无人机摄影测量技术的发展机遇与挑战

无人机摄影测量技术的发展机遇与挑战

邓嘉韶

广州欧科信息技术股份有限公司 510700

摘要：科技在迅猛发展，社会在不断进步，无人机摄影测量技术是在传统航空摄影和卫星遥感的基础上发展而成的，这就使其在建筑领域以及自然资源监测

中具有明显优势。但伴随该技术在各个领域中的广泛应用，相关的困境应运而生。因此，有效应对当前的挑战或困境成为该技术顺利发展的关键所在。

关键词：无人机摄影测量技术；发展机遇与挑战

引言

随着地理信息系统的使用和更新,3D建模技术正在迅速发展并受到很大欢迎。解决无人机倾斜摄影测量图像在3D建模过程中的优化利用问题是一项紧迫的任务。使用无人机对角线摄影测量的优势是显而易见的，它消除了以前使用空中远程传感器捕获图像这种方法的限制,允许传感器从不同的方向角度获取有关物体表面的信息,并且多个传感器之间可以同时执行任务。这大幅提高了采集效率,保证了数据的有效性、可靠性和完整性,同时避免了采集时操作的多次重复。通过处理后不仅可以满足人们对3D信息的需求,而且可以通过对图像的解读获得更多额外的信息。

1无人机倾斜摄影测量技术

无人机倾斜摄影测量技术是新型测量技术，是把无人机作为测量平台，以无人机搭载倾斜摄影设备及传感设备的方式进行被测物体数据信息测量和采集的综合测量技术。该技术的应用具有多角度采集测量信息、无人化测量管理、高精度数据采集等优势。该技术的应用要点如下。（1）该技术把无人机作为测量和搭载摄像设备的平台，利用无人机的远程航行、智能操控功能完成航行测量。在应用该技术的过程中，航向设计、航线设计及无人机航摄时间都是非常重要技术要点，只有合理设置各项参数，才能确保合理应用技术，也才能够提升无人机的应用效果。（2）该技术在应用过程中利用倾斜摄影设备及传感设备采集被测物体的信息。在采集信息的过程中，倾斜摄影设备的像素至少为2000万，摄影的重叠范围需在60%以上，垂直影像倾角一般不大于5°，最大不超过12°。同时，在测量工作中，要合理布置测量摄影点，进而确保各项摄像测量工作良好开展，提升测量的效果。（3）无人机倾斜摄影测量技术实质上融合了无人机和摄影测量技术，能够提升测量工作的效率。在应用该技术的过程中，需要进行测量需求分析、控制点布设测量、数据源获取分析、数据预处理测量及控制三角测量，按照上述流程进行测量工作，才能够确保测量工作的合理性。

2无人机摄影测量技术的发展机遇与挑战

2.1原始数据信息的获取

原始数据信息是地籍测量的基础，也是制作各类地籍图斑的主要依据。为提高原始数据信息获取质量，结合本次工作实践，总结出如下的操作流程:①编制航飞计划，应充分考虑测绘区域的地形地貌等划分飞行子区，同时选择天气晴朗、无风或者微风的时间段获取影像;②影像数据拍摄过程中应严格按照航向重叠度、旁向重叠度等技术指标进行;③影像数据获取后，应每天核查影像数据的质量，确保所获影像数据的质量满足基本精度要求，对于影像数据中“留白”区域多的，应重新获取;④根据POS(PositionandOrientationSystem，位置与姿态测量系统)数据对影像数据进行预处理，处理后的影像数据作为后续操作的基础数据。

2.2智慧城市建设

在大数据时代下，人们在城市智能化方面的要求不断提高，使得城市向智慧城市方向不断发展。在建设智慧城市时，人们要对海量的数据信息进行采集。这时就可以凸显无人机摄影测量技术的应用价值。该技术得到充分应用时，就可以对城市建筑群、特殊建筑等内容数据进行快速采集，并在大数据技术的辅助下，使得数据完成有效的分析、整理和提取。相关部门将具备价值的数据信息应用到智慧城市体系建设之中，能够达到不断完善智慧城市管理体系的效果。除此之外，在构建智慧城市时，要对相关信息内容进行持续细化，这是智慧城市精细化管理的基础所在。对无人机摄影测量技术来讲，其在应用的过程中会配备相关的数字软件或GIS软件，有利于细化处理相关内容，进而最大化呈现数据信息的应用价值。无人机应用于智慧城市建设如图1所示。

图1无人机应用于智慧城市建设

2.3外业飞行方案设计

从根本上讲，农村房地一体测绘的对象主要是村庄，由于其计量面积有限，在实际调查工作中，村庄位置分布相对广泛，调查的范围相对较广。为了获得高精度、高质量的图像数据，需要选择轻型无人机和小型旋翼单目标飞行系统，该飞行系统的应用优势主要体现在以下方面：（1）飞行系统中相关硬件设备和结构以轻小型设备为主，总体重量小，便于携带；（2）单次飞行的作业面积完全可以满足农村房地一体测绘的总体需求；（3）单透镜系统使测量更加灵活方便，通过掌握测量区域内建筑物的高度和距离，科学调整测量角度；（4）总体成本较小，可以保证飞行安全。同时，在航线规划或方案优化设计中，专业人员必须充分结合当前被检测区域航线的具体情况，科学合理地规划航线，主要用于地面分辨率、飞行高度、图像叠加速度、导航高度等，由于这些设计参数可能会影响图像数据采集的真实性和准确性，因此，应结合测绘需要，合理确定飞行方案。

2.4不动产测绘中的应用

无人机倾斜摄影测量方法常用于房地产行业以及许多不被允许进入的场地的测量。以房地产测绘为例，不能纳入概览和地图的很多固定资产是由于各种复杂的原因，很多时候只能再放在概览和地图中讨论。在此期间，难免有很多延误，对结果的效果评估没有任何好处。不置可否的是，对于映射效率的提高是很困难的。但是使用倾斜摄影测量的无人机对上述问题的解决是卓有成效的，特别是在城市、农村地区以及低层地区，房地产测绘的理想选择就是使用倾斜摄影测量的无人机进行数据测量。

2.5地籍图测绘

地籍图测绘是地籍测量的最终表达形式。本次地籍图测绘是以无人机倾斜摄影测量获得的影像数据为基础，通过室内识别图斑、界线点等的方式绘制地籍地理底图，进而以COＲS系统为基础平台，采用ＲTK-GPS等测量技术方法对图根点进行核查及控制测量，为倾斜摄影测量精度分析及校正提供基础依据。本次地籍核查测量中，对于符合COＲS系统或者ＲTK测量条件的区域，多使用COＲS或者ＲTK定位方法;对于不符合该类型基本测量条件的地形区域，一般采用全站仪进行测量。在地籍图测量中，为确保精度，应重视以下几个方面的内容:①若界址点测量过程中使用解析法时，相邻控制点的平面中误差应为图上的±0．3mm，限差取中误差的2倍;②若界址点测量过程中使用图解法时，其相邻界址点的平面中误差应为底图上的±0．6mm，限差取中误差的2倍，山区放宽至1．5倍。

2.6水利行业

无人机的起降方式相对灵活，并且具备低空循迹的自主飞行方式，同时具备快速响应的多数据获取能力，这样使其在水利管理中的应用前景相对良好。它不单单可以应用于水域规划中，还能够在水利监测和管理等方面发挥作用。将分辨率较高的数码相机放置在无人机之上，以此来完成快速测图工作；也可以在无人机上搭载视频采集设备，不仅能够实时完成采集，还能够及时回传相关影像数据，从而充分凸显其高分辨率、良好的实效性等优势；若将合成孔径雷达设备放置在无人机中，即使在云雾天气，依然能够获得清晰度较高的图像。

结语

综上所述，使用无人机倾斜摄影测量技术在进行地籍测量时，其精度能够满足地籍测量精度要求，说明该方法所获数据是可靠的。此外，由于无人机倾斜摄影测量技术以影像数据为基础，识别出地籍信息，再经过外业核查就可完成大面积的地籍测量任务，显著地减少了外业工作量，提高了测量效率，降低了测量成本。另外，使用该方法所形成的地籍图是数字化的，提高了地籍图的使用效率，提高了测量成果的社会化服务效益。

参考文献

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