无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用

赵广建

摘要：随着无人机倾斜摄影技术的不断成熟，利用其可快速、准确获取地物信息的特点，广泛应用于大比例地形图测绘项目中，为大比例地形图测绘项目提供满足精度要求的信息数据，有效解决传统测绘外业工作量大、项目成本高、效率低、作业周期长等问题，进一步提高了大比例地形图测绘的生产效率。

关键词：倾斜摄影技术;无人机;测绘

21世纪，科技发展日新月异，对社会各行各业都产生了极为重要的影响，倾斜摄影测量便是其中之一。它是通过飞行平台将传感器搭载起来，搭载的传感器数量并不限于1台，完成影像的同步采集，从而获得更为真实的地物方面的信息。这一技术具有自己独特的优势，因此被广泛应用，在经济建筑的诸多领域都可以见到其身影。随着倾斜摄影测量技术的发展，对航摄效率、分辨率等提出了更严苛的要求，促进了其进一步的革新和发展，无人机倾斜摄影测量便是在此背景下诞生的。这一最新型的测量技术，将摄影测量的应用提升到了一个新的高度。

1倾斜摄影测量技术的特点

倾斜摄影测量技术在实际测绘应用中，是利用倾斜航拍摄影机进行测量地形图的影像资料获取、分析与处理，满足地形图测绘需求。其中，倾斜航拍摄影机关于地形图影像拍摄与获取，是通过一定的倾斜角度设置实现倾斜摄影和测量。对倾斜摄影测量技术的主要特点，可以从以下几个方面进行分析：（1）它是在对传统航空摄影技术的融合、发展与应用基础上实现的一种测量技术，在具体测量分析中能够通过对无人机等多种飞行载体的搭载利用，实现相应的影像数据快速采集与获取，从而构建全自动化的三维分析模型，为有关测量和分析提供支持;（2）倾斜摄影测量技术在测绘应用中，能够通过对多视点与视角影像的获取，对测量分析地物的外观、高度以及位置等信息进行全面采集，实现DSM、DLG和DOM、TDOM等多种测量分析成果获取，对传统的航空摄影测量技术及其应用进行替代;（3）倾斜摄影测量技术的摄影分辨率较高，并且在摄影测量中的视场角相对较大;（4）倾斜摄影测量技术在实际测绘应用中，还能够针对同一地物实现多重分辨率的影像获取，为有关测绘工作开展提供充分的支持。

2无人机倾斜摄影技术在测繪工程中的应用

2.1在航线设计方面的应用

无人机倾斜摄影与垂直摄影相比，具有多角度采集影像数据的特征，因此，其可以展开对无人机的镜头和待测目标距离、飞行高度等方面数据的计算，有利于提高计算的准确性，让航线设计工作有了新的指导方向，提高了航线设计的工作效率。

2.2在地面观测方面的应用

在测量工程中，地面观测是其重要的工作环节之一。进行地面观测时，不仅需要对地面的平面特征进行观测，还需要对地面的状态、存在的目标等进行观测。传统的垂直摄影在观测时，往往只能从顶部入手，而无法观测到其他的信息，如与地面高度方面的信息。倾斜摄影技术的多角度拍摄特征，可以获知地面高度的变化。这些信息对于测绘人员来说具有重要的作用，通过为其提供高度信息，可以使测绘人员对地面不同高度的目标分析更为准确，也有利于提高其测绘分析的效率。

2.3在GPS布设方面的应用

在测量工程中，GPS布设也是其中关键的一环，有利于实现无人机摄像数据的同步，是提高工作效率和效果的重要途径。想要实现这一目标，就需要对GPS布设的精度有着严格要求。在完成GPS布设后，接下来要做的工作便是接收信号，可以说信号接收是在完成GPS布设的基础上进行的，目的在于更顺畅地接收测绘方面的数据。无人机在接收信号前，首先应保障其具有充足的供电，对于传统的垂直摄影方式而言，由于得到信息密度较低，需要扩大面积来完成对待测目标的摄影，无疑会延长摄影时间，因而需要无人机拥有更充足的供电。倾斜摄影是以多种摄影模组的形式存在的，可以用更少的拍摄次数来进行多角度的拍摄，大大缩短了摄影工作时间，能够有效降低无人机在供电方面的压力，扩大其摄影工作的范围，让GPS布设的工作效率提高到一个新的等级。

2.4在数据处理方面的应用

无人机在摄影完成后，需要对摄影采集到的数据进行处理和分析，从而为后续工作的顺利开展奠定扎实的基础。倾斜摄影技术与传统摄影技术相比，能够从多个角度来获取等待测试目标的信息，有效增加了数据处理的维度，获得更多的参考信息，大大提高了数据处理工作的效率和效果。此外，由于倾斜摄影技术搭载了预处理系统，可在摄影完成后利用这一处理系统来对数据进行初步处理，一些无效的数据能被有效剔除，大大提高了POS数据处理效率，使其精度和速度都提升到了一个新的高度。具体来说，无人机数据处理使用的软件共包括两类，分别为Smart3D4.4.9、EPS2016三维测图软件。这两种软件具有不同的工作原理，如Smart3D软件构建三维实景的模型和测区正射影像的数据来源于无人机影像;EPS2016三维测图软件则是根据测区正射影像、三维实景模型来进行三维的测图。相关工作者在处理无人机的影像前，首先要做的是对采集到的影像数据的处理工作，如筛选、剔除，将曝光度较高、成像模糊或重复的影像进行删除处理，否则Smart3D软件的处理工作将无法顺利完成;其次，便是对像控点的处理，可将其刺在影像上，并对空中的三角测量加以处理。在进行这部分工作时，由于POS数据会自动写进影像中，因此处理时无须再将POS数据导入，而是处理完像控点之后就可以进行空中三角测量的处理。此外，还可以从工程的实际需要出发，来对Smart3D软件的参数进行设置，软件便会自动构建;最后，利用EPS2016软件让二三维联动起来对地形图进行绘制。这样的测量方法能够提高测量的精度，降低地理环境对其的影响，提高其数据处理效率。

2.5在质量控制方面的应用

2.5.1数据获取控制

无人机在摄影中获得的数据较多，影响数据获取的因素众多，如摄影时间、角度、高度等。倾斜摄影技术由于能够从不同的角度来拍摄，通过对其进行对比、分析，可以大大提高测量工程中的无人机成像质量。与此同时，通过预先设计航线，保障了所拍摄的影像质量，当其不符合测量方面的要求时，可以通过补拍的方式，来降低测量工程工作中的误差。

2.5.2数据质量控制

数据质量对于测量工程来说至关重要，是决定其水平高度的重要因素。当无人机在拍摄完成后，POS可对GPS数据和拍摄的数据进行处理、分析，在此过程中，一些不连续的数据能够得到有效的补充。倾斜摄影可以大大提高数据的处理质量，可以使相关的数据信息更全面、更精确，因此，数据与传统垂直摄影技术相比，出现的不连续数据较少。与此同时，由于信息密度较大，也会大大提高数据补全工作效率。

3结语

无人机倾斜摄影技术作为一种新型技术，在现代测量中发挥着重要的作用。本文对其具体应用进行了重点探究。无人机倾斜摄影技术具有广泛的应用，具体体现在航线设计、地面观测、GPS布设、数据处理以及质量控制等方面。倾斜摄影无人机以搭载的多组镜头优势，可以对需要测定的目标进行多角度的拍摄，在提升信息密度的同时，也能使呈现的影像更为立体和直观。

参考文献：

[1]曹晓元.无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究[J].江西建材，2018（1）：180+184.

[2]孙亮，夏永华.基于无人机倾斜摄影技术测绘大比例尺地形图的可行性研究[J].价值工程，2017，36（8）：209-212.

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