无人机的倾斜摄影测量技术对建筑物的提取及分析

刘珊红+陈月英+王翠平

摘要：无人机的倾斜摄影测量技术的应用可以起到提高地面高层建筑物提取精度的效果。这一方面与无人机倾斜摄影测量技术本身的性能与特性有关，另方面也与地面高层建筑物数据的提取模式有着相应的联系。本文从阐述无人机倾斜摄影测量技术的优越性与技术流程入手，对于提高地面高层建筑物提取精度的方法进行了分析。

关键词：无人机；倾斜摄影；测量技术；高层建筑；精度分析

传统的无人机搭载测量存在着诸如航片像幅小、测量精度低等方面的问题，且如果采用全野外布点后，就难以获得区域网空三平差迭代计算的初值，因此这导致了测量工作的开展变得不现实又不经济。故在这一前提下对于基于无人机的倾斜摄影测量技术的地面高层建筑物的提取及精度进行分析就有着很高的必要性了。

一、无人机倾斜摄影测量技术简析

无人机倾斜摄影测量技术是一项系统性的技术，以下从技术优越性、技术应用流程、系统组成部件、技术应用要点等方面出发，对于无人机倾斜摄影测量技术进行了分析。

1.技术优越性

无人机倾斜摄影测量技术具有较强的技术优势。无人机倾斜摄影测量本质上是基于DEM数据的对于地形地貌的真实呈现方式，这种测量技术能够在高精度情况下得到较好的测量效果，因此这意味着其能够在地质分析与空间分析与工程设计在实际应用中的应用。其次，随着社会的不断发展，对中国的信息技术和科学技术水平，在这个过程中，无人机低空摄影测量技术也越来越成熟并且达到了能够实际应用的程度。与此同时，通过将无人机低空摄影测量技术应用于地面建筑物的高度测量制作过程中就能够在低成本情况下大大提高数据的现势性。

2.技术应用流程

无人机倾斜摄影测量技术的应用流程较为独特。通常来说无人机倾斜摄影测量技术应用的主要过程包括结合无人机低空摄影测量技术的高分辨率三维地形景观图的前提下，然后在该地区的无人机平台的航空摄影测量，最后通过三提取试验区高精度DEM数据加密。其次，无人机倾斜摄影测量技术还能够利用DEM数据对影像进行数字微分纠正，最终可以以此为基础来形成高分辨率DOM数据。与此同时，无人机倾斜摄影测量技术能够形成带有地物模型的高分辨无人机倾斜摄影测量，并可以对于测区快速进行三维分析操作，故具有较高的使用价值。

3.系统组成部件

无人机倾斜摄影测量技术的系统组件相对独特。低空摄影测量的组成是基于数字摄影测量理论。这意味着该系统的主要细节将与飞机平台、测控信息传输、传感器、遥感空间为基础的交互控制、地面处理、综合安全等相关技术领域。其次，无人机低空摄影测量技术能够进行包括非量测相机检校的前提工作，故在实际的工作中利用非量测数码相机代替，因此为了能够满足摄影测量的要求必须进行高精度的检校。

4.技术应用要点

无人机倾斜摄影测量技术有着不可或缺的技术应用要点。无人机倾斜摄影测量技术的应用能够显著的降低影像数据的变形率并提高空三加密的精度。因此工作人员在技术在应用过程中，重叠度为80%，重叠度保证为40%。其次，工作人员为了能够有效的为平差解算提高冗余度，则可以通过采用纵横垂直的架构线路和空中三角测量来顾及和改正影像系统误差的影响，最终能够取得较为良好的技术应用效果。

二、提高地面高层建筑物提取精度的方法

提高地面高层建筑物提取精度的方法有很多，以下从合理控制像素误差、提升数据检索能力、提高三维模型精度、逼真反映地面情况等方面出发，对于提高地面高层建筑物提取精度的方法进行了分析。

1.合理控制像素误差

提高地面高层建筑物提取精度的第一步是合理控制像素误差。技术人员在合理控制像素误差的在GPS记录和相机曝光同步的过程中，基于地面航拍照片的相对位置，在合理合理的初始值的基础上，减少波束控制三角的快速計算。其次，像素误差的合理控制也应尽量降低测量成本低，如技术人员通过该公司的应用软件空三加密，然后通过自由网平差的曝光点剩余，西格玛值小于0.5m到确保基础。同时，在像素误差的合理控制工艺技术人员，应在三个空白地区完整的网络解决方案，建立三维模型，然后完成及时通过计算机立体视觉方法可以自动生成DEM数据，最终通过去除建筑物和树木以及公路等构造物来得到真实地表点。

2.提升数据检索能力

提高地面高层建筑物提取精度的关键是提升数据的检索能力。技术人员在提升数据检索能力的过程中可以通过合理的利用RTK对该区域进行碎步采集。在这一过程中技术人员可以通过设计了一个可用于显示大场景的大量数据，以支持栅格数据和矢量数据的无缝显示。其次，在提高数据检索能力的过程中，技术人员应对数据进行分组，根据级别设置缓存和索引。与此同时，技术人员在提升数据检索能力的过程中还可以通过利用DEM分别对像对进行逐像元投影改正、镶嵌、图幅裁剪，最终能够一次为基础来生成数字正射影像数据集并且进行数据的提取工作。

3.提高三维模型精度

提高地面高层建筑物提取精度离不开对于三维模型精度的提升。技术人员在提高三维模型精度的过程中首先应当确保曲面体可通过多个地面点来表示，从而能够在此基础上建立连续的三维地面透视曲面模型。其次，技术人员在提高三维模型精度的过程中还应当在生成的三维地面并且将DOM上的灰度和纹理信息映射到三在此基础上叠加矢量数据，最终能够以此为基础来更好的协助于地形分析。与此同时，技术人员在提高三维模型精度的过程中应当通过利用DOM数据可以分图层采集平面数据，然后根据实际尺寸通过推拉等工具建立地物的三维模型。

4.逼真反映地面情况

提高地面高层建筑物提取精度的关键在于更加逼真的反映出地面的实际情况。技术人员在逼真反映地面情况的过程中首先应当通对于植物和蔬菜，三维建模的住宅区可以反映更逼真的地面条件。在此基础上，根据需要对三维模型进行油漆和油漆等操作，达到高保真度的影响。其次，技术人员在逼真反映地面情况的过程中还应当努力的节约工程建设成本，并为工程勘察等设计提供可靠的数据依据，最终能够以此为基础来进一步的提高无人机倾斜摄影测量的逼真程度。

结束语：基于无人机的倾斜摄影测量技术的应用能够合理的提升检测的精度与影像定位的精度，故只有对于测量中存在的问题进行合理的分析，才能够在此基础上切实的提升测量的实际效果。