福建岩土工程勘察研究院有限公司
摘要:科技水平的不断提高促使人们的生活发生了翻天覆地的转变，在这样科技发达的大环境下催生了许多新兴产业、新型科技，其中无人机倾斜摄影测量技术就是现阶段科技水平高度发展的主要产物之一，这是能够通过一个飞行平台来搭载多个传感器，从而有效实现同步影像采集，以此获取更加精准的地物信息数据。本文从倾斜摄影测量技术的基本原理和工作特点出发，分析无人机倾斜摄影测量技术在工程测量中的应用方法，旨在进一步提高行业标准，提升清晰度和分别率，提高无人机倾斜摄影技术在工程测量中的应用力度并扩大应用范围。
关键词：无人机；倾斜测量技术；工程测量；应用
引言
通常情况下，地理信息数据的采集需要耗费大量的人力和精力，通过人工作业的方式来获取数据，有着工序繁复、耗时耗力的特点。随着近年来科技水平的快速发展，无人机倾斜摄影技术逐渐发展起来，与传统的作业模式有着较大差异，这一技术能够通过无人机低空镜头获取较多的立体影像数据，可以自动完成作业，获取数据，在工作过程中不需人工干预，可自动生成三维地理信息模型，有着高效率、低成本和数据精准的独特优势，这一技术已在各行业得到广泛应用。
1无人机倾斜摄影测量技术
1.1无人机倾斜摄影测量技术工作原理简析
首先，无人机倾斜摄影测量的工作原理简单来说就是通过连接无人机的航天测量设备设施，在工作过程中搭乘航拍相机，通过飞行来控制系统并及时反馈飞行角度、速度等各个环节的详细信息，按照遥感定位确定航天拍摄的具体地点、实际比例尺以及相关重叠度等多样指数信息，自动得到航天拍摄的全方位信息数据，利用航空软件迅速进行连接，进一步导入到地面摄像控制点中，将其处理成KDL成果，从而进一步满足工程测量的基本要求。而无人机航天拍摄技术与遥感技术的统合是通过搭乘GOS系统精确的定位功能实现的，在上方拍摄照片来获取详细信息，再利用GIS系统完成后期模拟处理工作，在最大程度上实现航空拍摄的3s技术要求。
1.2无人机倾斜摄影测量技术的优势
这一技术有着传统作业模式无法比拟的真实性，倾斜影响能够直观且多角度的将拍摄影像提供给用户，让他们亲自展开观察，更加真实的重现地物实际情况，在最大程度上反应真实世界，再加上这一技术没有造假的机会和可能性，保障了反馈的真实性和可靠性，能够将传统作业模式中的不足之处有效弥补。其次，这一技术有着可量测性的特征。倾斜影响可以通过配套软件的应用，将其直接作用于成果影像，随后在高度、长度以及面积等方面进行真实测量，从而获取相应数据。最后，这一技术有着丰富的纹理，这是其他工程测量技术无法满足的功能。与传统的垂直影响相比较，倾斜影响能够通过配套软件的应用，提供丰富的建筑物立面信息，而获取了建筑物的立面信息就等于获得了建筑物的表面纹理，这对后期三维建模来说有着十分深刻的重要影响。
1.3无人机倾斜摄影的作业流程
使用无人机进行拍摄的测量工作大致需要三个环节，分别为前期准备、实地调查以及作业准备。选择并时刻监测所需要用到的航拍设备，敲定作业范围，细致规划所需出行的实际操作航线，设置好地面分辨率、飞行次数以及飞行高度等各个细节处。实地调查需要提前做好航线的即时优化工作，设置好地面控制点的点数，飞行作业、仪器以及导进和分析遥感影像数据的计算。在采集到所需要的照片后需要利用3D图像处理软件对其进行修改、调整和进一步完善，最后生成地理信息标准化的地形地貌模型以及DMK影像数据图。
1.4倾斜相机的基本性能要求
在倾斜摄影系统拥有的镜头数量和类型种类繁多，不仅有多头的，还有单头的，能够通过不同角度获得所需要的图像，并充分实现操作的广度和深度。通常情况下，在无人机实施航空测量工作时像素会控制在3500万以上，正是因为倾斜摄影技术是对一次曝光获得影像像素实时控制，因此在进行测量的过程中不能对单一像素进行控制，而相机的工作时间电池寿命以及工作过程中曝光和图像采集等各个功能都可以对图像实施限制，尽管器械曝光能够获得更好更高的像素，但因为成本较高，需对其进行适当控制。一般情况下单个镜头的像素基本控制在2000万以上，而曝光像素要控制在1亿左右。除此之外，为进一步满足特殊环境下的测量需求时间要尽可能控制在九十分钟以上，并保障相机能够完成全天的作业，同时只有具有曝光功能相机才能最大程度上满足影响程度的具体需求。
2无人机倾斜摄影测量技术的核心
2.1技术要点
利用无人机倾斜技术所收集出来的图像有垂直、倾斜两种图像类型，通常情况下摄影测量方向主要有无约束和附件约束的区域网平差，以及倾斜摄影的直接定向这三种，而无人机的摄影测量技术中另外一种重要技术为多式影响密集匹配技术，通过清洁影像能够获得更大尺寸，更高分辨率的图像，清晰展示所拍摄到的物体，这些技术不仅能够对影像进行预处理工作，同时还能将其应用于三位模型的制作当中。
2.2适用范围
在民间领域中，无人机主要应用于地形图的测绘、地质条件勘测、自然灾害的测量，在测量工程中同样也有着较大的应用，除此之外还应用于交通管制、通信、农药喷射等多个领域，正是因为不同地区、不同国家所面对的实际情况不一样，特别是在国土测绘以及灾情和气象等方面，各个国家由于自身实际情况不同，所需要应用的范围不同，因此对无人机技术提出了不同要求，需根据不同情况进行具体分析，要从实际情况出发。现阶段无人机因成本低，而且操作简便，数据精确等独特优势，大范围应用于城市规划管理及三维城市建模等，并在这些领域中有着较大的应用力度，然而随着社会的不断发展，科技水平随之提高，无人机倾斜影像技术会应用于更多领域当中。
3无人机倾斜摄影测量技术在工程测量中的应用策略
3.1外业倾斜航线规划
外业倾斜摄影，航线设计是无人机倾斜摄影技术，也在工程测量领域中所应用的核心基础，在航线设计进程中要将无人机的飞行高度以及所需分辨率要求详细信息标注在设计图中。
3.2POS数据处理
首先是文件处理，在无人机航空摄影过程中产生大量文件数据，其中包括相机曝光信息、相关GPS站点伪距坐标以及飞行机飞行时间信息等，正因如此在文件数据处理过程中要将无用数据尽可能删除掉，以免影响其他信息的可视性，也就是在无人机整个飞行过程中要对所记录的内容进行适当数据处理，将相机曝光时刻与文件中曝光记录对应一致，为后期相关数据处理夯实基础。其次是GPS数据处理，先对原始数据进行下载，随后进行预处理工作，将原始数据的DAT文件快速转化为具有统一格式的O文件和N文件，将数据中的触发事件TXT文件抽离出来，并为后期开展GPS精确处理提供可靠保障。
3.3控制测量
无人机倾斜摄影测量技术在控制测量方面要在最大程度上保障精度以及控制绝对位置和地物目标，在常规情况下，低空数字航空摄影工程测量外业规范标准当中，要在控制点布置方面注意所规定的详细要求和无人机倾斜摄影测量的影响，重叠度要求较高，同时也有着较高标准和规范，这说明要通过全球定位模式运行自身携带POS数据确定影响相对位置。随后提高计算精度。在应急测绘方面，对于地震及山体滑坡等自然灾害后的灾区，要测量灾区三维数据，可利用谷歌地图将坐标精准读取出来，随后手持GPS测量等控制点，直接生成灾区真三维模型，在进行点位选择过程中要确保影像的清晰度。在点位选择方面，要尽可能挑选识别细小地物焦点以及明显地物拐角点位置等固定地方进行测量，以免发生混淆。
3.4空中三角测量
无人机倾斜摄影在工程测量方面的应用，对于空中三角测量方面要严格按照相关标准进行，这是通过多张连续高重叠影像建立的光学模型，获得加密点高层以及相关平面位置，无人机导航只能获得下视镜头POS数据，这表明数据主要为倾斜影像初始外方为元素，采取影像同名点进行匹配和自由光束法平差，从而获得最理想的结果。
结语
无人机倾斜摄影技术靠着自身独特的发展优势不断扩大应用范围，在各个行业中都有着一定的影响，无人机倾斜摄影技术在工程测量中的应用能够提高工程测量数据的准确性和可靠性，依靠无人机倾斜摄影技术中不同操作平台以及流程技术进行相关设计，从而提高工作的有效性，推动工程测量质量不断提高。
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