无人机在规划竣工测量中的应用

李郭伟 朱江

摘 要：随着科学技术的不断发展，基于无人机的空中摄影技术也有了很大发展。倾斜摄影测量技术已被广泛应用于制图领域。无人机摄影测量技术具有分辨率高、几何精度高、操作灵活、成本低等特点，与传统测量技术相比优势明显，大大方便了施工。施工周期长、施工变量多、能耗高是施工工程的重要特点。这种高消费低效的建设方式严重阻碍了产业的发展无人机倾斜摄影测量技术在建筑工程中的应用势在必行。总结无人机倾斜摄影测量技术理论，说明无人机倾斜摄影测量技术在完成规划中的应用。

关键词：无人机;倾斜摄影测量;建筑规划竣工测绘;应用分析

传统的测量方法是GPS-RTK与mandrin相结合。这个问题需要更多的人力资源和时间，也受到时间的限制。如果项目压力很大，雨水持续不断， 作业人员将无法在实地开展连续作业。近年来，随着无人机技术的发展和相机分辨率的提高，无人机测绘技术诞生了GPS-RTK技术。其中无人机倾斜摄影应用最为广泛，本文详细论述了无人机倾斜摄影测量技术在规划实施中的应用措施。

1 无人机倾斜摄影测量技术概述

1.1 无人机倾斜摄影测量技术原理分析

坡道摄影是一种获取地面物体信息的新的空中摄影方法，主要使用坡道相机。一般来说，垂直空中摄影是获取地物信息的手段与传统的信息获取方法相比，倾斜相机的优势显而易见。它主要在五个方向收集数据：左、右、前、后和前。惯性导航系统的应用提供了更精确的位置和位置信息。然后，将使用适当的数据软件处理生成的数据，并将图像添加到统一坐标系中。与传统摄影测量技术相比，无人机倾斜摄影测量技术超出了图像采集角度的限制。该技术的应用弥补了正面图像只能从垂直角度拍摄，不能作为一个整体来看待这一事实，从而实现了多角度收集的效果，提高了摄影测量的质量。无人机与倾斜摄影测量技术相结合，可以帮助无人机倾斜摄影测量系统更有效、更经济地获取图像信息，并提高工作性能。

1.2 无人机倾斜摄影测量技术的特点

无人机倾斜摄影测量技术的具体特点包括三个方面。（1）无人机倾斜摄影测量技术采集的三维数据可准确反映地物的外观、位置和高度等特性。（2）无人机倾斜摄影测量技术可以同时生成GSD、DLG和DOM数据， 不仅可以从传统的空中摄影测量中获得更多数据，而且可以有效降低城市三维建模的成本。（3）无人机倾斜摄影测量技术能够迅速收集图像数据，提高操作效率。

1.3 无人机倾斜摄影测量技术的优势

首先，无人机倾斜摄影测量技术具有真实性优势。这一优势主要体现在视角的多样性和图像信息收集的完整性。傾斜照片使用户可以从多个角度查看建筑的图像信息，并更好地控制细节。其次，应用无人机倾角摄影测量技术可以采集建筑物的纹理。大比例尺航空制图的特点使用户能够更全面地了解建筑立面，并提高三维建模的准确性和完整性。最后，无人机倾斜摄影测量技术收集的数据规模小，易于传播，可迅速在因特网上发布，以实现共享应用。

2 总体技术流程

（1）数据收集。收集以不同比例提供的起点坐标和测量数据。（2） 区域调查。①审查收集到的地形图，比较地形和细节是否发生变化;② 根据实地调查制定实地工作计划和13个课程。（3）影像控制点的排列方式。检查点的设置应根据研究区的面积和特点，同时考虑到地点和地质条件。飞行前，把它整理成一个检查站。（4）获取图像控制点数据。图像控制点数据采集采用GPS接收机，点数据采集采用控制点测量方法。根据GB/T 39616-2020 卫星导航定位基准站网络实时动态测量（RTK）规范。为了减少卫星星历和多轨等误差，我们应尽量避免信号反射器，增加观测次数。每个点至少观测三次，并至少平滑30次。（5）获取图像数据。无人机空中拍摄场根据甲方要求规划路线，采集图像。（6）3D模型的正面图像和输出。在业界，无人机收集的照片被输入到ContextCapture等绘图软件中，然后与以前收集的图像控制点数据结合起来，转化为地图。空中三角测量使用ContextCapture等软件解决区域网络中自由网络图像约束的联合调整，构建空间比例适度自由变形的三维模型，并实现相对方向。传送在环境中实地测量的摄影测量点的结果，使用这些结果解决现有区域网络模型的应力调整问题，并在精确大地坐标系中以绝对方向指导它们。在出现缺陷后及时检查准确性报告。第三个空间之后的结果数据将直接提交以生成三维三角网网格构造、白色方格三维模型、自由形式纹理映射和三维场景构造。（7）矢量成图。使用清华山威EPS、南卡等制图软件，将根据地形制图规范加载和绘制生成的模型。

3 无人机倾斜摄影测量技术的应用

3.1 工程概况

以一个平面核查项目为例，测量区包括17座高层商业建筑，测量面积约180 000㎡，无人机使用五目标倾斜相机拍摄空中照片，测量空中三角形，并帮助建立三维模型。

3.2 航线布设和数据获取

在完成这些措施后，确定无人驾驶飞机的飞行轨迹需要根据实际情况进行合理的科学规划，以确保80%以上的航线重叠，这也需要60%以上的水平重叠。放置定线时，必须使用「直线」模式，以使第一条和最后一条定线与边界线保持平行，这取决于测量区域的方位，以便测试目标可以在相应的测量区域中取得适当的影像。从倾斜相机的拍摄角度和角度来看， 要获得物体边缘的立体视图，必须保证相机路径的范围，超过200米测量区的限制，最后路径为14条，水平重叠和角重叠符合相应的标准相机飞行点高度为150米，横向距离38米，航向距离25米。在空中拍摄期间，使用五目标倾斜摄影获得了五组数据，每组数据都有POS数据。

3.3 正射影像和三维模型输出

使用contempire绘图软件执行此操作：在软件中创建新项目、导入实地收集的照片、添加图像控制点数据以匹配以及执行三维空间分辨率：完成3d解析度后，建立3d模型。产生3d模型后，您会得到诸如正面影像等结果。具体步骤如下：（1）整理图像照片和检查点数据;（2）开放式CC， 新项目;（3）导入照片并设置相应参数;（4）修改摄像机参数;（5） 3d测量：指参数设置、轨迹设置、3d分辨率等。（6）三个空白控制;（7）相位-检查排水沟边坡顶点，检查排水沟边坡顶点精度报告;（8）重建模型;（9）产品生成。

3.4 矢量绘图

通过新的DP-Modeler决策计划，倾斜摄影数据可用于直接测量，主要是点特征和建筑矢量。在撷取过程中，会详细标注每个特征。

3.5 成果精度分析

地形图在建筑完工时测量，需要高精确度，主要特征点与建筑根点之间的误差应保持在50mm以内，次要特征点与其误差应保持在70mm以内，楼板与图面根点之间的高程误差应保持在70mm以内 测量住宅小区内均匀分布的6栋建筑物的角度坐标，统计分析点内误差，选择住宅小区内5 栋建筑物的边缘长度，分析误差。此外，必须在社区中选择五个高程点， 并计算错误状态。根据统计数据，这三级误差符合相应的标准，地形图和收集的建筑物高度符合城市测量规范，可以在执行测量时应用。

总之，在规划竣工测量时需要应用无人机倾斜摄影技术，它的优点是显而易见的，但也有缺点和不足随着科学技术的不断发展和进步，这些技术将在不久的将来得到广泛传播和应用。

参考文献：

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[2] 肖英，田鸿，侯平，等.无人机倾斜摄影测量技术在地质灾害中的应用[J].企业科技与发展，2019，（03）：113-114.

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