中，将探测管线及其附属物的数据录入平台，生成真实三维管线模型。三维地表与地下管线叠加，采用半透明模式直观展示管线与地表关系。同时将问题点录入平台，每个问题点对应管线的所在真实位置一目了然。
将探测管线及其附属物的数据录入三维平台，实景三维与管线周边环境信息融合。同时管线属性信息挂接到对应管线上，做到管线位置属性准确查询。
三维地表与地下管线叠加，采用半透明模式直观展示管线与地表关系。同时将问题点录入平台，每个问题点对应管线的所在真实位置一目了然。
将问题点准确反映在三维平台上，实现管线及其附属物属性查询与编辑，问题点属性及内窥照片查询编辑；空间分析；测量标注等功能。
十、项目总结
基于倾斜摄影测量技术的城市三维建模，快速的倾斜影像采集和自动化空三及建模使得其在建模的效率上具有强大的优势。但随着城市建设水平的提高，倾斜摄影测量技术也面临诸多考验。
就本项目而言，存在以下几个技术难点。首先，测区范围大，地面起伏大，要保证测区内模型精度均匀，需要开展分区域、不同航高的倾斜摄影。其次，项目区楼体高差大、间距小，建筑物结构复杂，对倾斜相机的性能提出了更高的要求。其三，海量的影像数据、不同航高架次，给数据处理带来较大难度。
本项目选用的固定翼无人机搭载睿铂DG4 Pros航飞解决方案，不仅大大提高了航飞效率，同时因DG4 Pros相机的长焦距、高质量影像、全画幅畸变小的优势，保证了空三成果一次性通过，提高了模型质量，缩短了项目生产周期。
济南项目积累的经验可推广应用到其他领域、如“实景中国”、农村宅基地三维管理平台、管道高后果区三维管理平台、风电场三维设计等领域中。
