倾斜摄影测量在地籍测绘中的应用

发表时间:2020/9/9   来源:《城镇建设》2020年3卷12期   作者:成金龙
[导读] 近年来,在国际测绘遥感领域发展中,倾斜摄影技术不断创新,
        摘要:近年来,在国际测绘遥感领域发展中,倾斜摄影技术不断创新,在一定程度上,颠覆了传统航空摄影技术,完善了正交和倾斜图像。它通过在同一个飞行平台上携带多个传感器,同时从不同角度获取图像,从而获得更完整和准确的地面物体信息,倾斜摄影测量技术能快速准确地获得一定精度的大规模地形,这是当前测绘地理信息产业中较多讨论的一个课题。在此背景下,本文对无人机倾斜摄影测量技术在城市三维建模及三维数据更新中的应用展开了分析,可供参考。
        关键词:倾斜摄影;测量技术;地籍测绘

        1无人机倾斜摄影测量技术的概述
        1.1无人机倾斜摄影测量技术的介绍
        无人机技术指的是将无线电遥控技术和智能化的自动控制程序与无人飞机或智能飞行器相结合的技术。无人机倾斜摄影测量技术主要使用的机种包括固定翼、飞艇、多旋翼及直升机。无人机的应用不仅具有快速及经济的优势,而且在具体使用中智能化程度也较高,更有利于对地理信息数据的收集。倾斜摄影技术的应用不仅可以扩大拍摄范围,还颠覆了传统航空摄影技术的应用;不仅采用了正摄角度的影像采集方式,还运用了多角度的相机同步技术,从而实现对地面物体各角度情况的获取与收集。该种技术的具体建模流程为:数据采集设备→指定飞行方案→倾斜影像采集→影像预处理→空三加密→成果输出浏览。该技术的应用对城市三维模型的建立具有积极的辅助作用,不仅增加了三维模型建立的精准程度,还大大降低了三维模型建立的成本。
        1.2倾斜摄影技术特点
        第一,高真实性通过倾斜摄影测量技术采集的数据,能够客观、全面、真实地反映出目标区域地理位置信息,相较于传统的人工模型仿真技术而言,倾斜摄影测量技术对目标区域实际状况反映度较高,很大程度上提升了测量数据的准确度。第二,高性价比通过倾斜摄影测量技术获得的数据是带有空间位置的影像信息,能够同时进行DOM、DSM以及DLG等数据的输出,弥补了传统测量技术的不足。同时,通过该技术能够有效提取纹理,并降低三维建模成本。第三,高效率在运用倾斜摄影测量技术时,飞行器同时搭载5个高灵敏度传感器,由于每个传感器采集数据类型不一致,因此,在一次飞行时段即可得到目标区域5组影像图,从而提高了数据采集效率。
        
        2基于无人机倾斜摄影的三维城市建模优化方法分析
        2.1建模出现问题的原因
        虽然三维摄影技术具有多种优势,但是其在运行过程中依然会受到具体设备、大气环境以及程序算法等方面的影响,从而导致实际模型建设时出现视觉误差和应用障碍等问题。通过研究可以发现,目前无人机三维拍摄技术在应用过程中出现上述问题的具体原因包括以下几方面:机器设备的姿态变化导致无人机拍摄出现重叠度方面的问题;大气环境的变化影响三维摄影技术的具体应用;不同时段的光照导致模型建立过程中出现纹理不均匀和破洞等问题;设备的影像分辨率不足造成影像模糊或模型建立不清晰等问题。
        2.2建模的具体优化方法分析
        第一,通过分析三维城市模型建设现状和模型成果的缺陷,提出实施几何修复的优化方法,在具体的优化研究中,应及时修补拍摄破洞,抹平并还原凸包部分;第二,针对三维城市模型的建设问题,提出实施细部整饰的优化方法,该种方法主要是对重要地面标志物的三维模型进行整体的修饰或替换,修复并调整不均匀的纹理;第三,针对现阶段的技术实施问题开发模型辅助编辑系统,利用该种编辑系统对三维模型进行初始化重建,进而提高三维拍摄技术的使用质量,并且提升几何修复和纹理修补工作的效果。
        
        3倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用分析
        3.1倾斜摄影测量数据的采集
        工作人员要尽可能地在天气晴朗的环境下进行航空摄影工作,保证能见度能满足摄影需求,以提高图片质量,避免在航空摄影时因风速过大影响采集信息的精度。

按照具体的标准及规则开展像控点布设工作,并在进行空中三角加密测量时,严格按照相关行业规范以及标准进行,以保证数据采集的科学性和精确性。在无人机低空航拍的过程中,还要明确摄像的控制点,保证摄像位置的地势足够平缓,避免由于地势起伏过大而影响摄影的精确度和摄影质量。其次,控制摄像点时,还要保证控制点周边的交通系统畅通,并注意与强电磁辐射源头之间保持足够的距离,避免强电磁辐射源对无人机摄像点的影响。另外,在乡镇试验点的周边,还需要设置对应的区域网进行摄影的辅助工作,从而将控制点准确科学地落实到具体的航拍区域内。工作人员还可以借助地理信息系统的相关技术保证空间测绘工作能够真正落实到具体的位置,并反复测量不同测绘点摄像的像素点,降低测量误差,提高数据的可靠性及经济性。
        3.2相片测量控制   
        在地籍测绘过程中,应用倾斜摄影测量技术能够有效测绘出一个区域和环境内的整体的建筑形态和地势状态,而相片控制测量是提高倾斜测量精度的有效措施,工作人员需要按照相关要求进行合理的像控点布设,明确航向和旁向重叠度,并要求所获得的影像数据具备对应的文件资料。在具体的倾斜摄影测量活动中,空中三角测量并不会完全依赖于像控点的布设密度,还要与测量区域的地形地貌特征有紧密的联系。对于地形地貌相对复杂的区域,工作人员可以在标准要求的范围之内适当进行像控点的加密处理,而对于平原地区,可以采取相控点稀疏布设的方式,从而满足控制测量的客观需求。
        3.3倾斜影像获取和预处理工作
        结合测量区域的实际情况及基本现状,根据无人机的具体性能制定该区域内适合的飞行时间,从而可以有序地开展外业倾斜影像的拍摄工作。根据地籍测绘的时间要求,确定选择的相机种类,要求选择的相机能够满足工程项目测绘需要的精度要求以及像素要求。航线的飞行要严格按照设计和规划开展,在拍摄过程中,工作人员要选择多角度进行影像的拍摄,在相应的加密点和影像控制点进行自动拍摄,以获取对应的倾斜影像资料。在获得清晰影像资料之后,工作人员要对其进行预处理工作,选择拍摄区域内的倾斜影像并将之反投影,并建立虚拟影像,从而减少突出地面竖直物体的重影现象,提高拍摄的效率质量。
        
        4结语
        总之,土地资源是我国重要自然资源,同时也是不可再生资源,在当前我国基建工程对土地资源应用需求不断提升的背景下,如何加强土地资源的合理开发和利用已成为亟待解决的关键问题。现代测绘技术,尤其是数据化测绘技术应用在各个领域当中,从而有效提高地籍测量工作的效果以及质量。与此同时,现代测绘技术能够降低工作难度,减少结果差异性,有效保证测量准确性和真实性等。我国在以后发展中,需要对测绘技术进行更新和完善,从而进一步促进地籍测量工程的发展。
        
        参考文献
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