无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的实施与应用

无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的实施与应用

                            颜悦

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摘要：为了充分发挥倾斜摄影测量在工程测量中的优势，应当进一步深入研究这两项技术的应用要点，并且积极探索可以提升倾斜摄影测量效果的措施，为工程测量可以更加高效和优质地应用这两项技术奠定坚实的理论基础，在提升工程测量精度的基础上，促进后续工程施工质量的有效性不断提升。

关键词：无人机；倾斜摄影技术；测绘工程；实施与应用

引言

随着城市建设的不断发展，对于高精度的地理信息数据的需求越来越大。倾斜摄影测量技术以其快速、高效、精确的特点，成为城市建设中不可或缺的工具。本文旨在探讨倾斜摄影测量技术在城市建设中的应用及其精度分析，为城市规划、施工管理和基础设施维护等领域提供参考和指导。

1倾斜摄影原理及特点

1.1倾斜摄影原理

倾斜摄影是指在一定距离内，利用倾斜角度相机对地面进行连续拍摄的一种摄影技术。相较于传统的垂直摄影，倾斜摄影可以在更短的时间内获取到更多地面信息，具有以下特点。首先，倾斜摄影可以得到更广阔的覆盖范围。相机倾斜角度的增加可以扩大摄影的视场，从而在同一时间内能够获取更多的地面信息。这使得倾斜摄影适用于大范围地物的拍摄，如城市区域、建筑物等。其次，倾斜摄影具有更高的分辨率。相机的倾斜角度越大，同一地物在不同角度下的影像像素数目越多，可以提高地物的分辨率。这对于要求较高地物细节的测绘工作非常重要，如建筑物立面的测量等。最后，倾斜摄影能够获取三维信息。倾斜摄影可以通过拍摄角度的变化进行多视图几何推求，从而得到地物的三维坐标。这为三维建模、地形分析和量测提供了数据基础。总之，倾斜摄影原理的特点是通过倾斜角度相机对地面进行连续拍摄，可以获得更广阔的覆盖范围、更高的分辨率和三维信息。该原理在测绘工程中具有重要的应用价值，并且有着广阔的发展前景。

1.2倾斜摄影测量技术特点

倾斜摄影测量技术是一种通过无人机倾斜照片获取影像点云数据的测量方法。相比于传统的测量手段，倾斜摄影测量技术具有以下特点。

1.2.1高精度

倾斜摄影测量技术通过无人机拍摄倾斜照片获取的影像点云数据具有较高的精度。由于无人机可以在空中进行高精度的飞行轨迹控制，采集的照片具有较高的空间分辨率，可以获取到细节丰富的地物信息。同时，影像点云数据的提取和处理方法也越来越成熟，可以通过精确的算法模型进行数据的提取、分类以及导入等工作，从而提高测量结果的精度。

1.2.2宽覆盖范围

倾斜摄影测量技术具有较宽的覆盖范围。无人机可以自由飞行，并通过倾斜的相机进行照片拍摄，可以获取到地面上的大片区域的影像点云数据。相比于传统测量手段需要进行人工测量的方式，倾斜摄影测量技术可以快速、高效地获取大量的测量数据，从而提高测绘工程的进度和效率。

1.2.3综合性能优势

倾斜摄影测量技术在数据获取、处理和分析等方面具有综合性能优势。无人机倾斜摄影系统可以实现全自动地飞行和拍摄，大大减少了人力资源的消耗。总之，倾斜摄影测量技术是一种重要的测量方法，具有高精度、宽覆盖范围和综合性能优势等特点。在测绘工程中的应用具有广阔前景，并在实践中取得了良好的成果。随着技术的不断进步和发展，无人机倾斜摄影测量技术将为测绘工程提供更加可靠和高效的解决方案。

2无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的具体应用

2.1航线设计

无人机倾斜摄影技术在航线设计方面展现了高度的灵活性和效率。通过智能航迹规划算法，实现了自动化的航线设计，最小化飞行路径的同时，确保对目标区域的全面覆盖。与传统航摄方法相比，无人机倾斜摄影技术可显著减少飞行时间，提高数据采集效率。例如，相较于传统测绘方法，无人机倾斜摄影技术可以将航线设计的时间缩短至10%以下。

2.2地面观测

倾斜摄影技术使得地面观测更为全面和精细。通过调整摄影设备的拍摄角度，能够更好地捕捉复杂地形、建筑物等地物的细节。在地面观测中，无人机倾斜摄影技术的分辨率通常高于传统方法，例如，在建筑物轮廓的清晰度方面，可以实现10cm级别的细节观测。

2.3GPS布设

无人机倾斜摄影技术在GPS布设方面实现了高精度的定位。通过使用高精度的GPS系统，可以准确获取无人机的位置信息，确保摄影设备在飞行过程中按照预定的航迹进行倾斜拍摄。典型的GPS定位精度可以达到厘米级，提供了可靠的飞行轨迹数据。

2.4数据处理

在数据处理方面，无人机倾斜摄影技术借助先进的图像处理和计算机视觉技术，实现了自动化的数据处理流程。例如，在图像匹配和三维坐标计算方面，相较于传统方法，无人机倾斜摄影技术可以提高处理效率，通常能够在原有时间的1/3内完成数据处理。

2.5生成、整合以及匹配多视影像

该测量技术在实际应用于工程测量当中，需要先进行DSM等数据模型的构建。DSM是数字地表模型，属于一种地面高层模型，可以对地形地貌的实际起伏状态更加直观、形象地展现，在实际中可应用该测量技术先完成地形地貌虚拟模型的构建，提取和分析分割影像及其边缘、纹理的信息，最终实现多视影像的生成。之后，测量人员还需要整合多视影像。DSM当中的导航定位定向系统（POS）增加了更多的图像元素的外部方向，可以完成自动化测量，还能够依据精确序列从粗到细地排列测量图像，每一层图像都可以自动匹配最终整合图像。多视影像无论是覆盖范围还是分辨率都有了较大提升，但在方便测量工作的同时，也带来了一定的问题，主要表现为在实际收集的数据当中混杂数量庞大的冗余信息，相关测量人员需要通过影像精准快速地找到目标信息，这属于该项技术应用和研究的重点。在多视影像的支撑下还可以整合建筑物边缘、墙面边缘以及纹理等信息，并且进一步转化成三维数据。

3无人机倾斜摄影测量技术的数据处理与精度控制

3.1数据采集与预处理

在进行无人机倾斜摄影测量时，首先需要使用无人机搭载的倾斜摄影设备飞行并获取倾斜影像数据。采集的影像数据可能受到飞行姿态、风速、光照条件等因素影响，因此在进行后续处理前，需要对数据进行预处理，包括去除畸变、去除重叠区域等，确保数据的准确性和一致性。

3.2特征提取与匹配

特征提取是指从无人机倾斜摄影数据中提取出显著的地物特征，如建筑物的角点、道路的交叉口等。特征匹配是指在不同影像之间寻找相同地物特征点的过程。特征提取与匹配是实现影像间配准和三维重建的关键步骤，通过对特征点的提取和匹配，可以建立影像间的对应关系，从而实现影像的融合和拼接。

3.3数据配准与精度评估

数据配准是将采集的多个倾斜影像进行准确的对准，使得它们在同一坐标系下进行比较和分析。数据配准通常涉及到飞行器姿态校正、影像坐标转换、地面控制点配准等过程。精度评估是对倾斜摄影测量结果进行精度分析，验证测量结果的准确性和可靠性。通过精度评估，可以评估无人机倾斜摄影测量技术的测量精度，并对数据进行后续分析和应用提供可靠依据。

结束语

综上所述，无人机倾斜摄影获取数据的流程涉及飞行计划制订、设备准备、飞行任务执行、图像数据传输和数据处理与分析等环节。通过合理的计划和高效的操作，可以获取高质量、大数据量的影像点云数据，为测绘工程提供有力的支撑和保障。

参考文献

[1]刘冬冬,李骏逸,宦小松,等.无人机倾斜摄影技术在工程中的应用[J].城市住宅,2021,28(9):220-221.

[2]石宁卓.矿山监测中航空摄影测量数据的自动化处理方法研究[J].世界有色金属,2021(15):21-22.

[3]刘宜淋.无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用[J].福建建材,2020(12):41-43,114.