倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用分析

倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用分析

罗庆春

南京市测绘勘察研究院股份有限公司，江苏南京，210000

摘要：随着我国科学与技术的飞速发展，倾斜摄影测量技术也在快速进步，在水利工程测绘中得到了广泛的应用。倾斜摄影测量由于本身特性在航海业得到了大力推广，在水利工程测绘中也发挥了极大的作用。本文尝试深入分析了倾斜摄影测量技术，并且对该技术在水利工程测绘中的价值进行了重点阐述，以期能够让更多负责水利工程测绘的工作人员意识到倾斜摄影测量技术的重要性，并且能够在工作中尝试使用。

关键词：倾斜摄影测量；水利工程测绘；应用分析

相较于发达国家，我国水利工程的发展时间还较短，许多水利工程施工单位依旧使用过去的施工方式，并没有引入先进的技术，工作效率上也无法提高，倾斜摄影测量技术是一种全新的先进技术，在一定程度上提高水利工程测绘精度，还能够有效保证我国水利工程测绘工作的质量。

一、倾斜摄影测量技术分析

（一）倾斜摄影测量技术

倾斜摄影系统由一台无人机和多种不同观测类型、不同观测角度的传感器系统组成，基于系统上的技术优势，可以实时获取全面的地表地物信息。整个数据采集处理过程中，无人机在空中拍摄图像时，可通过GPS和自动记录图像中空间三角形的位置、旋转角度和姿态，以保证拍摄图像中航向自动重合和侧航向重合的精度达到66%以上，还可以直接使用空中三角测量来自动控制和分析图中的三维力学模型。由于多角度地形传感器的特点，航测技术能有效突破目前地面高层建筑和复杂三维地形的高度限制，但由于高空航测系统中飞行高度相对较低，可以同时获得近地面和高质量的多角度地形图像，效率较高。

（二）无人机航拍技术的系统组成

1.遥感信息采集系统

①无人机遥感平台

无人机遥感平台是遥感信息采集系统中的关键部分，航测遥感系统利用技术在一台无人机内部直接装载一台全球航空摄影定位数码相机，并通过相机采用遥感技术而实现的一种新型航空摄影，是航测飞机低空飞行的一种新型航测遥感技术。遥感信息采集系统最大技术优势主要体现在于飞机可以快速、精准、高效地分析采集到的数据。

②飞行控制系统

飞行控制系统通过控制无人机的飞行，利用飞机采集不同方位的地理信息，实时且准确掌握不同环境下的环境信息。工作人员可以通过飞行控制系统实现对无人机的飞行实时监控，让飞机去往人类难以到达的位置执行数据采集任务。

2.遥感信息处理系统

遥感信息处理系统是工作人员利用信息设备对无人机采集到的数据进行初步处理。在遥感信息处理系统运行的时候，系统的工作任务内容主要包括将初步已经规划好的空中航带影像列表合理科学地进行融合，将影像的相互关系正确地进行认定，对每个影像节点进行内定向，经过监测影像与相间连接的节点的合理布局、平差点的计算后再进行自动空三角的加密，构成完整全面的三维立体影像模型，最后可以实现立体模型定向及自动生成各个核线上的影像[1]。

二、水利工程中测绘中倾斜摄影测量技术的价值

（一）缩短测量时间

相较于传统的水利工程测绘方式，倾斜摄影测量技术可以大大缩短测量时间，让工作人员能够将更多的精力投入数据处理中，确保测绘数据的精确程度。倾斜摄影测量技术主要通过卫星导航完成全球定位和导航监控，卫星导航的定位信号范围遍布全球各个地方，甚至可以同时覆盖全球。与此同时，倾斜摄影测量技术可以长时间和短时间连续工作。因此，倾斜摄影测量技术的应用不仅可以有效缩短早期测量的维护时间，而且可以有效地加强复杂条件下早期测量全过程的控制力度。根据相关科学研究结果表明，运用倾斜摄影测量技术进行一些水利工程前期测量，每次计算得出测量数据的持续时间短至几秒钟，相较于使用人力测量的速度大大加快，进一步提高了水利工程的测绘效率。在进行水利工程前期测量的时候，倾斜摄影测量技术速度快和全方位的两大优势显然是十分明显的。除此之外，水利工程通过广泛应用倾斜摄影测量技术，测量人员可以及时准确地掌握施工现场存在的安全隐患，及时向他人发出危险警报，使得负责工程测绘的工作人员可以在最短时间内撤离危险地带，有效保障了工作人员的人身安全。

（二）获取三维信息图

通过倾斜摄影测量技术，工作人员能够快速获取三维信息图。传统的航空摄影模型测量虽然可能大量小范围及时获取物体地面三维模型数据，但仅限于能及时得到一个物体的内部空间位置坐标和顶面方向信息，不能及时获取物体目标完整的侧面三维纹理结构信息。然而，倾斜摄影测量技术能够快速获取三维信息图，并且随着三维摄影模型产品的进一步研发与无人机遥控技术的不断进步，无人机三维倾斜视角摄影测量系统技术迅速获得发展，且广泛地被运用于大型建筑物三维摄影模型的设计构建中，在水利工程建设中也大放光彩。相比于其他传统测量技术，倾斜摄影测量技术不仅可以做到更大范围测量，还能够实时获取高精度的地理位置和观测信息。此外，该测量技术同时突破了目前基于单机多台数码相机的传统三维航空摄影模型测量的技术局限性，可以充分展现三维信息图与现实世界的不同视角

[2]，负责水利工程测绘的工作人员可以基于三维信息图开展后续的工作。

三、倾斜摄影测量技术在水利工程测绘中的应用

（一）地形图测量

倾斜摄影测量技术可以在水利工程测绘帮助完成地形图测量工作。在机械测绘技术中，主流的测绘技术是利用有机全站仪进行工程测量。一般来说，测绘设备包括便携式有机全站仪、便携式有机采集组合测量电子秤和平板测量系统，可以生成各种数字测图，从而实现快速、高效、方便的工程测量。另一种方法是数字全站仪采集数据，依靠各种电子摄像手册或其他人工记录来采集数据，然后将数据传输并连接到数字测图处理系统，经过测图处理后生成数字全站仪地图。然而，倾斜摄影测量技术使用了全新的先进技术，可以同时采集大量的水利工程施工现场数据，倾斜摄影测量技术现在已经基本成熟，并在实践过程中逐步改进，能够快速、高效且精准地完成地形图测量。

（二）变形观测

随着城市化进程的加快，水利工程的规模在不断扩大。因此，对现代测绘处理技术也提出了更高的技术要求，现代测绘处理技术首先要能够达到高效、快速、准确的测绘标准。在这样的市场需求推动下，遥控、智能安全站、智能激光无线通信等全球空间综合测量放样和测绘监控技术应运而生。全站仪面板具有大量的应用数据库和存储管理功能，以及丰富的应用软件。它可以与多台计算机通信，同时连接各种数据库.对水利工程的信息进行全面的分析与测量。全站仪主要采用的协同观测方法，主要包括各种有效利用指标、协同观测指标和不同利用指标。因此，全站仪在建筑工程放样和变形观测中的应用，逐渐发展成为一种非常重要的观测仪器和设备。

（三）遥感技术应用

相较于传统的监测技术，倾斜摄影测量技术使用遥感技术监测水利工程的施工现场，并利用低空航拍的正射摄影图像编制监测地图。在水利工程项目的前期准备阶段中，结合我国高分辨率低空遥感卫星正射影像技术，利用快速正射影像信号处理与分析技术，对各项目区域经济快速发展的低空无人机空中成像技术进行数字化，在项目后期，利用快速正射影像信号处理与分析技术，对不同施工环节的变更情况进行实时、动态影像监测，使项目前期的变化情况始终处在控制范围下[3]，将水利工程施工中的不利因素提前消除。

四、结语

由上文可知，在我国信息技术快速发展的背景下，倾斜摄影测量技术对水利行业的进一步发展非常重要，在水利工程中广泛应用倾斜摄影测量技术能够给工程建立三维信息图，为水利工程的顺利开展提供技术保障。

参考文献：

[1]王杰,孟高原.倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用[J].测绘通报,2019(6):3.

[2]侯健.倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用[J].住宅与房地产,2020,No.564(05):243.

[3]王启龙.无人机倾斜摄影测量技术在水利工程中BIM建模的应用[J].水利技术监督,2020(4):4.