顾杰峰
余姚市舜丰工程勘测规划有限公司 浙江省余姚市 315400
摘要：倾斜摄影测量技术是指利用在同一飞行平台中所搭载的多台传感器设备，从垂直和倾斜等多个不同角度进行影像获取，以实现地形图测绘的一种技术。它作为近年来在地形图测绘中新兴的一种技术方法，不仅突破了传统航空摄影测量只能进行垂直角度影像获取的局限性，而且能够对真实的地物情况进行全面反映和呈现，在先进的定位技术支持下实现更为精确的地理信息与更加丰富的影像资料获取，实现遥感影像技术在地形测绘领域进一步发展和深入应用。下文将通过研究分析倾斜摄影测量技术的特点及其原理，提出倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘应用中的技术要点。
关键词：大比例尺；地形图测绘；倾斜摄影测量技术；要点
引言
由于受空域申请、航空摄影周期、项目经费等因素影响，传统的航空摄影测量工作在小区域范围内进行快速地形测绘及应急测绘保障等方面无法满足实际工作要求。而低空无人机航空摄影测量具有灵活、高效、机动、快速、生产周期短、作业成本低等优势，在测绘领域形成了强有力的技术支撑。笔者以无人机倾斜摄影数据为基础，构建了无人机实景三维模型，利用实景三维模型的正射影像成果快速生产处理一批小区域的地形图。
1倾斜摄影技术
近年来，测绘技术迅猛发展，倾斜摄影便是其一，作为一种新型的测绘技术，其让拍摄的角度更为多元，不再局限于一个方向，通过搭载的传感器，增加影像采集的角度，从而将用户引入一个更为新奇的世界，使肉眼看到的更加真实。该技术研究的是区域各摄站点5个方向的影像，这5个方向分别为：垂直、左视、右视、前视和后视，以此来生成三维实景方面的模型，并展现被拍摄区域地物的大小、形状、侧面等特征。传统的摄影测量主要是生产正射方面的影像并绘制各种类型的比例尺地图；倾斜摄影测量除了具备上述功能之外，还能生产三维实景模型，对地物的纵横断面、侧面等进行测量，并模拟三维场景，通过对地物的360度无死角的拍摄，提高了摄影测量的应用范围。
2倾斜摄影测量技术的特点
倾斜摄影测量技术在实际测绘应用中，是利用倾斜航拍摄影机进行测量地形图的影像资料获取、分析与处理，满足地形图测绘需求。其中，倾斜航拍摄影机关于地形图影像拍摄与获取，是通过一定的倾斜角度设置实现倾斜摄影和测量。对倾斜摄影测量技术的主要特点，可以从以下几个方面进行分析：①它是在对传统航空摄影技术的融合、发展与应用基础上实现的一种测量技术，在具体测量分析中能够通过对无人机等多种飞行载体的搭载利用，实现相应的影像数据快速采集与获取，从而构建全自动化的三维分析模型，为有关测量和分析提供支持；②倾斜摄影测量技术在测绘应用中，能够通过对多视点与视角影像的获取，对测量分析地物的外观、高度以及位置等信息进行全面采集，实现DSM、DLG和DOM、TDOM等多种测量分析成果获取，对传统的航空摄影测量技术及其应用进行替代；③倾斜摄影测量技术的摄影分辨率较高，并且在摄影测量中的视场角相对较大；④倾斜摄影测量技术在实际测绘应用中，还能够针对同一地物实现多重分辨率的影像获取，为有关测绘工作开展提供充分的支持。
3倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用要点分析
3.1在航线设计方面的应用
无人机倾斜摄影与垂直摄影相比，具有多角度采集影像数据的特征，因此，其可以展开对无人机的镜头和待测目标距离、飞行高度等方面数据的计算，有利于提高计算的准确性，让航线设计工作有了新的指导方向，提高了航线设计的工作效率。
3.2地面像片控制点的布设
在影像获取前，为保证研究区有足够数量的像片控制点，用于对空中三角测量和模型精度进行验证，需要进行像片控制点的布设。
本项目采用基于网络RTK的模式来采集地面像片控制点。像片控制点一般布设在区域网周边，布设成平高点。由于高重叠度、多视角影像、计算机密集匹配等因素，外业布设的像片控制点基线跨度可适当放宽，但检查点的精度需满足精度指标要求。平高点布设在道路交叉口、斑马线的角点、体育场地标记线的拐角等部位。像片控制点的施测需按GNSSRTK作业规范进行。本次采集点共9个，5个用于像片控制点，4个作为检查点。
3.3在地面观测方面的应用
在测量工程中，地面观测是其重要的工作环节之一。进行地面观测时，不仅需要对地面的平面特征进行观测，还需要对地面的状态、存在的目标等进行观测。传统的垂直摄影在观测时，往往只能从顶部入手，而无法观测到其他的信息，如与地面高度方面的信息。倾斜摄影技术的多角度拍摄特征，可以获知地面高度的变化。这些信息对于测绘人员来说具有重要的作用，通过为其提供高度信息，可以使测绘人员对地面不同高度的目标分析更为准确，也有利于提高其测绘分析的效率。
3.4空三加密
大比例尺地形图测绘中，应用倾斜摄影测量技术进行测量时，通过对倾斜摄影的自动空三加密应用，在进行有关方位信息对应的倾斜摄影影像以及地面控制数据输入情况下，能够实现倾斜影像的同名连接点自动匹配，然后通过对匹配粗差点的检测与剔除，进行自由网构建以及区域网平差实施，对平差模型选择经典的多像机共线方程模型进行平差处理，在完成自动空三加密后，即可进行测量分析成果输出，其输出成果包含三维格网与纠正片DSM、带贴图三维格网、三维点云等。
3.5在数据处理方面的应用
无人机在摄影完成后，需要对摄影采集到的数据进行处理和分析，从而为后续工作的顺利开展奠定扎实的基础。倾斜摄影技术与传统摄影技术相比，能够从多个角度来获取等待测试目标的信息，有效增加了数据处理的维度，获得更多的参考信息，大大提高了数据处理工作的效率和效果。此外，由于倾斜摄影技术搭载了预处理系统，可在摄影完成后利用这一处理系统来对数据进行初步处理，一些无效的数据能被有效剔除，大大提高了POS数据处理效率，使其精度和速度都提升到了一个新的高度。
3.6数字表面模型生成及真正射影像纠正
多视角影像的密集匹配完成后，可以获取较高精度的数字地面模型DSM，通过对DSM数据进行滤波处理，将各种特征进行融合，形成最终的数字表面模型。DSM在地形表达方面具有无与伦比的优越性，将取代传统DEM模型，在新空间数据基础设施中发挥重要作用。利用多视角影像进行真正射的纠正可以基于数字高程模型DEM和各种分布的尺度差异较大的地物来进行，通过几何多特征进行物方语义提取；同时在相方根据密集匹配的结果建立与物方的同名点的关系，进行联合纠正，然后进行匀光处理，获取真正射影像。
结束语
综上所述，对倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中应用的技术要点研究，有利于全面了解和掌握倾斜摄影测量技术的特征优势，从而推动其在大比例尺地形图测绘实践中的合理选择和应用，对持续提高地形图测绘的技术水平具有十分积极的作用和意义。
参考文献
[1]曾晓璇.倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的实践论述[J].中国标准化,2019(24):114-115.
[2]马永刚.倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用[J].世界有色金属,2019(24):210-211.
[3]程玉红.无人机倾斜摄影技术在大比例尺地形图测绘中的应用研究[J].山西交通科技,2019(06):21-23.
[4]霍伟奇.无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用研究[J].河南建材,2019(06):111-112.
[5]韩海刚.倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用[J].化工管理,2019(22):74-75.