智慧城市三维建模的无人机倾斜摄影测量技术

智慧城市三维建模的无人机倾斜摄影测量技术

张串串

郑州中核岩土工程有限公司， 河南郑州， 450000

摘要：无人机测量技术在近几年随着我国高新科技发展而迅速的发展起来，无人机测量技术相较于传统的测量技术其优点是机动灵活性较强且高效准确，并且这种测量技术的使用成本很低，覆盖范围较广。无人机倾斜摄影测量技术载体在工程建设，城乡规划，煤矿开采等领域已经得到了广泛的应用。目前随着无人机倾斜摄影测量技术市场的迅速膨胀，测量数据的处理工作量也越来越大。

关键词：三维建模；数据处理；倾斜摄影测量技术

引言

无人机倾斜摄影测量技术是将可视化技术，数字测量技术，计算机技术等多个领域的技术融为一体的一项综合技术，从一些层面上来看我国的现代科技水平能够使得该项技术变得更加成熟。目前，无人机搭载摄影测量载体能够处理较为复杂的地形勘测，具有较高的灵活性和较高的机动性特点。相较于传统的测量技术，无人机倾斜摄影测量的精准度更高且测量所花费的时间和经费更少，更适合于现代的大型工程场地勘察测量。

一、无人机倾斜摄影测量技术概述

在无人机上搭载小型的数字测量设备，例如高精度的摄像设备，对目标区域进行连续的拍摄，并将拍摄到的影像资料和照片等图像数据实时的传输回地面的接受中心，控制中心的相关技术人员利用计算机对影像资料进行算法计算和数据处理，把所得到的数据分析结果提供给相关工作人员供其参考。

目前无人机测量多用于民用领域，且应用范围较广，随着近几年高新科技的不断发展，无人机可搭载的数字测量设备越来越先进，且连接地面的计算机处理技术也越来越先进，无人机测量技术本身就有着制作成本较低的优势，这使得无人机测量的使用范围越来越广。

在无人机测量技术的使用过程中，测量精度是必须要严加苛求的，当前无人机测量数据处理的关键技术在于能够实现对测量数据的筛选整合等一系列的才做，使得无人机的应用优势得以最大程度体现。

二、无人机倾斜摄影测量技术系统组成

1、地面部分

无人机的遥感系统和地面的部分可以分为无人机轨迹规划部分和无人机远程控制部分以及影响拍摄显示部分，在这三部分的无人机遥感系统中，对于轨迹规划的任务主要是针对无人机测量范围和航线做出一定的规划，并根据作业的范围进行性能调整，保证无人机测量的效率。在完成轨迹规划并确定范围以后，应用地面的远程操控系统控制无人机对目标区域进行信息采集和测量，并将测量得到的影像资料和图片传输回地面指挥中心。

2、空中部分

无人机的遥感测量系统主要涵盖控制系统，传感系统，数据压缩系统和无人机的指示平台四个方面，对于空中无人机的控制系统指的主要是地面的控制中心，地面的测量技术相关人员能够通过互联网对无人机进行远程操控，使得无人机在飞行的过程中能够完成各种复杂的飞行状态，然后使用传感器系统将无人机的遥感测量系统中的一些高科技设备对目标地区进行图像处理，然后将所得到的图像经过压缩传输传送对地面的控制中心，从而确保无人机信息采集的效率和精准度。

3、数据处理

无人机的遥感测量系统也包含计算机的处理系统，对目标进行实时录像，然后由计算机系统进行数据的采集存储工作，并将采集到的数据信息通过计算机处理使其达到可以被技术工作人员直观的接受。计算机系统的处理本身具有高精度性，这就给无人机遥感测量系统得来的数据极高的准确性。

通过空中和地面的配合作业能够使得工程测量完美的进行，且功能性也能得到较好的保证，对于地质灾害的监测和预测方面无人机测量系统相较于其它数字测量系统功能性更强，并且所得到的数据信息更加真实可靠，这就给灾区重建工作提供了重要的参考数据，使得地质灾害过后的救援工作也能够顺利进行。

三、无人机倾斜摄影测量技术的应用

1、矿山测量

如果地质勘探相关工作人员在我国的某一处发现了一座新的矿山，那么为了确保矿山开采工作的安全，就需要进行无人机测量技术的实施。首先要根据矿山的实际地形和范围设定无人机的航线，并根据矿山测量的实际需要确定无人机飞行的参数，对于无人机的飞行高度，所需要的分辨率等等进行详细的设定。

然后对地面控制中心的控制工作要做好把握，对矿山中所需测量的测量点进行确定，这样才能够使得无人机的测量工作有的放矢，在对这些测量点进行第一次的高精度数码相机信息采集后，地面控制中心技术人员对无人机反馈回来的摄像信息进行统计，然后对统计的信息进行技术检查，如果所得到的测量数据不满足能够使用的要求，就要对无人机发射控制信号使得无人机调整拍摄角度和飞行高度，对测量点进行重拍，在反复这样操作过后会得到一组较为精确且实用性强的测量数据。

然后将无人机所采集到测量数据进行整合分析，从而得到矿山的具体信息，矿山的地势特征等概况都会一览无余，这就为下一步的矿山开采工作提供了可靠的数据参考，方面矿山开采工作的顺利进行。

2、不动产测量

动态数字化摄影测量时不动产测量的一种新型的技术手段。这种测量方法主要是基于航天设备上的高分辨率摄像头设备来进行的。例如使用无人机设备，操作人员通过对无人机的遥控操作进行指挥，无人机在遥控中带着摄像机对不动产信息进行大范围采集。

通过这种动态的数字化摄影测量技术的实施，能够保证所得到的测量结果是动态的效果图。同时通过动态效果图能够将不动产范围内的地质变化和变化规律完整的分析出来。有利于对不动产进行规划。动态数字化测量能够完成对不动产的长时间测量，利用无人机等航天设备携带摄像机进行测量可以保证无需动用太多的人力，使得测量结果的数据库能够更全面更清晰。

这项技术也是航空航天技术中对国家边境和国土资源的测量方法，通过这项技术的实施能够有效的保证国家的国土资源不受外界侵扰。

3、国土测量

对于国土的测量是国土资源管理工作的重要组成部分，这对于提高土地资源的利用率，规范国土面积，避免国家争端，打击违规占用土地等行为起到了积极的扼制作用。

针对土地资源性质一直处在变化中这种情况，传统的国土测量手段效率往往达不到要求且测量出的结果不够精确，因为国土资源一般情况下面积较大，人力测量只能从微观的角度进行测量分析，对国土没有一个宏观的认知，这就使得测量的结果和现实情况出现较大出入，国土资源的管理工作也因此难以展开。

利用无人机遥感技术进行国土测量的效率要明显高于传统的测量技术。在对测量图像进行分析的过程中也会得到适用性较高的数据。

无人机的环境适应能力是非常高的，无人机的工作环境往往没有什么限制，使得无人机测量工作可以全天候执行，并且无视地理条件和自然环境条件，这种适用性也对国土资源的动态监测工作提供了便利，实现了国土资源的动态化管理。

四、结束语

综上所述，应用无人机来代替传统的人工来完成测量工作能够极大的提高测量的效率，并使得测量结果的精确度更高。无人机倾斜摄影测量技术本身具有较多的优势，例如飞行作业无视地理条件，可以全天候作业，搭载的摄像工具具有极高的科技价值等，这些都为测量工作提供了极大的便利。但目前的无人机测量数据中心可能会由于技术原因的影响出现一些失真等情况，这就需要相关部门对测量数据的处理技术进一步的优化。

参考文献：

[1]李镇洲,张学之.基于倾斜摄影测量技术快速建立城市三维模型研究[J].测绘与空间地理信息,2012,35(4):117-119.

[2]周杰.倾斜摄影测量在实景三维建模中的关键技术研究[D].昆明:昆明理工大学,2017.