倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用

陈天和

（天津市森汇工程技术有限公司，天津300000）

1 引言

倾斜摄影测量技术和我国传统的工程测绘技术相比较，测绘精度更高，且成本较低，操作也较为简单。因此，近几年来，在我国水利工程测绘工作中的应用也越来越广泛，在一定意义上促进了我国水利工程建设的发展。

2 倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用优势

2.1 可以产生测绘原数据

在水利工程测绘工作中应用倾斜摄影测量技术，其首要应用优势是可以产生原数据。（1）测绘人员利用相关的倾斜摄影数据，可以直接从模型中进行各种辅助数据的提取，包括DEM、DSM、DOM等数据；（2）测绘人员利用倾斜摄影数据还可以导出和原始数据相匹配的点云和高密度的图像，以此作为水利工程测绘的辅助测绘成果，帮助人们了解水利工程测绘现场的较为复杂的地形；（3）测绘人员还可以利用倾斜摄影测量技术配合遥感技术，在云端获得测绘地区的图像，满足水利工程等重复测绘和监测工作的实际需要；（4）测绘人员还可以利用倾斜摄影测量技术获取分辨率较高的图像，且数据的处理能力较高，可以获取相关的航空影像数据，并在此基础上制作数字线路规划图和数字高程模型等，为水利工程的后期建设提供有效的数据支持[1]。

2.2 有利于提高工作质量和效率

在水利工程测绘工作中应用倾斜摄影测量技术，还可以有效提高水利工程测绘工作的质量和测绘效率：（1）倾斜摄影测量技术在实际应用的过程中，通常情况下是利用无人机进行低空飞行，摄像机的清晰度较高。根据相关调查结果显示，其采集的影像数据的地面分辨率可以低于5cm，在1d时间内，可以获取1km2测量区域的数据，由此可见其工作效率较高。（2）测绘人员利用倾斜摄影测量技术，还可以通过相关计算机软件形成测区的三维模型，并对三维模型进行编辑、量取和立体测图等，帮助信息的使用者做出判断，最终提高工作效率。

2.3 有利于实现泛在测绘

在水利工程测绘工作中应用倾斜摄影测量技术，还有利于实现泛在测绘。用户可以在任何时间和地点使用和创建地图过程，进行测绘工作，以此提高测绘效率和测绘精度。但是，其实际应用效果还有待提高。

3 倾斜摄影测绘技术在水利工程中的应用流程

倾斜摄影测绘技术在水利工程中的应用流程主要为：信息的收集和整理、建立信息模型、图纸的绘制和检核、提交测绘报告。其中，信息的收集和整理以及信息模型的建立是水利工程倾斜摄影测绘工程的重点流程，直接关系着水利工程测绘工作的整体精确度和完成状态。

在实际的测绘过程中，需要注意以下几点：（1）加强对水利工程测绘图像的分析，保证图像为彩色数字图像；（2）加强对测绘所得的影像资料的分析，保证其影像的分辨率符合实际的水利工程的高尺度的要求，可以为水利工程提供较为精确的比例尺地形图信息；（3）测绘人员在利用倾斜摄影技术进行水利工程测绘工作时，需要加强对航向和旁向重叠度的分析，使其满足实际的水利工程测绘要求，避免出现测绘误差；（4）测绘人员利用倾斜摄影测绘技术获取图像资料以后，还需要进行严格的筛选，比较图像的清晰度、色差度以及明亮度等，选出符合标准的图像资料；（5）测绘人员利用倾斜摄影测量技术进行水利工程测量工作时，还需要调整无人机高清摄像头的视角，避免出现摄影的盲区，提高水利工程测绘工作的全面性。

测绘人员在明确以上水利工程倾斜摄影测绘工作的注意事项以后，还需要严格按照测绘流程进行工程测绘。通过TIN网构建、贴图制作、三维建模、影像投射等操作，建立出立体、直观、透明等特征的空间模型，帮助测绘人员了解水域地理情况的了解，为水利工程的建设工作奠定坚实的基础，避免水利工程测绘误差较大影响水利工程的建设精度[2]。

4 倾斜摄影测量在水利工程测绘中的实际应用

4.1 工程概况

某水利工程是重点输水工程的关键节点工程，其在实际建设过程中有9台卧式双吸离心泵，在水利工程的设计方案的制订中，预估日平均输水量为4.48×105t，分3个方向分别向3个市区供水。在此工程的测绘工作中，测绘人员将倾斜摄影测量技术与BIM技术相结合，无人机航测地形图如图1所示。

4.2 利用倾斜摄影测量技术进行数据采集

在此工程的测绘工作中，测绘人员结合工程的实际情况，利用六旋翼无人机搭载五目倾斜相机进行了水利工程的外业数据采集工作，水利工程的测区面积约0.5km2。在测量过程中，像片的重叠度为85%。另外，测绘人员利用倾斜摄影测量技术一共拍摄了2 825张照片。

图1 航测地形图

4.3 利用倾斜摄影测量技术进行数据处理

在此次的水利工程测绘工作中，测绘人员采用Context Capture（三维实景建模软件）进行测绘数据的处理，通过Context Capture进行工程的空中三角测量与3D模型重建，具体包含对水利工程的特征点的提取和匹配、区块平差的调整以及影像的匹配、数据的计算等。

4.4 利用倾斜摄影测量技术进行模型构建

受水利工程测区条件的影响，测绘人员利用倾斜摄影测量技术进行水利工程的测绘时，还需要结和实际的水利工程情况进行模型的构建。在模型构建过程中，主要采用simulation software仿真软件。

在此次的水利工程测绘工作中，通过应用倾斜摄影测量技术，进行了对信息的收集、提取、处理表达成果，通过建立模型，将工程测量的悬停精度控制在了垂直方向±1m，水平方向±2m，并且在-10～+40℃的环境下完成了工程测量任务[3]。

5 结语

综上所述，倾斜摄影测量技术和我国传统的工程测绘技术相比较，具有较多的应用优势，因此，在我国水利工程测绘工作中的应用也逐渐成熟。为此，相关水利单位需要加强对倾斜摄影测量技术的资金投入，结合各种先进的测量技术，充分发挥倾斜摄影测量技术的作用，提高水利工程的测绘水平。