关键词：水利水电；无人机；倾斜摄影测量；精度
1 概述
随着社会、经济与科技的发展，企业的需求也在变化，不再满足于传统航空摄影测量所获取的数据，三维模型真实纹理的重建在摄影测量的任务中变得非常重要了。无人机倾斜摄影测量技术是近年来发展起来的一项高新技术，它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、多个倾斜等多个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。在我们工程建设过程中不仅需要整个建设范围的正射影像（俯视图），还需要获取多方位影像数据（侧视图），通过这种多方位影像的获取可以建立被测物完整的三维模型，对模型的精度、信息丰富度、应用广度有大利用价值。
本文简要介绍了无人机倾斜摄影测量系统的组成、测图原理和作业流程。同时对巴基斯坦某水电工程大比例测图项目采用这项技术快速生成的DLG成果精度进行分析，验证基于无人机倾斜摄影测量技术快速生成的DLG成果在巴基斯坦某水电工程大比例测图项目中应用的可行性和有效性。
2 无人机倾斜摄影测量系统
2.1 系统组成
无人机倾斜摄影测量系统，一般由飞行平台系统、相机系统、飞行控制系统、数据处理系统等部分组成。本文中实验项目测区飞行采用大疆公司精灵4PRO RTK多旋翼平台，相机、飞控系统采用该飞行平台内置系统，数据处理采用Pix4D、PhotoScan、CC（Smart3D）、Inpho、ArcGIS Pro、PHOTOMOD等三维数据处理软件。
2.2 技术测图原理
无人机倾斜摄影测量技术的基本原理是通过搭载在无人机飞行平台上的相机，采集地面上的地形地物点的三维坐标及描述其性质的相关信息，然后借助计算机绘图系统进行数据处理、图形显示和成果输出。
3 无人机航测作业流程
基于无人机航摄技术快速测制大比例尺地形图的作业实施流程主要分为外业测量和内业处理。外业包括影像获取像控布设、航线设计及飞行实施、影像质量检查.pos数据处理、检查点测量与外业调绘等;内业数据处理包括空三加密、DLG、DSM、DOM生产、立体测图、DLC生产、编辑成图、数据检查及验收等。
3.1 项目概况
巴基斯坦某水利水电工程1:2000地形图测量，等高距为2m，成图面积约4km2，测区为高山峡谷地带，两岸山体植被稀少，山势陡峭，多为裸露岩层，不易攀爬。测区中部无道路通行，整个测区通行条件差。
3.2 项目实施方案
项目采用大疆精灵4PRO RTK进行影像数据采集，采用GNSS的PPK后差分技术，可输出厘米级高精度定位信息。测区全部为高山无人区，综合考虑测区面积、精度要求、地形线地貌、航带间隔等因素共布设12个相控点。测区划分为8块，分阶段进行。影像地面分辨率8~25cm之间，平均地面高度为500m。
项目内业使用Inpho UASMaster空三加密，通过图像处理软件处理后进行DOM生成，最后自动生成等高线，通过立体模型修测快速生成DLG成果。
4 成果精度分析
4.1 空三精度评价指标
区域网平差 的精度通过野外观测的检查点进行评定，根据解算出的外方外元素和检查点的像点坐标，求出检查点地面坐标的解算值，计算与实测坐标值的差值。检查点的平面中误差、高程中误差分别按公式计算：
式中，为检查点中误差；为检查点野外实测坐标值与解算值得差值；为检查点的个数。
4.2 精度评定
精度检查结果如表1和表2所示。
由表1、表2可知，精度满足要求。经过少量模型修复，最终的DLG成果精度进一步得到保障。
4.3 质量评价
项目地形图成果数据经设计单位及地勘单位现场勘验，评价较高。地形图的地物点平面位置及高程准确；地形点采集密度大，精度高；地形图整饰良好，地物、地貌表述详尽，各种符号、线划、注记规格均符合规范要求。同时额外提交了项目测区的DOM成果，可以直观的反映测区的地形地貌信息，更加方便设计人员进行设计。
5 结论
随着各种高新技术的蓬勃发展及图像处理软件的不断改进，减少人工工作量，降低作业成本，生产高精度的大比例尺地形图数据成为了可能。本文通过实际生产项目验证了基于无人机倾斜摄影测量技术快速生产的DLG成果的精度，通过试验成果分析得出以下结论。
（1）试验表明采用无人机倾斜摄影测量技术快速生产的DLG成果完全满足大比例尺地形图精度要求。
（2）采用自动生产DLG结合少量立体修测的方法即可加工成最终的DLG成果，较传统的立体模型上采集等高线和高程点以及地物信息大大减少了内业作业周期,提高了工作效率。
（3）节约成本,提高经济效益。采用无人机倾斜摄影测量技术作业成图,相对传统的测图方法大大节约了人员和设备的投入，大大降低了测绘成本,有效的提高了经济效益。
（4）可以得到测区具有丰富地形地貌信息的DOM成果，方便水利工程设计人员更加直观的进行设计。
（5）基于无人机倾斜摄影测量技术快速生产DLG的方法较适用于植被覆盖、地物覆盖较少的项目测区，植被覆盖、地物覆盖较多的测区，自动生成的等高线和高程点则与实际地形地貌不符，需要人工干预的工作增多。但对于巴基斯坦高山地区，地表植被覆盖较少，采用自动生产DLG立体修测相结合的作业模式比较适用。
论文作者:林阳
论文发表刊物:《城镇建设》2019年22期
论文发表时间:2019/12/12
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