关于智慧城市建设中无人机倾斜摄影测量技术的应用

曾荣华

江西省地质局物化探大队 江西 吉安 343000

智慧城市的规划和建设对现代城市建设发展提出了更高的要求，以此来实现高精度城市的建设。智慧城市建设中对无人机倾斜摄影测量技术的引入和利用，不仅有利于为其提供可靠的技术支持，而且还可以保证测量数据信息的精准度。由于传统测量技术在应用时具有一定局限性，无法满足智慧城市建设中的基本需求。所以通过对无人机倾斜摄影测量技术的合理利用，可以从中获取到相对全面的城市信息，提高城市测量效率和质量，尽可能降低城市发展对测量带来的不良影响，为测量数据精准度提升提供保证，以此来推动智慧城市的建设和发展。

1 智慧城市建设内涵

经济的快速发展，城镇化推进速度越来越快，对城市内部基础设施建设要求越来越高。更为重要的是近年来人们的日常生活质量和水平提升，对生态环境的要求越来越高，城市某种程度上就是非常庞大的生态系统，需要保证其自身具有非常良好的自我调节作用。城市在规划和建设时，对人们的日常生活、企业生存等各方面都产生影响，可以为其提供更加优质的服务作为支持，满足人们在日常生活、生存等各方面的基本需求。政府对城市的规划和建设必须要给予重视，将其自身在实践中的监督管理责任发挥出来，将城市规划中现有的诸多资源进行有效整合，以此来提高现有资源的利用率。城市在规划和建设时，要尽量满足人们日常生活中提出的基本需求，将城市现有的标志性建筑体现出来，以此来带动国民经济的增长。城市基础设施建设中，需要意识到公共管理、基础设施等在其中的重要性，同时还要将智慧城市的理念一并体现出来，增强灵活性的同时，可以提高其自身的理解以及判断能力。智慧城市在规划和建设时，主要是结合目前提出的一系列要求，与城市内部基础设施、资源环境整合等各方面影响因素进行结合，以此来实现与先进技术手段的结合。这样不仅有利于保证推动企业朝着现代化趋势转变和发展，而且还可以将智慧城市的建设和发展特色体现出来，以此来推动城市的稳定、可持续发展。

2 无人机倾斜摄影测量技术的原理及优势特点

2.1 倾斜摄影工作原理

无人机倾斜摄影技术在投入正式使用时，主要以倾斜相机的应用为主，对各种不同类型的地物信息进行获取和利用，属于一种新型的航空摄影技术。通过对无人机倾斜摄影技术的应用，可以实现与各平台等环节的有效结合，以垂直、倾斜等角度对影像进行收集和利用。以此为基础，可以对地面物体中相对完善的信息进行快速的收集和利用，尤其是在航高、航速等各方面，都可以对现有基本参数进行记录和分析。在应用过程中，通过对5镜头相机等合理利用，可以从中获取对应的垂直影像。除此之外，安排4台设备从前、后、左、右角度进行操作，对地物测试影像进行快速的获取。相机倾斜角度处于正常状态下需要维持在40至60度的范围之内，这样可以对地物侧面轮廓以及各种不同类型信息进行获取和利用。在有人机以及无人机中进行合理利用，以此来实现对三维模型的构建和利用，整体成像效果相对良好。

2.2 无人机倾斜摄影优势特点

智慧城市建设中，对无人机倾斜摄影测量技术的合理利用，主要是指将倾斜摄影系统直接搭载在无人机当中，对摄影测量工作进行有效操作，获取相对应的信息。在应用时，通过对其自身三维数据的合理利用，能够对位置等各环节因素条件进行真实有效的反馈。通过对无人机的合理利用，能够实现对影像数据快速有效的采集，以此为基础，实现全自动化三维建模。其自身的成本投入相对比较低，数据在获取时具有一定的准确性和有效性。在实践中，其自身能够打破传统航测单相机单一从垂直角度拍摄的情况，在同一飞行平台当中，能够实现多态影像传感器有效搭载和处理。从垂直以及倾斜等各种不同类型的角度，实现对空间信息真实的影像准确有效的采集。以此为基础，能够获取相对比较全面的地物文理细节，对于地物自身的真实情况能够实现准确有效的反馈。无人机搭载倾斜摄影像机在实践中合理的利用，能够实现地形等相关工作的有序开展。与自动化影像匹配进行结合，能够尽可能避免人工在其中的过多干预，以此来保证工作效率以及质量的提升。除此之外，通过无人机倾斜摄影在其中的应用，能够实现人力等相关资源的节约使用，整体效率普遍比较高。对于测绘外业的系统工作而言，能够起到良好的缩短效果[1]。对于天气等条件导致的延误问题可以起到良好的处理效果，将原本外业工作直接转变成为内部工作，尽可能降低工作人员自身的劳动强度。

3 无人机倾斜摄影测量的关键技术

3.1 区域间联合平差

无人机倾斜摄影空中三角测量系统在构建和应用时，必须要由多幅影像联合平差处理方法作为前提条件，以此来实现对倾斜影像的妥善处理。结合目前整个局域网联合平差实施过程，要结合多视影像外方位元素等，在各不同分辨率层级角度上，对相同点进行匹配，与空中三角测量进行联合处理，以此来保证最终匹配结果的准确性、可靠性[2]。对连接点、控制点坐标等各项数据与误差方程进行联合平差处理，以此来实现解算分析，为空三结果的准确性提供保证。

3.2 密集匹配

计算机视觉技术在应用时，多基元影像可以实现密集匹配，其已经逐渐成为目前数字摄影测量中非常重要的一部分。现如今，通过该技术的合理利用，可以对建筑物的立面特征进行自动化的提取，同时还可以根据指令需求，对墙面进行分类以及扫描处理。对建筑物的立面结构进行重新的构建和利用，对建筑物高度、外部轮廓等相关信息进行快速提取和利用。

3.3 生成DSM

结合无人机倾斜摄影测量技术应用现状，在该技术应用背景下可以对数字表面模型中的技术难点以及操作要求等进行自动获取。对目前存在的诸多问题进行分析，以传感器为基础，保证可以从中获取到更多相关影像的外方位元素数据。在分析时，要选择符合影像匹配单元要求的内容，以此来实现高精度的密集匹配，将其引入到对应的计算机系统中进行计算和分析，以此来保证计算效率的提升[3]。高密度点云数据分析后，需要对其进行滤波抽稀处理，与不同匹配单元进行融合，这样有利于逐渐形成数字表面模型DSM的统一化操作。

3.4 真正射影像纠正

通过对已经生成的数字表模型DSM来说，通过对联合平差、密集匹配算法的合理利用，能够对物方与像方特征之间的对应关系进行合理的构建。对影像进行纠正时，要对几何辐射等系统带来的误差干扰影响进行综合分析，以此来实现联合平差改正，最终可以从中获取到真正的射影像。

3.5 三维建模

通过对无人机的应用，可以从中获取到对应的地物倾斜摄影测量数据信息，对现有数据信息进行分析，同时将其导入到专业的建模软件系统中，对实景三维模型进行合理的构建和利用。模型生成中，以自动化、集群化等方式进行作业处理，不仅有利于提高效率，而且还可以保证模型的高精准度，需要投入的成本也比较低。

4 无人机倾斜摄影测量技术在智慧城市建设中的应用策略

4.1 无人机倾斜摄影测量技术在智慧城市规划管理中的应用

智慧城市的建设和发展，必须要顺应时代发展要求，对先进的思想观念进行引入和利用，这样才能够体现出现代化城市发展的特点和内涵。要想实现智慧城市的稳定、高效发展，就必须要对现有科学技术手段进行合理利用，对城市内部环境以及周边空间进行深入分析，同时还要合理利用科学技术，在实践中不断强化现代化城市的发展理念[4]。智慧城市建设和发展中，要对城市管理学、经济学等相关内容进行掌握和了解，诸多城市在区域范围内的管理以及建设中，通常以三维城市规划审批系统为基础，这样能够保证城市建设以及发展的科学性、合理性，将无人机倾斜摄影测量技术在其中的应用价值体现出来。智慧城市在规划和建设时，必须要安排专业人员提前对城市的内部情况进行调研和分析，根据调研结果，对城市现状的对应模型进行创建，为后续综合环节的评估等打下良好基础。

无人机倾斜摄影测量技术在应用时，与传统技术展开对比分析时两者之间存在的差异性比较明显。无人机倾斜摄影测量技术在智慧城市规划管理中的应用，以数据处理技术为基础，结合城市规划现状，对各种不同类型的数据资源进行合理利用，构建模型，以更加直观的方式对智慧城市的建设和发展进行分析。无人机倾斜摄影测量技术的应用，有利于不断扩大智慧城市的建设范围，同时还可以对城市局部单位进行建模处理，对智慧城市的规划管理具有实质性意义[5]。目前我国城市建筑空间数量一直在不断提升，结构也具有一定的复杂性，无形当中对工作人员带来了挑战。无人机倾斜摄影测量技术在其中的应用，有利于实现对建筑物模型的创建，针对目前测量工作中存在的不足之处进行妥善处理，对现有相关数据信息进行及时的更新。智慧城市规划管理中，以无人机倾斜摄影测量技术可以对智慧城市三维模拟模型进行构建和利用，对其中涉及到的多项数据指标进行合理管控。更为重要的是可以对现有审批流程进行完善和优化，以此来保证审批工作实施效率、质量的提升。

4.2 无人机倾斜摄影测量技术在智慧城市规划编辑中的应用

智慧城市规划编辑工作推进中，数字地图技术在其中具有至关重要的影响和作用，要想从根本上保证设计部门在日常工作中提供的数据信息具有精准度，可以借助GIS技术，与无人机倾斜摄影测量技术进行结合，保证摄影信息的准确性可靠性得到有效提升。通过无人机倾斜摄影测量技术与其他技术之间的高效结合，有利于保证智慧城市规划水平得到提升，同时还可以保证建模等各项工作的有序开展。无人机倾斜摄影测量技术在智慧城市规划编辑中的引入和利用，有利于帮助工作人员从中获取到更多的信息、数据资源，但是在应用时仍然有很多实际性问题需要引起关注和重视。所以在该技术应用时，要结合智慧城市建设需求，对该技术内容进行完善和优化，以此来推动智慧城市的建设和发展。

4.3 提高无人机倾斜摄影测量技术应用效果的实施要点

4.3.1 航线布设

为保证无人机倾斜摄影测量技术在智慧城市建设中的应用效果，需要对航行航线进行合理的布设。航线布设是否具有针对性、合理性，会直接对测量结果的准确性产生影响。所以在无人机倾斜摄影测量中，要结合测区的整个走向，按照直线的方法进行合理的布设，保证整个测区的影像具有有效性和真实性。对航线进行规划和布设的时候，要最大限度保证整个测区影像获取的及时性、有效性。在针对航线进行布设的时候，必须要针对倾斜摄影相机自身的整个拍摄角度等诸多因素条件进行分析，这样做的根本目的是为了保证边缘无题立体成像效果可以得到提升，促使航线可以覆盖在整个区域范围250m界限之上。在整个测量过程中，如果测区的范围相对比较大，形状并不是很规则，此时为避免航线过长对最终结果产生不良影响，可以划分为多个区域后对航线进行合理布设，以此来为最终测量结果的准确性、可靠性提供保证。

4.3.2 合理选择像控点

根据无人机倾斜摄影测量技术应用现状，对镜头进行设计和布置时，各镜头之间都是以独立存在的方式为主，从各镜头的正射像片中对像控点进行科学合理的选择和利用。需要注意的是最终像控点选择是否具有科学性、合理性，会对最终测量结果的准确性产生影响。因此，为保证像控点选择的针对性、合理性，必须要对纹理分明的点位进行合理选择。除此之外，为保证像控点选择精准度的提升，可以结合无人机倾斜摄影测量技术的应用特征，还可以结合GPS技术，以此来保证像控点选择的合理性，两种技术的结合可以将误差控制在5cm的范围内。除此之外，影像目标精准度也对像控点的选择精度产生影响，为避免该问题的出现，需要测量人员尽可能选择明显纹理、位置平坦的位置。如果实际测量区域范围内并没有找到明显的纹理地物，需要提前对像控点目标进行合理的布设，以此来保证最终选择的精度可以得到提升。

4.3.3 三维模型的构建和利用

各种不同类型的数据信息在经过处理之后，能够实现对点云数据的应用。由于该类型数据的数据量异常庞大，同时具有密度高等特征，所以为了尽可能避免在模型构建时出现各种不同类型的问题，可以通过切块分割的方式进行分析和处理。通过该方法的应用，可以直接将已经获取到的各类数据进行分割，对三角网TIN数据进行构建，实现对白膜三维模型的建设和利用。合GPS定位技术等，为得到的坐标信息准确性提供保证。以纹理映射为基础，可以直接将影像纹理纳入到对应的模型当中，逐渐形成具有高分辨率特征三维模型，将无人机倾斜摄影测量技术在其中的应用价值体现出来，有利于实现智慧城市实景模型的创建和利用。

5 结语

无人机倾斜摄影测量技术在现代智慧城市建设、规划中的应用，有利于实现对各方面数据信息快速有效获取，强调数据分析结果，为智慧城市建设提供符合要求的模型，推动智慧城市的建设和发展。