倾斜摄影测量与GIS技术在工程测量中的应用分析

李 健

（山东天元信息技术集团有限公司，山东 东营 257000）

城市化发展和工程建设最重要的前提便是工程测量，不同地区地质状况存在较大差异，并且还具有较高的复杂性，因此工程测量的难度相对较高。为了确保工程测量的准确性，应当注重先进技术的应用[1]。倾斜摄影测量和GIS技术近几年得到广泛关注，已经成为工程测量环节的主要应用技术，这两项技术可以提升工程测量的质量和效率。但是，在实际的工程测量工作中，一般需要面对的实际测量情况不仅较为复杂，还存在较多变化。为了充分发挥倾斜摄影测量和GIS技术在工程测量中的优势，应当进一步深入研究这两项技术的应用要点，并且积极探索可以提升倾斜摄影测量和GIS技术效果的措施，为工程测量可以更加高效和优质地应用这两项技术奠定坚实的理论基础，在提升工程测量精度的基础上，促进后续工程施工质量的有效性不断提升[2]。

1 倾斜摄影测量与GIS技术

工程建设过程的全部测绘工作可以统称为工程测量。在实际开展工程测量工作时，相关测量人员通常需要兼顾较多的工作，而工程测量对于精准度具有较高的要求，因此必须要对测量技术合理应用。作为近几年逐渐兴起的高新技术，倾斜摄影测量技术在传统摄影基础上进行了改进，不仅可以从垂直角度拍摄，还可以从其他角度（主要是4个倾斜角度）更加灵活地进行倾斜拍摄，贴合实际测量工作需求，将多台传感器安置在同一个飞行平台上，能够在很大程度上提升测量结果的准确度[3]。而GIS技术便是我们常说的地理信息系统技术，相关测量人员在这一技术的支持下可以实现对各种资源环境信息的全面、有效管理。

2 倾斜摄影测量与GIS技术在工程测量中的应用优势

2.1 倾斜摄影测量技术在工程测量中的应用优势

倾斜摄影测量之所以在工程测量中得到广泛应用，主要是因为该测量技术可以广泛获取信息、具有较低的测量成本以及可以测量地形地貌复杂的地区，并且在影像分辨率方面具有突出优势。与传统摄影技术相比，倾斜摄影测量技术主要在影像数据或取消率方面进行了改进，可以效解决以往摄影技术难以倾斜拍摄的问题有[4]。在倾斜摄影测量技术的支持下，相关人员可以在极短的时间内获取大量信息。另外，倾斜摄影测量不需要使用太多的设备，因此整体测量成本也不高，还可以帮助节省测量人力和时间，因此有助于工程测量经济效益的提升。工程测量中经常面对地形地貌状况复杂的地区，导致测量技术难以发挥作用，严重拖慢工程测量进度，而采用倾斜摄影测量技术不仅能够完成地形地貌复杂的测量任务，还不会受到恶劣天气影响而降低测量精度[5]。

2.2 GIS技术在工程测量中的应用优势

GIS技术在工程测量中得到有效应用，主要是因为其不仅可以提供准确的数据，还可以为工程测量质量提供保障和提升工程测量效率。应用GIS技术，测量人员可以在工程测量过程中勘探测量和综合评价周围环境，从更加可靠的层面分析地区与工程施工的适配度。在该技术的支持下，技术人员可获取专业、准确的数据，为项目可行性分析助力[6]。GIS技术可以在复杂环境或者陌生环境中提供不同方案，为工程测量顺利开展提供方便。另外，在GIS技术的支持下还可以进行计算机建模，对当地地理环境直观展现，既有助于节约成本，还能够为施工方案的可行性提供有力保障。在实际的工程测量中，地形以及测量技术应用水平都会对最终测量结果产生影响。应用GIS技术可以有效消除以往测量环节的隐患，大幅度提升测量精准度，同时应用三维模型对当地地形直观展示，可以进一步保证工程测量质量。

3 倾斜摄影测量与GIS技术在工程测量中的具体应用

3.1 倾斜摄影测量技术在工程测量中的具体应用

3.1.1 生成、整合以及匹配多视影像

该测量技术在实际应用于工程测量当中，需要先进行DSM等数据模型的构建。DSM是数字地表模型，属于一种地面高层模型，可以对地形地貌的实际起伏状态更加直观、形象地展现，在实际中可应用该测量技术先完成地形地貌虚拟模型的构建，提取和分析分割影像及其边缘、纹理的信息，最终实现多视影像的生成。之后，测量人员还需要整合多视影像[7]。DSM当中的导航定位定向系统（POS）增加了更多的图像元素的外部方向，可以完成自动化测量，还能够依据精确序列从粗到细地排列测量图像，每一层图像都可以自动匹配最终整合图像。多视影像无论是覆盖范围还是分辨率都有了较大提升，但在方便测量工作的同时，也带来了一定的问题，主要表现为在实际收集的数据当中混杂数量庞大的冗余信息，相关测量人员需要通过影像精准快速地找到目标信息，这属于该项技术应用和研究的重点。在多视影像的支撑下还可以整合建筑物边缘、墙面边缘以及纹理等信息，并且进一步转化成三维数据。

3.1.2 科学选择地面控制点

无人机是倾斜摄影测量技术应用的重要支撑，因此应用倾斜摄影测量技术之前，还需要科学制定无人机飞行计划，这一过程需要重视地面控制点的布设，主要是因为其对最终测量精度产生影响，直接关系到最终获取的影像数据是否包含完整的测绘区域。在实际布设地面控制点的过程中，不仅要对具体测量任务要求进行全面分析，最重要的是还应当剖析当地实际情况，面对复杂地形，为了进一步提升影像质量，应当适当增加测绘点密度。

3.1.3 空中三角加密测量

在实际应用倾斜摄影测量技术时，一旦出现无人机故障的情况，将会引发测绘出现“空白区”的情况。空中三角加密测量属于妥善解决这一问题的有效方式，主要是发挥无人机航空拍摄过程自动存储POS数据、预测方位元素的功能，对部分遮挡点予以剔除，有助于获取精准的工程数据，促进工程测量工作的高质量开展。

3.2 GIS技术在工程测量中的具体应用

3.2.1 精准、高效采集数据

GIS技术为工程测量行业发展贡献了巨大的力量。与传统的测量技术相比，GIS技术最为突出的优势便是信息收集，相关人员可以依据具体情况合理应用GIS技术。传统的数据采集方法工作量巨大，需要贴合地形特点以及实际测量标准等由人工深入一线测量[8]。自从GIS技术被应用于工程测量之后，人工实地测量环节被免去，在计算机的支持下完成完善的地貌信息模型数据库的构建，既减轻了测量人员劳动强度，还能够将外界因素对测量工作的干扰度降到最低。在GIS技术的支持下可以动态化收集数据信息，面对形态多变的地貌获取实时动态画面，以此来分析地貌具体变化规律。

3.2.2 转化处理数据

对信息数据进行收集之后，最重要的工作是将其转化为更具实用性的数字信息，在这一过程中先进设备的重要作用不容忽视。对数据进行转化处理之后，原本相互独立的实体空间和虚拟空间被有机联系在一起。转化处理数据的关键是确保数据拓扑始终具有较高的正确性，保证其正确性才可以更好地对剩余向量数据以及类向量数据等进行分析。在实际的工程测量工作中，GIS技术最常应用的一个方法便是精准化测量，该技术的实现主要依靠电子设备，只需要输入参数便可获取精准的目标数据。卫星定位系统也是精准化测量工作顺利开展的关键，有助于将以往人力测量存在的弊端有效消除，为测量结果的精准性提供保障。

3.2.3 空间分析和输出

与以往测量技术全面对比，GIS技术还具有一大优势，便是可以做到三维成像。这也是其可以获取高精准度数据的原因之一。在工程测量实际开展过程中，要求从多方面分析工程经济性、岩土物理力学性质以及具体地理状况等。在GIS技术的支持下分析空间，借助计算机对数据进行整合，进一步方便完善空间模型。GIS技术还具有立体输出的优势，该技术应用了先进的软件以及硬件，可以对庞大的工程数据进行分析，并且该技术可与具有强大功能的外接设备实现有效连接，可以通过更加立体的形式对信息进行输出。

3.3 倾斜摄影测量与GIS技术在工程测量中的结合应用

为了进一步提升工程测量的质量和效率，在实际开展工程测量工作时可以有机结合倾斜摄影测量和GIS技术，确保这两项技术可以充分发挥自身优势。相关技术人员应当熟悉掌握倾斜摄影测量技术应用要点，在这一基础上融合GIS技术。

4 倾斜摄影测量与GIS技术在工程测量中的应用建议以及提升测量精度措施

倾斜摄影测量+GIS技术的1∶500的测量精度，相对应的效率较低，当让分辨率达到2 cm，应当保证飞行平台飞行在100～200 m。不过，飞行平台都需要注重续航问题，当飞行平台续航时间不足时将会出现难以完成对应工作的情况。面对这一问题，要求相关作业人员依据实际情况对精度进行灵活调整，同时选择合适的飞行平台，确保精度和飞行模式之间可以保持平衡状态。为了确保其他方面满足应用要求，有些情况下可以牺牲一定的精度。除此之外，还需要注重GIS软件的合理选择，以具体应用场景为依据完成单体化建模以及矢量采集，在全面发挥软件优势的基础上，降低设备因素等对于结果所产生的负面影响。

不断提升倾斜摄影测量+GIS技术测量精度，需要进一步精准化处理影像纠正、立体采集、数字高程模型建立等，主要可以应用数字空中三角测量技术为摄影提供辅助。面对测绘结果发生变形的情况，应当对物镜畸变进行测定，及时更正异常情况。在解析基本数字模型时，共线方程式发挥着重要的基础作用，其对于实际应用也会产生关键影响，需要应用严密的共线方程式光束法进行平差计算。

5 结束语

综上所述，工程数量不断增多同时，对于工程测量的需求也明显增多。为了提升工程测量精度，需要重视先进测量技术的应用。倾斜摄影测量和GIS技术在工程测量中具有突出的应用优势，为测量质量和测量精度的提升提供了有效的技术支持。将倾斜摄影测量和GIS技术有机结合起来应用于工程测量当中，可以改善以往测量技术存在的诸多弊端，通过全面分析工程目标，提升测量方案的科学性，为工程测量数据提取的准确性提供保障。