低空无人机倾斜摄影测量成果精度研究

杨莎莎

（贵州省第二测绘院，贵州 贵阳 550004）

在建筑测量质量管理的过程中，质量控制是测量质量的重要保障环节，为了保证建筑测绘的精准无误，严格有效的质量控制是非常具有必要性的。如今人们对于质量控制的关注程度也有所提高，对于质量控制的考虑更加全面。

1 无人机低空摄影

1.1 试验数据介绍

试验区为某公共建筑，地势平坦，植被遮挡较少，适宜摄影拍照。地理坐标为北纬28°15′38″～28°17′17″，东经113°5′5″～113°6′55″。根据测区情况，相对航高设计为150m，地面采样间隔0.08m，航向和旁向重叠度均为65%。

1.2 平台及传感器参数

本次采用四旋翼无人机，搭载SONYICLE-QX1 相机，无人机参数见表1。飞行高度150m，地面分辨率8cm，作业时长30min左右，试验布设14 个像控点。无人机在实际作业中可以有效减少控制点的布置，间接提高工作效率，通过连接CORS 基站，避免独立建站影响工作效率。

表1 无人机参数

2 航片内业数据处理

2.1 影像匹配

影像匹配主要通过SIFI 特征匹配算法建立不同像片之间的联系，影像匹配流程如图1 所示。

图1 影像匹配流程

2.2 影像预处理

使用Photo scan 对所拍摄图像进行处理、拼接和分析。软件利用图像和系统中相关的POS 数据，使用空中三角测量算法对光束法区域网平差进行自动化的控制点加密，利用动态结构算法使重叠部分的同名坐标相匹配，对图像进行拼接，拼接完成后对当前图像进行一定的裁剪以满足观测需求，裁剪为正射影像图。

2.3 影像分析

当前的图像含有地物类，所以在分类方式中选取传统的监督分类，其中涉及的类别有建筑及空地。通过不同的训练样本对分类器进行训练，通过对比选择了相对于抗噪能力突出、学习时间短且能够针对小样本学习的向量机模型对地物进行分类。

3 精度评定

相关小组将研发配套相关地理信息的物联网传感器平台，通过IOT 系统为基础，使无人机的监控信息和在线传感器的信息进行融合，根据分析情况发出预警。校对相机进行拍摄，同时针对地形进行多点采样。包括无人机、物联网技术、倾斜摄影技术和人工测量等等多方面共同协调，完成对地形的全面高效的测量，使整个测量系统具有全时段特点，使系统的适用性和准确性更加突出，相比以往传统的采样手段在时间和空间层面更加具体、形象，大大提高了相关的精度效率，无人机倾斜摄影技术在地形测量中的应用具有创新意识，同时具有广泛的实用意义。三维建模完成后，模型结果如图2 所示。

图2 实景三维模型

通过地形的提取结果进行分析得出，以向量机为基础的监督分类方式对地物的提取有着极高的实用性，对无人机监测地形区域有着指导意义。无人机通过安装高分辨率相机，对实验区域内的地形情况进行了精准的拍摄，使用Photo scan 软件在无人机拍摄中，可以实现影响的高效处理。在最后进行影响分析时，以向量机为主的监督分类方式精确高效的对地形所在区域进行高效提取，提取的准确率为94.68%。各成果精度统计如表2 所示。

表2 各成果精度统计

4 低空无人机倾斜摄影测量成果精度

在建筑实际测量中，测量人员的技术水平与专业素养在很大程度上影响着建筑的测量质量，为此，在测量能管理中，一定要加强测量人员的管理。确保测量人员有着合格的技术水平以及专业素养，以此为建筑测量奠定良好的基础。此外，在测量过程中，测量单位还要注重加强对测量人员的培养与培训，不断提高测量人员的技术水平与专业素养。测量管理制度的完善关系着建筑工程测量阶段管理，为确保建筑工程工作的有效开展，以及在保证测量质量的基础上提升测量效率、降低测量成本、缩短测量工期，需要完善测量技术管理制度，在制度的基础上加强建筑工程测量技术管理。另外，管理制度还可以对相关人员进行监督，确保相关人员具备积极的工作态度。

5 测量现场管理

重视测量现场管理，从以下几方面进行：首先，测量人员学会进行自主学习，学习测量过程中所用到的测量技术理论知识和测量设备的实际操作，这样才能确保测量过程中机械设备操作顺畅，减少测量现场的不确定性；其次，测量管理人员要加强对测量现场的分析，对于测量现场中可能会影响工程正常测量的因素要提前制定相应的应对措施；最后，测量管理人员要加强管理方式的细致性，对于测量技术和测量设备有一个准确的了解，进而可以及时发现并解决测量现场中存在的问题，强化测量管理工作的效益，保证测量现场的安全性。

6 全数控制

由于建筑测量工作具有一定的特殊性，在进行控制的过程100%的控制率是极其必要的。建筑测量工作每件都具有独特性，同时由于不同建筑测绘的具体情况不同，包括地理形态、自然特征、水深等等方面都不尽相同，抽样控制对于此类设备意义不大。在进行建筑测量工作的控制过程中不会对设备造成破坏，可以实行全数据控制，进一步保证了测量精准度。建筑测量工作不同于一般的测量工作，在进行相关控制的过程中需要更加注意控制的准确性、全面性。

7 结语

无人机倾斜摄影技术在实际对地形的定位和应用中有着灵活准确的特点，同时在小范围监测区域内显示出极强的效率，在未来的环境监测工作中，无人机倾斜摄影技术有着不可替代的优势。本次研究中，无人机倾斜摄影技术通过在地形覆盖区域内的快速提取的过程显示出技术的实用性和高效性，通过监测得出的数据可以帮助在地形的防范工作上更加高效和准确，为防治地形提供了准确的数据基础，随着科学技术的发展，无人机的监测技术也会在未来更加实用。本文通过对无人机倾斜摄影技术在地形测量方面的研究，表明该测量技术精度较高，具有普遍实用性，具有推广潜力。