倾斜摄影测量技术在地籍测绘领域应用探讨

倾斜摄影测量技术在地籍测绘领域应用探讨

刘学宾

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摘要：在二十一世纪的今天，为了提高测绘的准确性，工作中我们用到的测绘仪器有全站型电子测距仪（全站仪）、经纬仪、RTKGPS等，这些基本能保证测量点的相关要求，缺点在于时间长、人工成本较高。目前跟随社会的大力发展，大数据技术的引导，采用无人机技术测量作业比较先进，它的应用得到更多测量工作人员的认可及关注。无人机测量在工作上取得了较大的成就，同时也减轻了很多复杂的工作量，在未来的发展中,无人机高空测量工作广泛应用于地形图测绘作业上，无人机在地形图测绘测量过程中不仅仅提高了精准度，简化了操作流程，还尽可能地降低了操作中的误差并且很大程度上减少了工作量，让地形测量技术得以快速延伸，而且还成为地形图测量最佳方法。但是在实践中，因操作技术和环境的搅扰所以需要在差异方面调整，无人机在地形图测绘中得到了良好的广泛运用空间。

关键词：地籍测绘; 倾斜摄影; 空三加密

引言

随着我国工程测量技术的创新和发展，以无人机为代表的航空摄影测量技术，成为行业测量工作的主流发展趋势。一方面，无人机设备能够实现测量作业的智能化操作，相关数据与地面计算系统可以同步传输，提升测量工作的效率；另一方面，无人机能够降低相应的人工成本，以低成本的施工作业成效，保障测量工程的有序实施，因此受到行业的关注和重视。

1倾斜摄影技术简介

传统的倾斜摄影是通过有人机搭载多视角航摄仪进行作业，但是这种设备成本高，对飞行场地等外界环境要求高，不便于大面积的推广应用。随着无人机技术的迅速发展与相机CCD成本的降低、分辨率的提高，加之摄影测量软件算法的不断优化，特别是多视影像密集匹配算法的完善，让倾斜摄影技术设备价格大幅度降低，成为普通测绘单位可以接受的产品。无人机倾斜摄影测量，是指无人机搭载多个非量测数码相机，对地面物体进行多角度摄影航拍，利用专业数据处理软件，加上采集的像控点坐标成果，将航摄影像转为高精度的、具有可量测性的实景三维模型。在建模的过程中，主要涉及的关键环节有空中三角测量和三维模型生产。

2无人机倾斜摄影原理

无人机倾斜摄影测量是指在无人机飞行平台上挂载多镜头相机，完成对地面多角度的数据采集任务。常见的有武汉大势智慧挂载的摇摆两镜头、陕西飞盟的扫摆九镜头以及赛尔、睿铂等的固定五镜头，其中以五镜头最为常见。五镜头相机，包括一个下视相机，四个侧视相机，下视相机主要从垂直角度采集地面影像，无法采集建构筑物侧面信息，而四个侧视镜头，分别从前、后、左、右四个角度对建构筑侧面信息进行采集，弥补了不同角度采集影像的不足。

3倾斜摄影测量技术开展地籍测绘方法

3.1影像质量检查及控制点分布

无人机低空摄影测量在实际运行过程中同样会受到诸多外界要素的干扰与影响，这些影响要素将会对地形图测绘的精度产生深刻影响，因此，必须采取科学、合理的技术方法予以控制。通过采取影像质量检查及控制点分布方法，可对地形图测绘中的影像色调、饱和度、重叠度、航带弯曲度、云和雾等进行调整优化，并在相关技术规范约束范围内，提升影像质量，使其全面达到内业规范标准。在控制点分布下，无人机应设定既定的航线飞行方向，控制航向重叠度及旁向重叠度.

3.2倾斜摄影实景三维模型生产

倾斜摄影测量新型测绘内业数据处理，基于大量倾斜航摄影像、外业基础控制测量等数据，通过解析立体空中三角测量方式，利用专业倾斜摄影测量内业数据处理软件解算出倾斜航摄影像任意场景目标点位的空间三维坐标数据，同时采集相应场景目标点的颜色信息数据，直至形成真实直观的实景三维模型数据、丰富的实景三维点云数据集，最后进行实景三维模型优化等处理工作。

3.3倾斜影像获取

倾斜影像获取时根据样本图幅分布区域确定飞行范围，合理规划飞行航线，因地势平坦，建筑物高度均在80m以下，考虑到倾斜摄影相机拍摄角度，为保证边缘物体立体成像，航线覆盖超出测区边界线至少3条航线。最终确定航向重叠度为80%，旁向重叠度为70%，飞行高度150m。飞行中采用GNSS系统导航，按照航线设计数据飞行，航空摄影时，飞行要尽可能平稳，航线弯曲度不应大于3%。飞行数据检查时应保证影像清晰，反差适中，颜色饱和，色彩鲜明，色调一致，能够辨别与地面分辨率相适应的地物影像。

3.4数据预处理

对航摄成果进行整理，删除无效的影像和POS数据，对影像利用重命名软件进行批量更名操作，用Photoshop软件对原始影像进行调色匀光匀色处理，提升影像的质量，有利于空三的顺利解算。

3.5空三加密及精度检测

空三加密主要分两部分：一是自由网下的空中三角测量，二是在控制点环境下，对自由网坐标系进行转换，使空三成果符合生产要求。在本次数据生产中，结合以往生产经验，对影像按照像控点分布进行分块，每块照片数量在1万张左右，这样可以确保在空三成功解算的前提下，使分块数量最少，提高空三解算效率。对于像控点的转刺，本次使用的是ContextCaptureV10.17版本，可以对所有像控点点位进行预测，因此一次性全部进行了转刺，对位于影像边缘的点位未进行转刺，这样可以较好地提高空三的平差精度，获得精度更高的空三加密成果。

3.6三维模型生产

对2架次影像进行预处理和重命名，确保所有照片无重名。对POS数据进行整理，新建工程，加载影像和导入POS数据。提交空三任务，完成空中三角测量任务的解算，将23个像控点导入并进行像控点点位转刺。提交平差任务，利用像控点对空三进行平差调整，查看平差报告，像控点平面中误差为0.005米，高程中误差为0.003米。提交重建任务，选择平面规则格网划分方式，结合电脑内存大小，设置瓦片大小为150米，选择OSGB格式模型，提交任务到任务等待区，完成实景三维模型的生产。

3.7地籍图制作

利用清华三维EPS软件，对生成的实景三维模型进行裸眼采集。首先将实景三维模型进行转换，得到EPS能够识别的dsm成果，然后加载模型成果，导入正射影像和任务区范围线，调整任务区范围线高度，使之与模型贴合，最后选择不同图层下的不同命令，完成地籍图成果的采集与编辑。

3.8地理精度

地理精度检验主要质量元素有地理要素完整性与正确性、综合取舍合理性等。传统检验手段均采用人工实地巡视的方式进行，为保证地理精度检验的全面性，要求检验人员必须对样本图幅内地理要素进行全面巡视，这种方式存在工作量大、效率低等缺点。利用实景三维影像对样本图幅内的地理要素进行全面检查，可以快速、直观地判别地理要素的完整性和正确性等，两处室外台阶的部分平台错绘制成台阶，且其中一处室外台阶大小错绘。通过全面比对实景三维影像检查后，少量重要地理要素辅以人工外业核实，将外业巡查的工作强度大大降低，这样不仅提高工作效率，同时改善了工作环境。

结束语

利用倾斜摄影测量新型测绘技术手段开展地籍测绘，能够自动化解析空三与进行模型生产，并在较短时间内生产高质量、高精度的实景三维模型和真正射影像成果，在此基础上开展地籍专题要素采集和地籍图编制工作，大量减少外业测绘工作成本，内业数据处理高效、判读准确性高，提升了测绘技术服务整体工作效率。同时亦可获得真实、直观再现的实景三维模型与真正射影像等测绘级产品，为政府辅助决策和行业应用提供测绘技术服务保障和支撑。

参考文献

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[2]吴枚哲.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用[J].中国新技术新产品，2019(08)：28-30.

[3]阿旺仁增，辛堂.无人机航空测量技术在地形测绘中的应用[J].四川有色金属，2019(04)：8-10+50.