无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用

文/孙银博 中煤航测遥感集团有限公司 陕西西安 710000

随着我国科学技术的不断发展，促进了各行各业技术水平的有效提升，对于测绘工程行业也是如此，倾斜摄影技术搭载飞行平台，可以获得真实、准确的数据，在工程测绘工程中能够发挥至关重要的作用。所以在测绘工程中，应充分认识到无人机倾斜摄影技术的重要性，科学、合理的运用无人机倾斜摄影技术，以促进我国测绘工程的不断发展。

1、无人机倾斜摄影技术概述

早期的倾斜摄影技术主要应用建筑里面纹理信息的采集方面，搭载的飞行平台为有人飞机。随着我国无人机技术越来越成熟，再加上匹配技术以及融合技术的不断发展，无人机倾斜摄影技术应用而生，其主要应用于大比例尺地图测绘中。倾斜摄影测量技术所搭配的航摄系统主要有三种类型，即HO1600、HO1300、HM2200，无人机主要由倾斜数字航空摄影相机、飞行管理系统、定位系统等等。其具体的实施流程如下：

图1 无人机倾斜摄影技术应用流程

2、无人机倾斜摄影技术优势

无人机倾斜摄影技术具有诸多优势，具体主要表现在以下几个方面：一是能够从多角度，对目标物进行摄影，而且可以获得目标物的侧面纹理信息，弥补了正射影像的不足，可以为三维数字城市建设提供更好的信息数据。二是无人机倾斜摄影技术通过相应的处理软件系统的使用，实现单张影像的量测，获得关于包括坡度、高度、面积等信息数据。三是倾斜影像的色调、纹理，相比于传统测绘技术获得的影响要清晰，有利于工作人员能够更加清晰的看到目标物的实际面貌。四是倾斜摄影技术要比GIS获得的数据量小，便于数据共享以及网络化应用。五是通过无人机倾斜摄影技术的运用，数据采集更加的高校、精准。

3、无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用

3.1 外业倾斜摄影航线设计

在测绘工程中，运用无人机倾斜摄影技术，还应科学、合理的设计外业倾斜摄影航线。为此相关工作人员应重视外业倾斜摄影航线的设计，在设计图中，应明确标注无人机飞行高度、分辨率，同时在完成无人机倾斜摄影航线的设计后，应组织相关专业人员对设计图进行全面审核，及时的调整航线设计图中不正确的信息数据，保证摄影航线设计的科学合理。本文以某测绘区域为例，设计旁向重叠度、航向重叠度均分别为70%、75%。

3.2 无人机数据处理软件

在本次测绘过程中，采用的软件为SouthUAV 空三软件，该软件具有很多的优势，具体主要表现在以下几个方面：一是在线自检功能。二是具有三种建模方式，即人工、自动、自动-人工。三可以获得较高精度的数据，如空三加密成果、点云数据等。四是对于DEM、DOM等，能够高效生成。五是将VirtuoZo、CASS等软件与该技术进行配套使用，实现了摄影影像范围的拓展。六是运算速度得到了一定的提升。除此之外该软件还可以通过影像处理云平台，为客户提供相关的信息，客户可以通过登陆云服务平台，掌握更多的信息数据，使得客户获取信息数据更加的便利，提高作业效率。

3.3 地面GPS同步观测

地面应合理的布设GPS，还应根据测绘区域的实际情况，选择有利的区域，合理的布置GPS接收机，从而实现地面GPS的同步观测，通过观测，获得相关的数据，然后通过GPS解算确定数据的精度，判断是否满足相关规定要求。为了能够更好的进行同步观测，在进行GPS观测站建设时，还应做好以下几点：1）采用精度高、采集数据间隔1s的双频GPS接收机。2）同步观测之前，应检查电源是否充足，避免出现供电中断情况的发生。3）无人机飞行摄影之前，应做好8min同步初始化测量。无人机返回结束之前，应做好8min的静态测量。

3.4 POS数据处理

在无人机航空摄影过程中，会产生相机的曝光信息、飞行时间信息等大量的文件数据，应通过文件数据处理工作，及时的将无用数据处理掉，对于相机曝光时刻的 Mark记录与文件中的曝光记录，二者应保持一致，为后期的POS数据处理提供便利条件。在实现倾斜摄影数据处理之前，还应加强GPS数据的有效处理，其具体工作主要包括以下内容：下载原始数据，并进行预处理，主要是转化原始数据DAT文件，分离TXT文件，使其成为统一格式的O文件和N文件，从而为后期的精确处理提供有利基础。

3.5 倾斜摄影的质量

为了保证无人机倾斜摄影的精度，还应加强倾斜摄影的质量控制，其具体的质量控制措施主要包括两个方面，一是数据获取质量控制，二是POS数据质量控制，具体内容如下：

3.5.1 数据获取质量控制

数据获取质量控制主要包括很多的方面，包括飞行质量、摄影时间以及影像质量等。在对摄影时间进行控制过程中，首先应合理的选择摄影时间，由于太阳高度角对摄影质量具有一定的影响，所以还应精确计算太阳高度角进行工作，一般情况下，10时-14时进行工作较为适宜。在飞行质量控制过程中，还应合理控制旁向重叠度，一般在能够正常处理影像的数据情况下，必须大于像片范围的15%，这样才能判断影像数据为合格。在影像质量控制过程中，，应及时的对影像进行检查，包括像片颜色饱和程度、色调、层次等等，是否满足要求的质量，一旦发现出现影像不达标的情况，则应进行重摄或者补摄。

3.5.2 POS数据质量控制

为了保证倾斜摄影质量，做好POS数据质量控制也至关重要，这就需要应在完成倾斜摄影数据获取后，对地面基站GPS数据进行检查，一旦发现出现异常数据，则应及时的查找数据异常的原因，同时还应合理的处理数据。对于机载数据失锁现象，还应及时的进行关注，一旦出现失锁的情况，对于失锁的时间和区间，应及时的记录下来。

总结：

综上所述，无人机倾斜摄影技术是一项有效的技术，在工程测绘中具有至关重要的作用。所以应通过无人机倾斜摄影技术，获取准确信息数据，为诸多工程建设提供重要依据。近年来，随着我国测绘工程行业的不断发展，无人机倾斜摄影技术水平得到了有效的提升，可以获得真实、准确的数据。所以在测绘工程中，应根据测绘工程实际情况，科学、合理的运用无人机倾斜摄影技术，以促进我国测绘工程的不断发展。