无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用探讨王亚圣--中国期刊网

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无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用探讨王亚圣

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：王亚圣

[导读] 摘要：随着近年来我国社会经济的稳定增长，科学技术创新能力也在不断的提升，无人机技术已经被应用在各个行业中，并且取得了较好的成果。

        河北金宏源测绘有限公司   河北邢台 054001
        摘要：随着近年来我国社会经济的稳定增长，科学技术创新能力也在不断的提升，无人机技术已经被应用在各个行业中，并且取得了较好的成果。特别是无人机倾斜摄影技术的应用，大幅度改变了传统垂直摄影技术导致的局限性，实现了能够在各种角度获取高分辨率的影像信息，并且通过相应技术还能够生成数字三维模型，为测绘工程的顺利开展提供了有力的支持。基于此，本文将针对无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用进行更加深入的分析，希望能够为测绘工程带来一定的帮助。
        关键词：无人机倾斜摄影技术；测绘工程；应用
        前言
        随着我国科学技术的不断发展，促进了各行各业技术水平的有效提升，对于测绘工程行业也是如此，倾斜摄影技术搭载飞行平台，可以获得真实、准确的数据，在工程测绘工程中能够发挥至关重要的作用。所以在测绘工程中，应充分认识到无人机倾斜摄影技术的重要性，科学、合理的运用无人机倾斜摄影技术，以促进我国测绘工程的不断发展。
        1倾斜摄影技术
        倾斜摄影技术是现代科技的结晶，不仅有效的颠覆了传统垂直角度的拍摄影像的各种限制，并且通过搭载相应的平台传感器，能够在不同的角度对被测物体进行影像的采集，真正的还原了视觉的真实感官。倾斜摄影技术在测绘工程中应用，不仅能够为所测区域提供多角度、全方位的影像外，还能够根据数据生成三维实景模型，从而使测绘人员对地形的位置、大小、形状、各个面的情况进行掌握。这些都是传统摄影测量技术所不能够体现的。因为传统的摄影测量技术主要是利用被测量区域内的摄站点中心投影影像，从而生成正射影像进行被测物体的位置、大小、形状的研究。所以这种传统的摄影测量只能够测绘各种比例的地形图，不能够达到倾斜摄影测量的多角度摄影测量的作用，并且倾斜摄影技术不仅能够测绘各种比例的地形图，其还能够将这些数据生成三维模型，从而对整个被测地区的场景进行360°无死角的研究，因此倾斜摄影技术极大地扩展了摄影测量的应用范围。
        2无人机倾斜摄影工作原理及优点
        2.1无人机倾斜摄影工作原理
        通过对无人机倾斜摄影技术进行研究，发现无人机倾斜摄影工作的原理主要是将多台数码相机安装在无人机飞行平台上，并且将这些摄像机以垂直、倾斜等不同角度进行高分辨率图像收集。其中，目前最为常用的无人机倾斜摄影技术中，五镜头倾斜摄影系统最为常见，通过将其安装在无人机平台上，然后将所采集的数据和像控点数据进行结合，在对这些数据进行相应的处理，从而得到生产三维立体模型的各项基础数据。
        2.2无人机倾斜摄影的优点
        随着对无人机倾斜摄影进行的不断完善，其倾斜摄影技术比传统的垂直摄影技术具有很多的优点。首先，倾斜摄影技术能够准确的对勘测区域周围实际情况进行反映，因为其通过多个角度进行倾斜影像测量，使得其比数字正射影像图更加准确，将传统的摄影测量中存在的问题进行有效的弥补。其次，倾斜摄影技术还能够通过自身配套的软件，将收集的被测物体的各项数据进行直接展示，从而使其在测绘行业中的应用效果得到提高。此外，无人机倾斜摄像技术还能够将被测物体的侧面纹理进行采集，从而运用三维数字技术，将这些数据进行有效的采集，然后应用到城市三维建模中，有效的降低了建模成本投入，具有较高的经济性。
        2.3无人机倾斜摄影获取的数据流程
        通过对无人机倾斜摄影技术在获取被测物体数据的流程进行研究时，首先，倾斜摄影技术能够快速的获取被测物体的基础信息，例如城市房屋的外框以及周边等的矢量信息等，而工作人员能够根据这些基础信息快速的建立一个三维模型的地形图。其次，还能够根据倾斜摄影技术所提供的基础数据，建立一个模型库，然后通过对无人机倾斜摄影技术所获取的全部信息，建立一个人机交互的三维模型，从而将数据进行完善，最终使整个模型数据与实际被测物体的数据相同，完成最终的摄影测量工作。

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        3无人机倾斜摄影的应用范围
        随着科学技术的不断发展，目前无人机倾斜摄影测量技术的应用范围也非常的广泛，不仅能够进行地形图的测绘，还能够进行灾害监测、气象探测等。随着无人机技术的不断发展，在对一些大型的国土测绘及海洋、高压线路、灾情气象等方面进行监视时，对无人机的技术要求也有着不同的区别。例如，对于进行灾情气象监测过程中，不仅需要无人机自身的抗恶劣环境能力，还能够保证其传回高清的遥感信息图像，从而为灾情救治提供信息保障。随着现今现无人机倾斜摄影技术的不断提升，在其获取资料的能力上也有所增加，不仅能够有效的降低获取资料的成本，并且还能够提高获取资料的数据准确性，此外其在操作方法上也非常的灵活。随着各项技术的不断发展，在未来无人机倾斜摄影技术，还能够为我们的智慧城市发展、城市整体规划、农林业发展、水利项目等多种行业提供各种准确数据信息，从而促进各行业的快速发展。
        4基于无人机倾斜摄影技术测绘工程的实际应用
        4.1空中三角测量
        本次进行无人机倾斜摄影测量主要是采用了多视影像联合平差，并且在应用过程中充分的考虑了相关影像间的几何变形和遮挡关系，此外在通过利用软件Smart3DCapture，结合POS系统提供的多视影像外方位元素，将整个影像数据进行自动匹配。并同时建立相应的连接点与控制点坐标等，保证测量的结果精度符合实际要求。而在Smart3DCapture软件的空中三角测量报告中，因为重投影的误差控制在0.5个像素左右，并且控制其最大不能够超过0.55个像素，如果发现超过0.55个像素，需要建议进行重新航摄测量。
        4.2测绘大比例尺地形图
        通过将构建好的实景三维模型导入EPS清华山维软件中，然后利用三维模型对全要素进行数据采集。然后通过构建一个多视角三维测图环境，最终将成像关系下的精密进行重建，真正的对传统摄影技术进行弥补，将影像的视角、分辨率、遮挡等局限进行有效的解决。从而实现了在真三维环境中进行高精度的地形采集、部件测量、地貌采集等作业要求，从而大幅度的降低了外业测绘工作的工作强度，并且还能够提高地形图绘制的质量，从而提高了测绘工作人员的效率。
        4.3精度检测
        因为本次进行无人机倾斜摄影试验的区域地形非常平坦，1∶1000地形图成图基本等高距为1米，高程注记精确到0.1米。并且参照相关测绘比例尺的精度要求，保证在平面中误差≤0.3m，高程中误差≤0.4m。此外，按照全野外散点采集每平方公里30个，一共在本次摄影测绘试验区域内分布共计290个散点，对这些点位大多选取无投影差的地方，如斑马线、房角、路沿石、涵洞口等。而实际这些试验区内平面中误差、高程中误差都符合要求，能够满足设计规定下的比例尺地形图精度要求。
        结束语
        综上所述，随着科学技术的不断发展，无人机倾斜摄影测绘技术作为一种新型的遥感数据获取方式，不仅比传统的摄影技术具有较大的优势，并且随着技术的不断完善，其摄影测绘的精度也在不断的提高，从而能够帮助测绘人员降低劳动强度，并且使测量的准确性提高，真正的促进了测绘行业的发展。
        参考文献
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        [4]吴征宇，冯成武.基于无人机倾斜摄影的城市三维建模方法研究[J].科技资讯，2017，15（26）：55-56.