摘要:当前社会经济不断发展,科学技术也得到了极大的发展,倾斜摄影测量技术在近些年来发展较快,在测绘领域中也得到了大范围的应用,基于此,本文就分析了无人机倾斜摄影测量技术的基本原理与操作流程,并针对无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用进行了探讨,通过文章的分析能够使人们对该技术有更加深入的了解,并促进测绘行业的发展,为我国建筑行业的发展奠定良好的基础。
关键词:无人机倾斜摄影测量;建筑规划竣工测绘;应用
1无人机倾斜摄影测量的基本原理及优势分析
1.1基本原理
倾斜航空摄影是利用倾斜航空相机获取地物信息的一种新型航空摄影方式。倾斜航空摄影区别于传统的竖直航空摄影方式,倾斜相机通常采用五个方位进行数据采集,分为正摄、前视、后视、左视、右视,配合惯导系统获取高精度的位置和姿态信息,通过特定的数据处理软件进行数据处理,将所有影像纳入到统一的坐标系统中,倾斜航空摄影如图1所示。
图1倾斜航摄示意图
1.2技术优势
(1)真实性
倾斜影像能让用户从多个角度观察,更加真实再现地物的实际情况,无限逼近真实世界,弥补了传统正射影像的不足。
(2)可量测性
倾斜影像通过配套软件的应用,可以直接基于成果影像进行高度、长度、面积、角度的量测,实时获取数据。
(3)丰富纹理
与传统垂直影像相比,倾斜影像有它自己独特的优势:它能提供丰富的建筑物立面信息。有了建筑物的立面信息,即获取了建筑物表面纹理,对于三维建模等方面有着深远的影响。
2无人机倾斜摄影测量技术的具体流程
在使用该测量技术时,每一个环节都是紧紧相扣的,而且在各项内容处理过程中主要包含了内业数据处理与数据采集业务。在具体应用过程中,此技术的应用流程主要包含航摄准备、规划图编辑以及内业数据处理三部分内容。
(1)航摄准备
要想使无人机测量工作变得更加成功,应当先充分做好测量之前的准备工作。首先,需要充分了解和掌握飞行作业手册自身的内容,当无人机在飞行之前需要对其进行全面检查,针对存在问题的部分需要采取措施进行解决,当所有检查和处理工作都完成以后才可以正式起飞。另外,由于无人机本身的特点,其能够根据最初所设计的航线来控制器飞行录像,确保无人机在飞行中能够实现等时或是等距的拍摄。
(2)内业数据处理
当前,数字摄影测量最为重要的研究热点主要是对其进行内业数据处理工作,从目前所使用的此方面系统来看包含了多种类型,如适普VirtuoZo、DPW等。要想制作DOM需要先收集研究区域较为详细的资料,然后再进行加密,可将其应用在POS数据或是地面布设控制等方面上,如此便能够获得所需要的DTM数据与外方位元素,再对单张像片进行纠正,以此来形成人们所需要的正射影像,并镶嵌和拼接研究区域范围内所有单张正射影像,然后再使用匀光匀色对其进行有效处理,最后再根据图幅具有范围实施裁剪工作,此时便能够形成所需要的影像图。
(3)规划图编辑
规划图是开展建筑工程测绘工作中非常重要的效果图,当人们对规划图进行管理和更新,如此才能够确保规划图本身具有良好准确性,此时构建出来的建筑工程具有更高的准确性。在具体建筑工程当中,针对于竣工实际情况对其管理工作进行定位,并将所生成的DOM数据上传到相应的数据库当中,以此来确保所形成的影像配准是合格的。如果在已经竣工建筑工程当中增填Super-MapDeskPro,从而有效实现矢量化,保障在影像库当中能够准确输入各项测量数据,以此来为建筑工程相关工作的开展提供所需要的保障。
3无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用价值分析
3.1误差分析与优化
针对无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用情况来看,其本身具有非常大的应用价值,尤其是在误差上能够进行分析和优化,其具体内容如下所示:第一,像片原始分辨率。根据实际建筑规划所呈现出来的影像来看,由于在很多方面上建筑规划竣工工作本身具有非常高的要求,但是在实际测量时地面分辨率常常难以满足相应的要求。无人机能够对航飞参数进行优化,例如镜头焦距的变换、航高变换等,从而有效提高影像在地面分辨率上获取,以此来促使所得到的数据成果具有较高的精度。第二,空三加密。针对于Smart3D在进行空三加密时,由于误匹配等情况常常发生,将严重影响空三精度。此时便需要采取人工形式来对其进行干预,以此来对空三所产生的成果精度进行优化,从而确保地形图具有较高的精度。第三,人工采集。在人工采集上常常会出现各类误差,这是人们在开展此类工作时所无法避免的。如果在不同高程面上拥有同一地物,此时在视差上的所采集的矢量准确性相较差,需要在不同角度上来调整相关影像图。在实际测量工作当中的,测量人员本身还应当具有丰富的工作经验和操作熟练度,如此才能够使所采集的矢量具有较高精度。
3.2对比生产率
在建筑策划当中应用该测量技术,不仅会提高项目工程生产效率,而且还能够节省大量的作业时间,特别是在导线布设区,由于该工作十分复杂造成布设工作具有较高难度,该测量技术所产生的效果也变得更加明显。针对外业时间相对较短的情况,天气因素对项目工程所产生的影响相对较小,能够最大程度减少测量工程本身所具有的影响。但是,从多方面角度来说,三维建模所产生的成果本身具有良好的可视性,能够对工程施工现场进行最大程度的还原,其有利于图纸核对工作的展开。通过利用无人机所生成的效果图,核对人员无需亲自到现场进行检查,大大提高了核对人员的工作效率和施工测量质量。
4问题及展望
从上面的描述中以及应用案例分析中能够看到,运用无人机倾斜摄影测量技术具有显著的优势,其很适合在规划竣工测量中进行运用,这也让其在该市得到了大力的推广,在该领域中得到了广泛的应用。现阶段,规划部门清楚规定,在竣工测量中一定要上交实景真三维模型,在测绘中如果找到违反规章制度的建筑,就可以利用该模型进行标识,并将其交到管理执法部门中,为执法提供参考和便利。除此之外,倾斜摄影测量成果集合三维平台还可以在很多方面发挥出作用,例如,和规划成果进行有机的结合,能够给城市决策提供参考和便利,提升决策的科学性;和管线探测成果进行有机结合,就能够更好的管理地下管线等。虽然和传统的摄影方式相比,无人机倾斜摄影具有显著的优势,但是在实际应用中,也能够看到其中存在的一些问题以及问题,主要体现在:
(1)天气因素限制问题:这是因为摄影测量在光线方面有要求,还有要确保无人机安全、平稳的飞行,所以,这就影响到其适合飞行时间。
(2)影像遮挡问题:如果是城市中新建设的高层建筑或者是绿化密度很高的小区,这就会影响到摄影,在影像方面就会存在遮挡问题,虽然应用的是五镜头多视角进行观测,采取大重叠飞行观测方式,能够对这一问题进行改善,但是还是无法确保全面采集所有的重要地物点,会有一些不能进行采集,需要和全站仪数据进行有机结合,一起编辑行程图。
(3)对作业员具有较高的要求:无人机倾斜摄影对作业员是有要求的,对于内业作业人员,应该有一些经验,作业人员因为熟练度不同的原因,使得他们在绘制相同地物时也会有误差,一般是1~2个像素,这就不能有效的确保正确的采集矢量。所以,可以看到,未来该技术还会不断的发展,随着技术以及软件的快速发展,在维修费用以及成本方面会不断的降低,这有利于该技术的推广,让其能够在测绘地理信息领域中得到更多的运用。
5结语
综上所述,无人机倾斜摄影测量技术具有良好的应用价值,能够为社会生产水平的不断提升提供保障。因此,需要在测量技术发展的过程中重视无人机倾斜摄影测量技术使用,并加强其实践应用效果评估,促使该测量技术的实际应用范围得以不断扩大,保持其良好的市场应用前景,最大限度地满足相关生产活动开展的实际需求。
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论文作者:何永钟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/25
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