上海市测绘院 上海 200063
摘要：无人机倾斜摄影测量技术是近年来发展较快的一种新型测量技术，随着科技的不断进步及专业人员的不断研究和完善，无人机倾斜摄影测量技术在各行各业中的应用都十分的广泛，还对相关行业的发展起到了一定的促进作用，尤其在城市的规划、国土资源和智慧型城市方面。本文主要阐述无人机倾斜摄影测量技术的应用及技术分析，结合上海市浦东新区地形图升级项目实践，探讨提升测量成果精度的措施，以促进无人机倾斜摄影测量技术在地形测绘的发展。
关键词：低空无人机倾斜摄影测量；地形测绘；精度
1无人机倾斜摄影测量概述
1.1新型倾斜摄影测量技术与传统摄影测量技术的区别
倾斜摄影测量指的是对被测区域内的五个方向上即垂直、前视、后视、左视、右视摄站点进行影像的研究，生成三维实景模型，通过模型对该地区的平面位置、大小、特性、形状、侧面、立面、纵断面和横断面以及地形的起伏进行场景模拟的高科技技术。传统的摄影测量技术是对该区域内被测量物体的平面位置、大小、形状和性质通过各个摄站点的中心投影影像生成的正射影像进行研究。一般情况下传统的摄影测量主要应用于各种比例尺地形图测量和生产正射影像，新型的倾斜摄影测量技术除了应用于各种比例尺地形图测量和生产正射影像外，还可以建立三维实景模型，对被测地形的侧立面和纵横断面进行测量，对被测地形可以进行360度无死角的研究，实现三维场景模拟，对摄影测量的应用起到了促进作用。
1.2无人机倾斜摄影测量技术与载人机倾斜摄影测量技术的比较
无人机倾斜摄影测量技术指的是平台上搭载无人飞行器进行倾斜摄影测量的技术手段。无人机倾斜摄影测量技术的优点在于有很强的时效性，周期短，方便操作，航拍摄影受到外界因素的影响较小，在合理的时间范围内，选择天气比较好视线清楚的时间点进行航拍摄影测量工作，航拍摄影成本较低，维修方便快捷。缺点是能够在空中飞行的时间较短，航拍摄影的范围比较小，无人机倾斜摄影测量技术主要适用于测量区域较小的项目中。载人机倾斜摄影测量技术是指平台上搭载载人飞行器进行倾斜摄影测量技术的手段，缺点在于载人飞行器一般体积较大，需要提前进行航拍摄影航线的申请。因为飞行高度和飞行航线都要受到航空的严格管制，所以申请程序相当复杂，周期较长，航拍摄影成本较高，但是载人机倾斜摄影测量技术能够在空中停留较长的时间，航拍摄影的范围比较广，航拍摄影过程中比较稳定，一般在大型的航拍摄影中应用的比较多。目前各个行业中都使用到无人机倾斜摄影测量技术和载人机倾斜测量技术，两者之间各有自己的优点和缺点，相互补充，发挥着自己的巨大作用。
2无人机倾斜摄影测量技术的特点分析
2.1精准度较高
测图成果以及模型的精准度，受到相应相控点以及分辨率的影响。当相片分辨率的精度优于1.5厘米，相控点的精度优于2厘米时，成果中百分之九十五以上精度可以优于五厘米。
2.2机动灵活
和有人机相比较，无人机倾斜摄影测量技术，继承无人机的优点，可以自由选择起降的场地，应用灵活方便。此外，倾斜机和无人机的装置体积较小，利于匀速和携带，利用普通家用的车辆就可以轻松的装卸与运输。
2.3技术效率较高
通过无人机来采集数据以及拍摄影像，发挥倾斜摄影测量技术的优势，利用全自动化模式，技术效率较高。如以往的技术在应用期间，建模需要一至两年的时间，但是对于无人机技术来说，则仅需要一到二个月即可，有效控制测量时间，效率得到保障。
3无人机倾斜摄影测量技术的项目应用
本项目位于上海市张江地区，是新型基础测绘的延伸实践，利用倾斜摄影、激光扫描等传感技术获取全息地理实体要素，结合调绘充实各地理实体的社会经济属性，按应用需求、要素分类、服务对象为标准，形成要素实体三维地理数据。生产全要素地形数据、实景模型、正射影像等多项成果，下文主要对无人机倾斜摄影技术在地形数据应用情况进行介绍。
项目采用科威泰KWT-X6L无人机搭载小金牛AP3400R倾斜相机进行航飞数据采集，航高100米，航向重叠度75%，旁向重叠度70%，相片分辨率为1.7厘米，采用GNSS-RTK方式进行像控点采集，采集精度平面优于3厘米，高程优于5厘米，采用ContextCapture软件进行空三和倾斜建模的数据处理，采用EPS软件利用倾斜模型进行三维内业测图和编辑成图。
无人机倾斜摄影测量技术受制于卫星信号，必须选择在比较空旷、信号良好的区域作为无人机的起降点；空三加密过程中需剔除质量较差的影像，明显地物可采用手动添加连接点，像控点尽量选刺在相片中心位置，减少相片畸变带来的影响；倾斜模型构建中，需合理配置瓦片起点和模型远点，保证模型拼接效果。
3.1可获得较高的数据精度
通过传统GNSS-RTK和导线布图根控制点、全站仪实测方式对利用倾斜成果生产的地形数据进行检验，项目中对1464个实测建筑角点与地形数据成果同名点进行比对，最终统计精度平面中误差优于6厘米、高程中误差优于7cm，满足项目需求。
3.2较传统技术的优势
通过与传统技术手段成图比较，首先总体效率明显提升，成图速度是传统手段的数倍；同时大大降低了外业的劳动强度，将大多数外业工作转换为内业工作；并且有效解决了拒测区域的成图难题，减少了项目协调沟通的时间；最后无人机倾斜摄影成果可以作为多余观测数据，和项目中多种其余技术技术手段获取的数据成果进行比较，为数据的质量又加了一把安全锁。
4提升无人机倾斜摄影测量成果精准度建议
4.1注重误差问题，选择适合的优化举措
在测量过程中，如果出现操作失误问题就会引发误差问题，导致斜摄影测量技术无法有效应用。详细来说，斜摄影测量技术在应用期间，出现误差以及解决举措，包括以下几个方面内容。首先，原始分辨率的不足，导致误差问题出现。其次，空三加密出现的误差问题。在ContextCapture进行自动化加密期间，相匹配的数据出现误差，对精度带来较大影响。最后，人工采集期间引发误差问题。上述误差问题的解决，必须强化作业人员的技能，依据多样化角度对影像进行整体以及局部为的对比分析，储备工作经验，学习理论知识等，强化采集成果的精准度。
4.2创新发展无人机倾斜摄影测量技术。
要想确保无人机倾斜摄影测量的精准度，必须在原有基础上，不断创新和发展，更深层次的取挖掘创新点，找到其不足并完善不足，这样可以在肯定原有成果的基础上，进一步的取完善，以免技术仅限于当下狭窄技术范围之中。如在未来应创新发展无人机倾斜摄影测量技术，把多样化技术进行整合，包括光谱技术、雷达技术以及红外技术等，并通过三维建模获取云数据，扩大无人机倾斜摄影测量技术的应用范围，保障测量的精准度。
5结束语
综上所述，通过无人机技术进行倾斜摄影测量技术进行地形数据生产工作，可以大大提升作业效率，明显降低作业人员劳动强度，减少拒测等造成对地形数据采集的阻碍情况，满足项目地形数据的精度需求。结合以往经验和无人机倾斜摄影技术的特点，给出如下几个方面建议。其一，注重误差问题，选择合理举措优化误差，强化采集成果的精准度。其二，创新和发展无人机倾斜摄影测量技术，把光谱技术、雷达技术以及红外技术整合，强化无人机倾斜摄影测量技术应用价值，利于其更好的在城市规划、国土监测、环保产业、旅游产业以及建筑设计施工等领域中应用，发挥无人机倾斜摄影测量技术的经济效益。
参考文献
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