摘要:目前,随着倾斜摄影测量技术应用范围的扩大,人们也越来越关注其在地形图测绘中的作用。而大比例尺地形图作为城市规划和土地管理等工作中不可或缺的基础资料,随着科技的发展,相应的对测绘的标准也在不断提高。倾斜摄影测量技术由于可以高效率地获取到较为精准的地理信息,突破了传统的单纯垂直拍摄的局限性,构建了一种多角度拍摄的方式,进而收集到了更为精细的地理信息数据。本文针对倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用进行了分析。
关键词:倾斜摄影测量技术;大比例尺地形图;无人机
引言
随着当代科学技术不断发展,无人机为专业测绘提供了新的发展途径。借助无人机延伸的倾斜摄影测量技术,打破了传统垂直测量的局限,帮助测绘技术人员更清楚地了解地形情况、定位地理坐标位置,也能借助无人机测量摄影为测绘技术人员提供更加丰富的地理影像信息,推动了测绘技术深化发展。
一、倾斜摄影测量概念
1.1倾斜摄影基本原理
借助于无人机技术,倾斜摄影通过采集地形地貌、建筑物外立面相关轮廓信息,将其数据进行三维建模运用。结合图像自动匹配技术的融合,能够实现倾斜摄影方式对地形进行全方位多角度数据采集和分析;通过倾斜角度实现摄影能够进行多视角信息数据分析,帮助测绘技术人员收集更多相关地面信息。结合三维建模、数据采集、DSM生成技术,倾斜摄影测量技术也能够帮助测绘技术人员把握对大比例尺地形精确测量绘制。
1.2大比例尺地形图绘工艺
传统通的大比例尺地形图绘主要有以下几个方面:在工作流程上,要建立方案分析→数据采集→草图绘制的流程;在数据处理方面,要做好地形位置定位、数据类型选择、测绘方案制定、三维测绘选择等细节方面。在精度控制方面,倾斜摄影技术能够减少大比例尺测绘时外在环境造成的影响,减少人为不可避免的误差,提升测绘的精度。
二、倾斜摄影测量技术测绘大比例尺地形图流程
倾斜摄影测量技术测绘大比例尺地形图流程和传统测图方法类似,然而流程更加简化,主要有以下部分:
2.1准备工作
相关资料准备:控制点成果、坐标系统、高程基准参数、已有的地形图成果,无人机航飞技术方案,明确无人机搭载的传感器、影像重叠度、飞行航高航带架次数、影像拍摄间隔,地面分辨率、焦距、及比例尺的选择等。
相关仪器设备准备:无人机、数码相机检校,三维模型数据处理软件
2.2数据采集
航空摄影:应选择天气晴朗,能见度较高,风速3级以内的时间段进行。
像控点布设:遵循测绘技术规范的布设原则。
空中三角测量:按照相关的测量规范对项目区域进行空中三角加密测量。
2.3三维模型构建及数字线划
采用已有的倾斜摄影建模软件,通过对获得的多视角影像进行区域网平差、多视影像密集匹配技术、三角网构建来得到密集的高精度点云数据,进行可视化处理,最终得到三维倾斜模型,帮助绘图技术人员提高绘图速率。
2.4外业调绘、补测及成图
尽管实景三维模型可清晰辨别地物位置和类别信息,然而倾斜摄影获取的影像存在一部分拍摄盲区,如立交桥的下面、建筑物的遮挡、植被茂密的遮挡等,内业处理时应进行标记,外业进行实地调绘与补测。倾斜摄影测量技术测绘大比例尺地形图流程如图1所示。
三、倾斜摄影测量技术应用过程中需要注意的方面
3.1测量控制
利用无人机摄影测量技术进行测量,其中较为重要的则是对无人机的控制测量。在进行测量调整过程中,要注意对各个镜头进行连接控制,在匹配成功之后再开始进行测量。不仅如此,在后期还需要进行反复的测量和调整,例如对参数和控制点的调整。最后,还需要对出现的一些情况进行记录。
3.2实验数据收集方面
在进行数据收集的过程中,相关人员要对设备有足够的了解。例如,在有些测量过程中采用的是2镜头,而有些则采用的则是5镜头,这就要首先辨认出不同镜头的分辨率的差异以及考虑到实际的测量需求,在选择好之后通过对其各镜头和设备的操作使用方法进行熟悉,然后在后期的实验数据收集中做好相应的规划,尽量避免出现不必要的返工问题。
3.3数据预处理工作
做好无人机倾斜摄影测量技术的预处理工作,需要检测的是影像和数据是否对应,并且检测其影像的质量问题,例如影像的质量是否清晰,精度是否达标等问题。另外,相关工作人员还可以模拟编辑,检测地形图精度是否合格等情况。在预处理工作中,工作人员尽量避免由于光线等问题,影响了建模的效果和精度,并且尽可能地减少出现模糊的情况。
3.4三维模型生产工作
倾斜摄影测量技术最后则是利用三维模型来绘制相应的地形图。第一种方式是利用倾斜像片作为纹理来生产三维模型,这种方式主要是采用了软件来进行获取;另一种则是利用倾斜摄影才生成三维地形图,在过程中需要做好空中三角测量、布设点的测量、外业的航飞情况等方面的勘测,尽可能确保三维模型的精确性。
四、倾斜摄影测量技术的实际应用
在倾斜摄影测量技术的实际应用过程中,具体情况要具体分析。例如:(1)在不同的区域所对应的当地地形情况、周边的居住状况、交通状况、水域状况、植被状况等方面,均会对倾斜测量过程中的通视状况有所影响,会影响到测量工作;(2)在通视状况较差的环境下,可通过配备两次航空摄影,设置拍摄角度为45°以及五个角度的拍摄,利用多测区进行测量,最后采用空三加密解算和模型进行生产绘图,可以收获较好的绘图成果。对于地形多为山地和丘陵的地区而言,则可以利用六旋翼无人机,并采用双相机的模式来进行测量,在此过程中,较为关键的是空三加密和数据建模等技术。而空三加密技术其主要是通过输入方位信息的倾斜影像和所收集的数据来进行自动匹配工作,再通过对相应的匹配点进行检测,去除相应的粗差点,最后构建自由网,完成之后则能输出成果。三维建模则是在多视角影像进行矫正、平差、匹配等方面,最后得到相应的倾斜模型。
五、结语
倾斜测量测绘方式结合当代较为流行的无人机技术,改善了传统垂直测量方式局限性,保证了大比例尺地图测绘精度与真实性,还能降低成本、提高测绘工作效率。对此,希望有更多测绘机构和单位实践运用这项技术,从而整体推动我国测绘行业的飞速进步。
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论文作者:万荣军
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/22
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