沈俊涛
山西家豪测绘集团有限公司 山西 太原 030002
摘要：随着科技时代的进步，无人机倾斜摄影测量技术得到了广泛的应用，同时开辟了现代测量的新途径。无人机倾斜摄影测量技术的要求最为复杂，无论是在地面分辨率、航摄参数设置、镜头相机参数的要求上，还是获取影像后的模型建立与数据采编上，都应遵循一定的规则。这就需要对无人机倾斜摄影测量技术具备一定的了解。本文就无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度展开探讨。
关键词：无人机；倾斜摄影测量技术；应用；精度
引言
无人机倾斜摄影测量技术，是近几年在国际范围内发展起来的一种全新测量技术，改变传统正射影像摄影的不足，突破单一垂直角度进行拍摄的局限，利用无人机设置多个传感器设备。依次从4个倾斜以及1个垂直等多样角度进行摄影，更加准确的获得物方的纹理信息，利用先进科学技术，如建模技术。融合技术以及定位技术等，生成具备真实性三维模型，确保影像采集的效果，把影像更加真实的展现。
1无人机倾斜摄影测量技术的基本原理
无人机摄影技术的特点是能够在同一平台上安装多个影像采集传感器，还可以从各个方向拍摄图像，超越了传统航空摄影的范围。无人机倾斜摄影测量技术是按照倾斜的4个方位加上竖直方向的观测来提供有效的信息图像，比传统的航空摄影更具有真实性。无人机倾斜摄影测量技术能够从各个方位获得高分辨率的图像信息，还能自动生成三维数字模型，这种技术适用于城市规划建设、地质灾害、工程建筑等多个领域，为人们生活提供了便利。微型无人机具有灵活性和轻便性等特点，它能够以更低的成本和高效率的方式在实地获得更准确和完整的信息。当前的倾斜摄影测量技术已打破了传统的测量技术的弊端，它正在通过发展自身的新型优势来向测量技术的方向靠拢。因此，无人机倾斜摄影测量技术不只是个摄影技术，更趋于新型的勘测技术，适用范围更广泛，在各个领域的探测方面有着不可忽视的作用。
2无人机倾斜摄影测量技术的特点分析
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，则仅需要三到五个月即可，有效控制测量时间，效率得到保障。（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，倾斜倾斜相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。（3）精准度较高。测图成果以及模型的精准度，受到详细相控点以及分辨率精度的影响。对于相机的分辨率来说，优于1.5厘米精度越高，而相控点的精度则应该控制在2厘米之下，这样就获得到成果点的精度可达百分之九十五，优于五厘米。
3无人机倾斜摄影测量技术的应用
3.1在大比例尺地形图测绘中的应用
使用无人机倾斜摄影技术绘制大比例地形图，首先需要分析测量的区域，确定测量的区域的总体范围和基本条件，适当设计航飞航带，并收集所有方面的地形信息。根据做好的航测设计方案，有关工作人员利用无人机传感系统实施多方位的摄取影像。在通过斜摄影测量技术获取地形信息，并用网络技术手段收集和发送数据，然后通过专业的数码倾斜测量影像导入软件对地形数据信息进行分析和解读。利用倾斜摄影测量空三加密技术解算和模型进行生产绘图，可以取得更好的成果。在地图绘制过程的最后阶段，根据三维模型对地形图进行辨别，及时纠正制图方面的问题，提高大比例尺地形图数据的准确性，并核实地形图的有效性。通过倾斜摄影技术，可以提高大比列尺地形图绘制的效率和准确性。
3.2在不动产测绘中应用
不动产测绘工程中，受到地理位置以及环境复杂等因素影响，导致无法顺利进入，或者需要在协调后才能够进入，延长测量的时间，影响测量的效果。利用无人机倾斜摄影测量技术进行测绘，就有效解决此问题，在中高度建筑城区以及乡镇与村庄等，被广泛的应用，测绘效果佳。
3.3在桥梁检测方面的应用
针对桥梁进行检测工作时，需要对整体外观以及结构性能进行检查和判定，在进行外观检查时，传统方法是通过肉眼和一些检测工具来进行检测，查看桥梁是否出现裂缝以及结构缺损等问题，用传统的方式进行桥梁检测时，通常需要检修人员悬挂在桥面下方，或者从高台上进行检测，在面对一些跨度较大的特殊结构桥梁（例如跨海大桥、斜拉桥等）时，所耗费的人力及物力则更为巨大，人工作业不仅受到工人体力及状态的影响，同时对于工人的安全也会造成威胁，因此无人机倾斜测量技术的运用将检测人员从危险和繁琐的工作中解脱出来。无人机利用自身优秀的悬停能力搭配高分辨率的相机以及激光雷达可以实现桥梁结构的整体三维建模，帮助维护人员详细的分析桥梁承力结构是否存在裂缝以及缺损，从而在经济成本以及人力成本上为企业节约大量资源。
3.4在地质灾害调查中的应用
在地质灾害调查中利用无人机倾斜摄影测量技术能够使人们真正了解灾区周围的情况，并且了解地质灾害的损坏状况，从而采取合理措施加以处理和补救。在发生地质灾害时，无人机倾斜摄影测量技术能够分析地质灾害的具体原因，利用遥感调查数据分析有关区域的明确信息，研究地质的危险性，划分灾害的类别，为灾害的防治提供相应的方法，探测地质灾害的动力活动或者地质的异常变化情况。通过无人机的倾斜摄影测量技术可获得全方位的图像信息和更清晰的三维模型。因此，无人机倾斜摄影测量技术是地质灾害调查监测的重要工具。
4应用案例及精度分析
以某镇地籍测量为例，该镇共 12 个村（居委会），203 图斑面积 3.73km 2 ，测图面积约 5km 2 ，共约 15 000 宗地。起初采用全站仪实测，由于许多村民家中无人，院墙内部无法进入，院墙外免棱镜又不能通视，导致宗地测量不完整，后续地籍测量工作难以开展。后采用无人机倾斜摄影测量方案，使用 1 台大疆 M600PRO 无人机，搭载成都睿铂 DG2 五镜头相机，使用 Context Capture Center 软件完成空三和建模，再用天际航 DP-Modeler 在模型上测图，成图后再进行外业调绘和检查。该镇共用了 2 个月的时间完成全部地籍测量，在宗地零散分布的测区中，新作业模式的效率是全站仪测量效率的 2 倍以上。模型测图完成后，随机抽取 2 个村的成果实地检核，检核点位绝对精度和相对精度。绝对精度检核采用全站仪，利用相控点作为图根点，采集界址点坐标，同图面界址点对比；相对精度检核采用钢尺实地丈量界址边长或栓距，同图上距离对比。绝对精度检查共采集了 458 个点，经计算分析：粗差率为1.3%，中误差为 3.4cm，合格率为 98.7%；相对精度检查共丈量了 633 条边，边长超限的 12 条，合格率为 98.2%，均符合 TD/T1001—2012《地籍调查规程》所规定的一级界址点精度要求和相对精度要求。因为测图是在模型上完成的，因此，也证明了三维模型的精度。2 项检查如表 1 所示，由于篇幅问题只取少量检核数据示意。故无人机倾斜摄影测量在一定条件下可以应用于地籍测量。
表 1 点位精度统计表
注：X 0 、Y 0 为倾斜摄影测量平面坐标；X 1 、Y 1 为全站仪实测平面坐标； △ X、 △ Y 为坐标差值； △ S 为距离差值。
结语
无人机倾斜摄影测量能够快速地建立三维模型，通过分析三维模型能够更加直观了解地形信息，进而促进了工程的顺利发展。与此同时，由于无人机倾斜摄影测量的时效性强，也能够用于实时监控的使用环境，因此它的应用前景更加广泛。
参考文献
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