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

贺创业

泸州西贝测绘有限公司   四川省泸州市 646100

摘要：测绘工作在我国建设事业发展中扮演着重要角色，但是也在大规模建设中迎来更加严峻的挑战，提升测绘质量与创新测绘技术至关重要。文章分析了无人机倾斜摄影技术的优势与原理，针对无人机倾斜摄影技术在当前测绘工程中所具备的技术优势，简单梳理了无人机倾斜测量技术在当前测绘中所具备的技术类型，随后针对无人机倾斜摄影技术在当前测绘工程中的技术类型展开阐述，最后论述了无人机倾斜摄影技术在当前测绘工程中的详细应用。

关键词：无人机；倾斜摄影技术；测绘工程；实施与应用

引言

对于无人机遥感测绘技术而言，在航空遥感技术的技术类型中较为常用，凭借其操作简单的特性，非常适用于工程建设以及工程测绘环节中，同时也可以处理突发性事件，其现实意义突出。此外，在工程测绘工作中，如果仅仅借助传统的技术，很难使人们的实际需求得到满足，所以测绘工程应紧密结合无人机技术，共同致力于测绘工程效率和质量的稳步提升。

1无人机倾斜摄影技术优势

利用无人机倾斜摄影技术可将土地开发前后的真实情况相对比，对监测区域实行动态监管、实时监测。无人机倾斜摄影技术可满足大比例尺地形图测绘的高精度要求。在使用无人机进行影像数据采集过程中，一般来说，无人机航高较低，且相片重叠度比较高，可为重建过程中的多余观测提供大量数据，提高数据重建精度。无人机低空摄影技术受天气环境因素的影响小，在规划好测区范围后，可在短时间内收集到测量区域内地物影像数据，还可在短时间内构建出地表的真实三维模型，且对外业实地踏勘的要求小。

2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。

3无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的实施

3.1数据采集与三维建模技术

随着我国社会经济水平的飞速发展，越来越多新的技术应用于各个领域，这些技术也可以在实际应用中发挥很好的作用，这就要求测绘部门根据情况选择适合的技术。并利用这些新技术有效地处理各种数据和信息，并有效地创建矿山的三维模型。科学的三维矿山地形模型不仅为以后的采集提供了有效的数据支持，还使工作人员能够充分利用支持特定角度记录的数据处理，从而能够收集典型数据。典型的数据收集过程通常包括三个方面，第一个方面是手工收集绘图区域内图像管理点的内容；第二个方面是自动收集三维信息，工作人员只能手动操作；第三个方面是，工作人员严格按照绘制地形图所用的比例尺，精确估计高度参考点和高度参考点之间的距离。因此，有关测绘人员必须严格按照国家标准和规范开展相关工作，在此过程中，必须不断提高所收集数据的可靠性，为以后的工作带来一定便利。

3.2空中三角测量技术

通过记录在不同位置和角度拍摄的图像，借助空中三角测量技术，确定每个影像上的点在三维空间中的坐标。这些点的地理坐标通过全球卫星导航系统（GPS）或其他地理测量手段进行测量。这些控制点的准确性和分布对于测绘结果的精度至关重要。这一过程通常涉及到特征点的提取和匹配算法，确保正确地对应每个点在不同影像之间的位置。在进行空中三角测量时，对于测量误差的控制是至关重要的。通过对控制点的测量精度进行评估，可以估计整个三维坐标的误差，提高测绘结果的可靠性。

3.3像片控制点测量

（1）在测区像片控制点，网络GPSRTK技术施测具有较高的应用价值，通常来说，应以平高点为主；（2）对于选用的像片控制点的目标影像，应满足清晰度要求，为准确判别和刺点提供极大的便捷。对于像片控制点布设，应与航向及旁向重叠5张像片范围保持密切的距离，以便于共用控制点。通过对测区的地形条件进行分析，在区域网的四周，应合理、均匀地布设控制点。通常而言，1个点/平方公里为最佳，从而为均匀分布奠定基础；（3）在左、右航线重叠的中间，应为区域网之间的像片控制点。如果地形条件过渡干扰到测区范围，如存在凸凹现象，应将控制点增补在凸角处。

3.4矿山地形图生成技术

目前，无人机倾斜摄影测量技术通常是矿山大规模地形图测量中使用最广泛的一项技术，随着时间的推移，矿山测绘技术的种类也越来越多，但是，在实际的应用中，无人机倾斜摄影技术也会受到一些限制，这就需要测绘单位根据具体情况，将其运用到实践中，从而使其更好地发挥作用。在采集了大量的资料后，工作人员必须根据相应的规定，对矿山进行分区。工作人员要按照矿山中关于比例的标准规范来采集相关的信息，然后再生成地形图，并在需要的情况下对各环节进行核实，一旦出现问题要及时采取适当的对策，从而提高地形信息的准确度。

3.5外业像控点布设

试验区的像控点布设采用的是区域网布点法进行布设。首先需要寻找合适的点位布设控制点，一般最优的位置可以是花坛拐角、斑马线顶点等。按规范要求，对像控点作点之记，并在像控点的四个方向上分别拍摄远景照片，记录该像控点周围的地物信息，这样可以方便刺点的时候找到控制点。控制点上方一定不能有遮挡物，控制点分布均匀。在布设过程中，每一个点都需要采集3次以上的数据，每一次都有固定解数据，取平均值作为最终数据。

4无人机倾斜摄影测量技术的关键

无人机倾斜摄影测量技术是通过安装倾斜相机在无人机上进行航拍，利用倾斜相机特有的倾斜角度和大视场角，获取高分辨率的倾斜照片，并通过后期处理将照片转化为影像点云数据，从而实现地形图的绘制和测量任务的完成。该技术的关键包括相机的安装位置、相机参数的设置以及后期影像点云数据处理。相机的安装位置对无人机倾斜摄影测量技术起着至关重要的作用。根据实际需要，可以将倾斜相机安装在无人机的底部或者侧面。底部安装可以覆盖更广阔的地面区域，而侧面安装则可以更准确地获取建筑物等垂直结构物的影像。后期影像点云数据处理也是无人机倾斜摄影测量技术的关键环节。后期处理包括数据提取、分类和导入等工作。数据提取是将倾斜影像中的地物特征提取出来，形成影像点云数据。数据分类是将影像点云数据按照不同地物类型进行分类，如建筑物、道路、植被等。

结语

无人机倾斜摄影技术为我国土地调查工作提供强大的技术支持。无人机倾斜摄影技术三维建模的数据成果可满足土地调查需求，且相较于传统的土地调查手段，使用无人机倾斜摄影技术所构建的实景三维模型进行土地调查，数据信息的丰富程度明显提高，工作效率大幅提升，调查工作的成本也能有效降低。此外，将无人机倾斜摄影技术应用于土地调查中，更有利于调查工作后期的数据统计与数据分析。

参考文献

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