倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用

倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用

许秋燕

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摘要：水利工程建设工作与信息技术的融合，使得越来越多的空间信息技术应用于工程建设领域。在这项工作中，斜向摄影测量技术作为一种代表性技术，不仅可以为工程规划提供更直观、科学的证据，还可以辅助工程管理对项目进行科学规划和宏观部署。该技术是指以无人机等飞行设备为载体，在无人机上装载摄像头，获取多角度、多维度的工程测量图像和地质信息。通过这项高科技技术，水利工程测量结果和图像更加准确直观。

关键词：倾斜摄影；测量；水利工程；测绘；应用

1倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用优势

1.1可以生成测绘原始数据

斜向摄影测量技术应用于水利工程测绘的主要优点是可以生成原始数据。（1）测绘人员可以利用相关的斜向摄影数据，直接从模型中提取各种辅助数据，包括DEM、DSM、DOM等数据；（2）测绘人员还可以利用倾斜摄影数据导出与原始数据匹配的点云和高密度图像，作为水利工程测绘的辅助测绘成果，帮助人们了解水利工程测绘现场更复杂的地形；（3）测绘人员还可以将斜向摄影测量技术与遥感技术相结合，在云中获取测区图像，满足水利工程等重复测量监测工作的实际需要；（4）测绘人员还可以利用倾斜摄影测量技术获得高分辨率图像，数据处理能力高。他们可以获取相关的航空影像数据，并在此基础上创建数字线路规划图和数字高程模型，为后期水利工程建设提供有效的数据支撑。

1.2有利于提高工作质量和效率

斜向摄影测量技术在水利工程测绘中的应用，也可以有效提高水利工程测绘工作的质量和效率：（1）在实际应用过程中，斜向摄影技术通常使用无人机进行低空飞行，相机清晰度高。根据相关调查结果，所收集的图像数据的地面分辨率可低于5cm，在1天内可获得1平方公里测量区域的数据，表明其工作效率很高。（2）测绘人员可以利用倾斜摄影测量技术，通过相关的计算机软件，形成测量区域的三维模型，并对三维模型进行编辑、测量和绘制，帮助信息用户做出判断，最终提高工作效率。

2倾斜摄影测绘技术在水利工程中的应用流程

在实际测绘过程中，需要注意以下几点：（1）加强水利工程测绘图像的分析，确保图像为彩色数字图像；（2）加强对测绘获得的图像数据的分析，确保图像的分辨率满足实际水利工程的高比例尺要求，可以为水利工程提供更准确的比例尺地形图信息；（3）测绘人员在水利工程测绘中使用斜向摄影技术时，需要加强对航向和侧向重叠的分析，以满足水利工程测绘的实际要求，避免测量误差；（4）测绘人员使用倾斜摄影测量技术获取图像数据后，还需要经过严格的筛选，比较图像的清晰度、色差、亮度，选择符合标准的图像数据；（5）测绘人员在水利工程测量中使用斜向摄影测量技术时，还需要调整无人机高清相机的视角，避免摄影盲点，提高水利工程测绘工作的综合性。

3倾斜摄影测量技术在水利工程中的应用

3.1在工程勘察测量中的应用

水利工程地形地貌复杂，交通运输困难，能见度差。野外作业难度大，安全风险高。传统的测绘技术生产成本高，效率低，对细节精度缺乏保证。因此，无人机航空测量已成为地形图测量的首选。然而，传统的垂直摄影测量技术对相机参数、飞行姿态、技术能力等要求很高，难以保证大尺度精度，尤其是高程精度的保证。倾斜摄影技术可以获取多方位、多角度的图像数据，因为它在飞行平台上同时携带多个不同角度的相机。它使用多视图图像密集匹配、多视图图像联合调整等高度自动化的空间三角测量解决方案和建模软件，建立厘米级真实场景的高精度三维模型，生成数字正射影像，然后使用EPS等真实场景裸眼映射软件，根据设计需要，在真实的三维模型上收集地形和特征点数据，绘制大规模地形图，并将横断面位置导入EPS三维绘图系统。直接采集垂直和水平剖面数据，将传统的野外工作转移到室内完成。这打破了传统垂直摄影测量对相机畸变和飞行姿态的限制，以及现场专业人员的高技术要求，大大减少了现场工作量，节省了工程成本，提高了工作效率，保证了成果质量。对于传统的工程测量单位来说，由于参与野外测量和办公测绘的专业人员众多，他们可以通过简单的培训熟练掌握。这不仅解决了该领域劳动强度大、安全风险高、生产成本高的问题，而且快速推广应用，形成了新的竞争力。

3.2在工程规划设计中的应用

斜向摄影测量技术是一种厘米级精度逼真的三维模型，可以真实反映工程区的地表和地质条件，反映工程系统中每个地质点的真实准确的三维坐标，测量地质体的长度、高度、坡度、角度和面积，反映地质体的形状、大小，以及不同方向物体的高差，为规划设计项目组人员提供身临其境的视觉效果，不仅可以掌握项目的整体情况和各点的高精度空间关系，还可以由多学科、多层次的专业人员共同研究项目设计方案，而且还能清晰地显示拟建建筑位置的实际情况，科学合理地布置建筑，大大改善了工程勘察现场的情况，如了解整体情况却不掌握实际情况，了解现场实际情况却不知道具体位置参数及相关关系。特别是对于供水等线性工程方案的比选，传统的方法是使用谷歌图像和1/10000地形图进行初步选线。当穿越山区或冲沟地区时，由于交通条件差和现场调查不完整，往往无法充分考虑从设计中获得的控制因素。通过使用倾斜模型进行方案设计，可以直观地掌握方案与周围环境的相关性，快速响应方案优化。此外，还可以通过三维模型处理或绘图将供水线路、运输道路、通道等线性文件导入三维模型，将实际三维与设计方案相结合，方便了与项目业主（尤其是非专业领导）和评审专家（不熟悉现场情况的专家）的沟通和沟通，有效减少了项目返工、专业位置冲突，显著提高了设计质量和工作效率。因此，无人机倾斜摄影测量成果内容丰富，效果直观，在水利工程规划设计方案研究、建筑布局、效果展示等方面具有明显优势。

3.3在工程建设管理中的应用

1）倾斜摄影测量技术与BIM技术融合，为项目全生命周期的智能管理提供了全要素信息的集成、共享和服务，不仅直观地为项目建设提供了广泛的真实地理环境，而且对项目设计、施工、运营全过程进行科学管理，将所有信息承载到所有建筑的全生命周期，为项目的智能化运营管理奠定了坚实的基础。

2）斜向摄影技术与三维协同设计相结合，将工程设计模型与现实生活中的三维模型相结合。借助BIM+GIS平台系统展示，既回顾了工程设计与物理环境的融合，又实现了真实的仿真模拟。凭借强大的直觉，有效地确保了工程施工参与者第一时间了解设计意图，为项目的顺利施工奠定了坚实的基础。

3）施工期间，可利用斜向摄影测量技术进行定期检查和比对，实现工程区边坡的稳定性监测和主要建筑关键尺寸的精度检测，确保工程施工质量。

4）斜向摄影测量建立的高精度逼真三维模型可以快速准确地计算土石方工程量（对于相对固定的区域，可以设置固定的图像控制点，以进一步减少工作量，提高计算精度），并形成完整、真实的证据，作为工程量结算的依据，确保工程建设成本的科学控制。

结论

随着中国经济的逐步发展，摄影测量技术与各种新技术的融合提高了测绘工作的效率，同时保证了测绘工作质量，促进了社会进步。无人机在倾斜摄影测量中的使用减轻了工人的负担。智能化、数字化是当今社会发展的必然趋势，各领域应不断创新，为中国水利测绘事业的发展做出贡献。

参考文献

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