倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用论文_倪斌

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摘要:随着我国的科技与经济的高速发展,新兴现代化测量技术在大比例尺地图测量与城市快速三维建模中得到了较为广泛的运用,而无人机技术、图像处理技术、机载定位技术的成熟在一定程度上加快了现代化测量技术的发展脚步。本文将对倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的相关应用进行分析,望有所帮助。

关键词:倾斜摄影测量技术;大比例尺地形图;无人机

科技的高速发展使得倾斜摄影测量技术在应用范围与应用规模逐渐扩大,人们也渐渐认识到该技术在地形图测绘工作中所发挥的作用。在城市的规划与土地管理等项目中,大比例尺地形图的测绘工作尤为重要,而目前大环境对于测绘的标准也逐渐升高。传统的单纯垂直拍摄具有一定的局限性,而倾斜摄影测量技术的应用优势在于突破局限,使用多角度的拍摄方式,更加高效与直观的获取精准的信息。因此,对倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图中的应用进行分析具有一定的现实意义。

1.倾斜摄影测量技术概述

倾斜摄影测量技术主要在拍摄角度上有所创新,相较于传统的垂直角度的拍摄,倾斜摄影测量技术使用多台传感器,建立起多角度拍摄体系,且采集到的图像信息的分辨率更高。除此之外,对于航高、航向、航速等参数,该技术具备一定的记录功能,进而将真实的地形情况展示出来。无人机拍摄是该技术的应用亮点,在提升拍摄灵活度的基础上将拍摄范围扩大,在一定程度上降低了人工成本。

1.1 倾斜摄影测量技术的应用原理

早期的倾斜摄影测量技术主要对建筑外立面的纹理等信息进行收集,随着科技的发展,该技术逐渐朝多功能化迈进,可以模拟建筑模型,即在收集图像的基础上,通过空三模块的处理达到构建多角度建筑场景的目的。目前我国多数的倾斜摄影相机为了通过多角度获取相同地区不同的摄影信息,都会安装三到五个传感器镜头,在拍摄完成之后,多影像匹配会对获取到的信息进行纠正,完成整个产品。以下是其工作流程图:

图1 工作流程图

1.2 倾斜摄影测量技术的应用特征

使用无人机等飞行器是倾斜摄影测量技术比传统航空航天摄影测量技术更加智能的因素之一,通过对传统摄影模式的创新与完善,在影像数据的采集上,进一步的实现了自动化的三维模型建模。具体来说,该技术的实现使得后续的拍摄内容变的更加多元化,在类似于地物勘测、地形等基础信息的采集上蔓延到了地物的纹理、地面的起伏等层次更深的信息,使得三维立体模型得以建立。不仅如此,该技术会从多角度获取分辨率较高的影像信息,并向DLG、DSM进行输出。

1.3 倾斜摄影测量技术的应用意义

传统的测量方式局限于基本地形信息的采集,无人机倾斜摄影测量技术能够提供更为丰富与完整的空间信息,地形建模的效率也得到了最大程度的提升。目前,城市建设规模逐渐扩大,城市的规划工作与施工工作在开展的过程中都需要准确的地理信息,为了保障地形图数据的准确性,提高工程质量,无人机倾斜摄影技术的加入是必然的。总的来说,无人机倾斜摄影技术使得数据的反馈更加及时全面,采集效率也得到了提升,并且节约了企业的人力与物力。

2.倾斜摄影测量技术测绘方法

前期方案设计、信息储存、矢量化地物、数据采集过程、外业调绘、地形草图绘制等都是传统倾斜摄影测量技术的重要内容。无人机倾斜摄影技术的广泛运用改变了传统摄影技术的繁琐性,进一步的简化了摄影流程,在加快地形图成图速度的同时提升了数据的准确度。

2.1了解测量区域的情况,设计合理的航拍路线

在使用无人机倾斜摄影技术进行大比例尺地形图测绘工作之前,测量工作人员需要熟悉并且掌握目标区域的基本情况,对测量区域进行仔细分析,保障航拍过程与航拍路线的合理性,全面的采集地形的数据信息。无人机对地形信息的航拍需要工作人员了解地物、地形的大致情况,减少发生意外事故的概率。除此之外,在航拍路线与拍摄流程的制定方面,工作人员需要结合测量区域的控制点情况、测量区域的范围、坐标参数等信息,根据拍摄的实际情况合理的布置传感器,并调整分辨率。

2.2 无人机的拍摄

传统的地形测量过程繁琐,外业周期长,需要消耗大量的人力与财力。无人机倾斜摄影测量,在航拍方案设计完成之后,测量工作人员对无人机摄影进行操控,保障全方位的采集到地形的数据信息。相较于传统地形测量来说,其测量效率更高,人力消耗较小,无人机倾斜摄影测量只需要一个专业的操控人员与几个数据整理的工作人员即可完成大部分的拍摄工作,效率非常高。

2.3 三维模型的建立与地形图要素的获取

在完成倾斜摄影测量地形信息采集工作之后,需要使用计算机网络对采集到的数据进行整理与传输,经过整理后的数据用后处理软件导入,进行相应的分析与解读。即通过倾斜摄影自动批量建模软件进一步的实现多视角倾斜摄影的联合平差、几何校正、多视匹配等,最终获得可视化的三维倾斜模型。在三维倾斜模型建模工作完成之后,地物、地貌等数据的获取工作都是通过倾斜摄影的配套软件完成的。以下是数据采集的主要内容:第一,人工采集地物信息的要点,建筑物轮廓的提取、影像中控制点信息的采集、建筑物外侧面边线的手动采集等,以便提升图像精准度;第二,对于地貌信息三维信息的自动提取,包含了高程点信息的提取、等高线信息的提取,该步骤可通过软件进行自动提取,后续再人工整理并投入应用即可;第三,要素的遮挡,遮挡部位的补充与测量工作(例如,利用激光雷达技术具有较强的穿透力的特点,进行后续的补充测量)通过像片资料、LiDAR点云完成。

2.4成图阶段

在最终的成图阶段,为了减少外绘人员的工作量,测量工作人员需要使用三维模型辨认地形中存在的实物,对于在测绘中发现的问题进行及时的纠正与完善,提升大比例尺地形图的精准度,保障地形图的质量。总的来说,倾斜摄影技术的在大比例尺地形图测绘中的应用,能够进一步的提升收集到的数据准确度与工作效率,也是建筑领域施工质量强有力的保障。

结束语:

综上所述,对倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用进行深入的探讨,对于城市的规划与土地管理有着重要的意义,在提升图像信息精准度与采集效率的同时还能够在一定程度上促进建筑行业等与之有关领域的快速发展。总而言之,倾斜摄影测量技术的广泛应用得益于它能够减少测绘工作所需要消耗的人力与物力等等,提升测绘的效率,未来发展前景较好。对于该技术未来的发展,需要注重从应用原理出发,根据实际的拍摄需求对测绘的流程进行创新与完善,及时引进新兴技术,弥补传统测量技术的缺陷,突破其局限性,以提升采集到的数据的精准度,真正满足大环境对于倾斜摄影测量技术的要求与需求。

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论文作者:倪斌

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/26

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