无人机在规划竣工测量中的应用

无人机在规划竣工测量中的应用

杨长金

贵州省有色金属和核工业地质勘查局勘测设计院 贵州贵阳 550003

摘要：由于科学技术的不断进步和经济的快速发展，中国现在掌握了大量传统的卫星图像技术和航空摄影数据。近年来，我国无人机倾斜摄影测量技术发展迅速，对遥感数据的实时性、高分辨率和可操作性的要求也越来越高。无人机的航空摄影平台和摄影测量技术比传统的从卫星获取信息的方法更加灵活。无人机倾斜摄影测量技术这一新型遥感技术已被广泛应用于规划竣工测量中，科学地避免了规划竣工测量过程中强度高、周期长的缺陷。

关键词：无人机；竣工测量；倾斜摄影测量

1倾斜摄影测量原理和优势

无人机倾斜摄影技术是一项发展迅速的新兴技术。通过在无人机飞行平台上携带一组多个传感器，从垂直和倾斜等五个不同角度获取地面图像。其中，一组垂直于地面拍摄的图像为正，另外四组与地面成一定角度拍摄的图像为斜。不同摄影站的正片和斜片叠加，形成覆盖测量区域的斜向摄影测量图像。利用内外方位元素恢复正、斜胶片的几何空间姿态，实现地物的三维建模和映射。

与传统摄影技术相比，它最大的优点是更逼真。它可以从直观的角度拍摄物体，最大限度地还原事物，这也是传统正面摄影一直想要突破的问题；在获取建筑物信息时，也可以更全面、更立体。然而，收集到的建筑必须满足立面信息的条件，才能通过摄影获得建筑的表面纹理，这也影响了后期的三维建模；由于传统图像的应用缺乏精确的支撑设备，多个参数的测量存在误差。利用倾斜成像技术和其他软件的支持，可以在原始成像的基础上精确测量所需的参数，如被测物体的长度、高度和面积，数据采集方法也更简单。

2无人机倾斜摄影测量的技术流程分析

2.1航摄准备

首先，根据测绘要求布置摄影控制点。一般设置2条线路、12个平点和5条基线，每条线路设置高程控制点和5条基线。部署视频控制点后，逐一检查无人机及其设备运行是否正常，遥测信号是否正常，数据链路是否畅通，航路规划是否合理，一切正常，然后启动无人机，遥控无人机将按照设计的航线飞行，并在飞行过程中进行等距或等时摄影。

2.2内业数据处理

随着无人机遥感技术系统的成熟，市场上出现了许多办公数据处理系统。相对成熟的技术包括数字测量工作站INPHO、DPW、jx-4cdps和石浦VirtuoZo。测绘人员可以根据工作需要选择合适的处理系统。在DOM制作过程中，应收集相关航空摄影数据，进行空间三级加密，应用部署在地面的控制或POS数据获取外方位元素和DTM数据，应用orthovista模块和seameditor对单片机进行校正，对图像进行拼接拼接，进行均匀的光照和色彩处理，适当切割地图范围，最终生成数字正射影像。

2.3建筑规划图编辑

建筑规划测绘完成后，需要制作建筑规划图纸，确保图纸信息的真实性和准确性，以确保工程建设的准确性。在工作项目中，要及时掌握竣工信息，将生成的DOM数据导入建设项目的GIS影像数据库，在竣工建筑中添加super mapdeskpro，实现矢量转换，并将工程摄影测量信息及时输入图像数据库，保证信息的时效性。

3无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用分析

3.1在高度测量中的应用

建筑具有许多特点，如高难度系数和高穹顶高度。建筑物的最高点可以通过电磁波测距三角高耸测量法、全站仪对侧测量法和无人机倾斜摄影测量技术进行测量。为了提高测量的准确性和可靠性，要求相关人员充分利用电磁波测距三角高程进行测量，并结合以下方法进行两次测量：一是改变仪器高度；另一种是高程法，在此基础上，采取有针对性的手段，确保误差始终在合理范围内，并将平均值作为匹配观测结果。一般来说，有关人员在利用全站仪对侧测量法进行这项工作时，应采取有效措施，充分发挥其以下优势：一是无需定向；二是测量精度高；第三，选择最佳观测角度，从根本上减少站与目标的高差，提高测量的可靠性。事实上，无人机倾斜摄影测量技术借助于试验场标定方法进行相关标定工作，然后借助航空摄影获得匹配图像。同时，还依靠航测方法做相应的保密工作，以便获得DEM、DOM、点云数据和实景三维模型，此时，相关人员应充分利用实景三维模型进行测量，以便及时准确地获取研究综合楼的高度。

3.2误差分析和优化

虽然这项技术比较先进，自动化程度较高，但很难避免外部因素的干扰和产生误差，因此有必要加强控制。在测绘中，主要误差类型有：① 照片原始分辨率的误差。在建筑规划竣工测绘中，地形图地物点的测绘精度要求较高，但无人机倾斜摄影测量的地面分辨率较低，不能满足其要求。优化无人机导航参数，采取降低导航高度、更换长焦镜头等措施，提高图像地面分辨率，满足相关测绘要求；② 空三加密的影响。在应用smart3d软件平台进行空对空加密时，可能会出现不匹配和飞点数据，并使图像达到空对空三维精度。为保证数据的准确性，可采取人工干预措施，确保竣工地形图的精度满足要求；③ 手动采集错误。无人机倾斜摄影测量属于自动操作，但也涉及手动操作模块，容易出错。例如，当一个地物出现在不同的高程时，人工采集很难保证数据矢量采集的准确性，需要经验丰富、技术熟练的人员根据不同的角度对图像进行调整，确保数据采集的准确性。

3.3在平面位置和建筑面积测量中的应用

首先，建筑通常以弧形轮廓设计为主要设计形式；其次，金属幕墙和玻璃幕墙经常使用。本文以该建筑的标准层为研究对象。在充分利用原有全站仪的激光棱镜的基础上，相关人员科学检测建筑物的实际情况，从而明确建筑物的平面位置，最后做好面积计算和校对工作。除此之外，无人机还依靠摄影测量获得了以下信息：；第二个是真实的三维模型。相关人员分别提取外轮廓线，然后进行相应的建筑面积计算。此外，该技术与以往全站仪测量方法的拟合效果与面积计算处于匹配状态。同时，该技术具有信息收集丰富、技术水平高等优点。

3.4竣工图要素采集内容

独立特征集合（路灯、旗杆等）、水系元素（水鸭线集合、礁石等）、交通元素（内部道路、主干道、乡村道路和路面标高），管道设施（井盖及标高、高低压及通讯杆，需要注意的是，高低压及通讯不能在办公室解释，需要现场绘制草图）、绿化（人工草地及花坛位置）、工业设施（室外设备）等。

3.5在竣工图制作和入库中的应用

在完成现场数据收集和编辑后，相关人员还需要南方cass9 0及后续升级版本的帮助，进行设计图纸校对和绘图。同时，除了充分利用AutoCAD二次开发VBA程序外，相关人员还应做好以下两项工作：一是做好数据提取；二是做好表格比较，然后利用相关多个表格的嵌套比较，做好计算和检查；第三，我们应该关注cass9 0的二次开发。这样就可以得到以下两种图纸：一种是总布置竣工图；另一个是区域地图。在充分结合相关工作站的基础上，做好地形图入库和更新工作。

4 结束语

综上所述，在现阶段使用无人机倾斜摄影测量技术的过程中，随着科学和信息技术的不断发展，可以有效降低维护和成本。在地理信息测绘过程中，无人机倾斜摄影测量技术得到了广泛应用，可以有效地扫描空间物体，获取空间点云数据。建立空间三维模型，减少野外作业工作量，提高工作人员工作效率。通过数据对比，利用无人机倾斜摄影测量技术，可以有效获取竣工测量所需的各种数据内容，无论是高度、面积还是竣工地形图，为高层建筑工程测量提供建议。

参考文献：

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[2]许新海.无人机倾斜摄影测量技术在规划竣工测量中的应用[J].城市勘测,2018,(2):99-101.

[3]上海华测导航技术股份有限公司.无人机倾斜摄影测量技术在规划竣工测量中的应用方法[J].华东科技：学术版,2019, (1):6-7.