无人机倾斜摄影在测量工程中的应用分析

赵威

摘要：近些年，随着社会的发展，带动了我国科学技术水平的进步，目前，测绘技术也获得了良好的发展机遇。将无人机倾斜摄影技术运用到测量方面，成为相关工作者关注的焦点。这一摄影技术由于具有快速、高效、灵活、成本低廉等优势，使其逐渐成为测绘行业的新宠儿。将该技术应用到无人机上，实际上是通过做三维模型的方式，展现更为直观、真实的待测目标。通过对无人机倾斜摄影在测量工程中的应用进行重点探究，希望为测量工程的进一步发展奠定基石。

关键词：无人机倾斜摄影;测量工程;应用

引言

地质灾害识别是防灾减灾业务的重要工作，更是全生命周期管理中不可忽视的必要环节。全国发生危害交通设施的地质灾害频起，对经济和人民生命造成直接及间接的巨大损失。因此建设一套地质灾害识别体系可以安全高效的提出地质灾害预警，填补国内预警技术体制的空白。传统的勘察设计手段已经无法满足新形势下的建设需求，在勘察设计、施工建设、后期运营各阶段中，迫切需要对工程具有重要影响的不良地质体进行实时查看和判别，以减少地质灾害对施工及后期的影响。倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，该技术目前在欧美等发达国家已经广泛应用于各个行业。但是，在我国仍然存在较大的空白，倾斜影像技术的引进和应用，可以使目前高昂的三维建模成本大大降低。无人机遥感系统具有成本低、速度快、易操作等优势，已广泛应用于环境监测、生态农业、灾害应急与三维重建等领域中。利用无人机搭载倾斜相机，对地质灾害地区进行航拍，获取原始影像，通过三维建模软件对原始影像数据进行处理，获得实景三维模型，通过在三维模型上测量及评估，结合地质专家意见，得到该地质的灾害预警信息。同时还可以给设计提供参考，并指导任务区域的施工及后期运维情况。

1无人机倾斜摄影技术

无人机倾斜摄影技术是通过无人机平台搭载多个航摄相机，根据预设线路采集测区的影像，以同时实现多个角度拍摄，准确反映出地面物体情况，高精度获取物理纹理信息。联合建模技术、融合技术和定位技术，可以自动化生成三维模型。根据技术应用流程，采用POS信息、航片与传感器参数，采集运行影像数据，控制测量相片。注重处理内业数据，加大控制点影像关联度，采用空三运算方式输出结果，以此建立DEM模型和三维实景模型。所以在矿山测量中应用无人机倾斜摄影技术，可以提高测绘结果的精准度。倾斜摄影三维自动建模软件属于自动化建模软件，能够通过多源序列影像生成高分辨率三维模型。建模软件通过全自动空三解算，建立不规则三角网络，自动化纹理映射，快速建立三维模型。该建模软件通过倾斜摄影能够在垂直影像上获取结构信息，并且基于单张影像测量原理获取建筑立面结构，通过调整、提拉和编辑等操作获取精细单体化模型。通过倾斜摄影纹理采集特点，能够从影像中采集模型贴图，自动化生成模型贴图。

2具体应用

2.1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。

2.2像片控制测量

像片控制测量有助于提升测绘结果的精度，在布设控制点时，应当参考标准要求设置。此次测绘选择航向重叠度为65%，旁向重叠度为60%。在布设像控点时，应当关注到以下问题：第一，根据测绘区域的地形地貌，划分不同的测绘区域。测绘区域外的像控点，多设置在轮廓线以外，位于航向基线数量在1条以上，旁向超过100m位置;第二，在选择像控点时，应当联合测绘区域的地形地貌，选择易识别、无争议的区域，例如明显的地物标志;第三，在山头选择像控点时，可以在地形起伏小的区域，以此确保测量结果的精度。在布设像片控制点时，应当选择高程变化小的区域，以此提升倾斜摄影测量精度;第四，针对制备发育区域，存在高大构筑物的区域，则会加大像控点布设难度。在开展业内测量时，会出现测量遮挡视线问题，从而降低测量精度;第五，当测绘区域内存在大面积水域时，会加大像控点布设难度;第六，在布设像控点时，应当全面分析测绘区域的交通条件，选择交通条件良好，便于存储的区域。

2.3正射影像生产

2.3.1 单航片DOM数据范围确定

利用生成的DEM数据对影像进行正射纠正，航片纠正范围应在定向点以内，最大范围不应超过像片上控制点连线外20m。相邻航片纠正范围应有一定的重叠度，以保证相邻像片DOM 之间保留100像元以上的重叠。

2.3.2 单航片DOM匀色

为保证图幅正射影像色调的一致性和图幅内接边线处色调的平缓过渡，在进行DOM拼接前将测区所有的单片DOM进行匀色。匀色时要根据测区各标段内不同区域的特点分别选取具有代表性的样本影像，以保证整个测区内不同图幅间影像色调的一致性。

2.3.3 接边与镶嵌

DOM的制作要利用所有的航片，即根据影像的色彩、清晰度及投影差等选擇每张航片的中心部分进行影像的镶嵌，镶嵌线应避开房屋等建筑物，保证房屋的完整性及接边处具有良好的视觉效果。

2.4三维建模与数据采集

在建立三维数据模型时，需要通过多角度倾斜影像的校正操作、联合平差操作、多视匹配操作等，以此获得三维倾斜模型。完成三维数据模型建立后，可以通过数据处理软件获得区域内的地貌和地物数据。数据采集所涉及的内容如下：第一，采集地物要素。该采集工作由手动完成，例如拍摄影像像控点、建筑物等有效控制测量精度;第二，自动化提取地貌要素三维信息，涉及到高程标注点、等高线采集等，再由人工通过现代化处理软件平台整合处理;第三，在处理地物遮挡问题时，对像片内的遮挡区域，进行补充测量，确保整体测量数据准确可靠全面提升测量精度与准确度。

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。

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