在学习倾斜摄影建模原理之前，我们需要先了解地形地貌模型的构建原 理。 地形地貌建模是较早实现的自动化建模，基于数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）数据，

在 ArcGIS 或 3Ds MAX 等软件中即可实现三维 模型的构建。在地貌模型的构建过程中，为了达到逼真效果，最常见的方法就 是 DEM 与数字正射影像（可以理解为纹理图像）叠加形成地表景观。在这个 过程中，高程三维建模主要包括两种方式：基于不规则三角网（TIN, Triangulated Irregular Network）的三维表面建模和基于规则格网的三维表面建 模。 其中，不规则三角网通过不规则分布的离散数据点生成连续的三角面来逼 近地形表面（图 3）。用于生成不规则三角网的三角形中，狄洛尼（Delaunay） 三角形在地形拟合方面运用的较普遍，因此常被用于不规则三角网的生成。它 的构成原则是三角形的外接圆内部不包括其他点。当地形中包含有大量的特征 线如断裂线、构造线时，TIN 模型能更精确合理表达地表形态。 图 3 不规则三角网构造的地形表面（图源：蔡硕豪） 规则格网，


由原始的 DEM 数据（栅格影像，像元值存储高程值）直接生 成地形。规则格网在 X 和 Y 方向上具有不可变的分辨率。当地形起伏较大时， 规则格网的表达效果则不如不规则三角网。 图 4 DEM 与 DEM 生成的地形(图源：文献[1]) 传统的城市建模中，多是以半自动化半人工的建模方式进行。

首先以 DEM 数据为基础，自动化构建地形地貌模型，叠加数字正射影像，形成粗糙的城市 三维模型。之后，经过 3Ds MAX、Sketch Up 等建模软件进行房屋、植被的精 细建模。这种建模方式下，并非要事无巨细，一概都逼真表达，而是根据不同 的需要和有限的时间、经济、技术等条件进行各种取舍与简化。即便如此，获 取较高精度的城市三维模型仍需要花费大量的人力、财力与时间。且随着城市 化建设进程的加快，这种仅依靠人力的建模方法，无法短周期内更新，存在着 很多弊端。 相比之下，倾斜摄影技术进一步将这种“自动化”推向了后续的房屋、植 被等的精细建模。也就是说，整个城市景观都采用自动化的方式。

从中，倾斜 摄影技术可以获得三种表现形式的数据：实体模型文件、TIN 三角网数据和点 云数据。其中，点云数据是倾斜摄影获取的最基础的数据，点簇在空间中的分 布代表了具有变化特征的位置，一般变化越剧烈的位置，点云越密集。点云数 据的获取，正是利用了多角度拍摄地物所蕴含的三维空间信息，是航空影像最 直接的解算结果。那么，倾斜摄影究竟是什么样的形式的呢？如图所示，在倾 斜摄影航空拍摄中，五个镜头所拍摄影像需要有一部分重叠，一般采取 30%旁 向重叠度和 66%航向重叠度。三维点的坐标通过多视影像联合平差和多视影像 密集匹配等方法解算得到。

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