秦增忍
（中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 陕西西安 710054）
摘要：本文主要介绍倾斜摄影测量法在某区域大比例尺地图绘制中的应用流程与线划图信息收集方式，结果显示，倾斜摄影技术所采集到的各种信息结果的精度能够达到相同比例尺外业信息测绘的精度标准。
关键词：倾斜摄影测绘；大比例尺；地形图测绘；运用分析
一般称比例尺为1：500到1：10万的图形是大比例尺图形。大比例尺土地具有明确的地形要素与地理数据，属于城市策划、市政公用项目、土地控制不可或缺的重要信息。当前，常见的大比例尺地图绘制方法都面临着运行效率低，成图时间长，无法迅速绘图的巨大问题。如航天摄影测绘法测绘小范围地形消耗的人力、物力费用较高，精度方面无法负荷1：500地形图的测绘要求；GPS RTK具有卫星制约、地物影响、缺乏多余观察、高程信息不准确等现象；遥感摄影分米级的辨别率无法测量大比例尺地图；3D激光扫描测绘手工勾绘时有部分地形精度缺失，且机械价格高、科技很难推广。该技术突破了传统正射影仅能从垂直方面拍摄的限制，一般搭载多个传感仪由一个垂直、多个倾斜等层面收集影像，获取具有很高辨别率、很大视场角、更完善的地物数据资料。
1、倾斜摄影测绘法在绘制大比例尺地图时的基本流程
倾斜摄影测绘法制作大比例尺地图步骤与传统绘图方法相似，但是流程更为简化，包含如下几个部分：
①准备工作。各种信息准备：测绘点成果、坐标轴、高层基准值、现存的地形图结果，无人机航拍科技方案，确定无人机承载的传感仪、摄影重叠度、运行高度航带架频率、摄影拍摄间隔，地表辨别率、焦距和比例尺的选取等。
各种仪器设施准备：无人机、摄像机检校，3D模型数据处理系统。
②信息收集。航空摄像：要选取天气好，能见度很高，风速三级之内的时段操作。
像控点分布：遵守各种分布原则。
天空三角测绘：根据相应的测绘标准，对项目范围展开天空三角加密测绘。
③3D模型建立与信息线划。采取现存的倾斜摄影创模系统，通过对采集到的多视角摄影展开局域网平差、多视摄影密集匹配科技、三角网创建来获得密集的高精准点云信息，实施可视化处置，最后获得3D倾斜模型，支持绘图者提升绘图速度。
④户外调绘、补测与成图。虽然实景3D模型能详细识别地物部位与类别数据，但是倾斜摄影采集的影像有一些摄影盲区，像立交桥桥底、建筑工程的遮挡、植物密集的遮挡等，内业测绘要自己标记，户外展开实地调绘和补测。
倾斜摄影测绘法绘制大比例尺地图的基本流程见图1所示。
图1 倾斜摄影测绘法绘制大比例尺地图的基本流程图
2、大比例地图绘制中倾斜摄影测绘方法的运用
2.1控制测绘
为保证数据结果的精度，对控制点有很高要求，即：控制点数量；屋顶添加相关的控制点，不断提升信息精度。此次像控点根据距离分布，密集范围100-200米一个点，其他区域300-400米一个点。像控点主要选择在到道路交叉处、斑马线角、草坪角及屋顶等部位。
地表像控点坐标信息利用卫星导航定位标准站网实现收集。
2.2倾斜摄影获取与处理
本项目通过两镜头倾斜摄像机设备，把无人机技术和倾斜摄影科技相融合，航线采取专门的航线设计软件来设计。在具体的航飞过程，各镜按照相关曝光点坐标智能的拍摄，获得多视角信息。
多视角信息的处置，创建模拟影像，选择视野之内的倾斜信息，然后把选取的倾斜摄影像素投射到模拟影像，降低突出地表竖直实物的重叠效应。降低重叠效应的办法：①在平坦区域实现影像拼接；②于待拼接的两个影像之间实现密集配置；③在倾斜影像与相应的下视摄像之间匹配直线特点，判别地表竖直实物，对其部位予以调整。
2.3空三设密
采取倾斜摄影智能空三设密，录入有方位数据的倾斜影像与地表控制信息，对倾斜摄影同名衔接点智能匹配，然后监测与剔除匹配的粗差点，再建立自由网，完成局域网平差。平差模型采用常见的多像机共线模式。空三做好后智能传出结果，包含3D格网、调整片DSM、3D点云与带贴图的3D格网。
2.4信息收集
在倾斜摄影匹配系统下加载3D模型，于东西南北和下视五个视角间转换测控地物，立体收集地物、地貌信息。
（1）人工收集地物信息，主要采用直线和垂线等设备。比如收集建筑结构，经搜索多视摄影上的建筑结构边缘实现智能辨别，采集大致的建筑结构轮廓，以供后续编辑应用[1]。为提升结果精度，能人工收集建筑结构外侧边线。收集喷水池，根据其顶部收集，收集精度低于0.05米。收集电杆，根据其底部和阴影交叉收集，收集精度低于0.05米。
（2）地貌信息采用3D信息智能提取处理，如等高线与高程点等。利用软件的智能提取作用，采用3D信息智能采集等高线与高程点，然后人工加以整饰、取舍。
（3）信息遮挡的处置。采用LiDAR点云与像片信息来补充遮挡位置。因为激光雷达科技穿透植物能力很高，能够测绘植物遮挡下的地物，因此在本项目内，LiDAR点云与像片信息获得了较好的使用。
2.5外业调绘与补测
倾斜摄影获得的影像有拍摄盲点，如立交桥底部、工程遮挡、植物茂密的覆盖等，内业要标记好，外业开展实地调绘和补测[2]。针对地物变化、判别不确定位置与地形繁琐区域的地物，内业要着重标记，通过外业完成实地调绘和补测。
2.6精度整理
选择35个点来实地测量平面部位进度及高程精度。平面重点对建筑、公路、花坛展开精度测量，精度测量中偏差是±0.043米；高程重点对铺装道路展开精度测量，精度测量中偏差是±0.035米。
2.7测量难点与解决方法
（1）倾斜摄影具有自遮挡、被其余物体覆盖的缺陷，如在房屋密集区域与多植物遮挡区，若采用多视角测量及大重影飞行测量方法，能处理很多地物被覆盖的情况。
（2）倾斜摄影方式采取可见光来测绘，气候情况会干扰飞行的速度与最后成像精度。
（3）两镜头相机每次摄像的像片遮挡不规则，要求拍摄很多像片，对后续处理有较大影响。
（4）因为无人机在飞行时会抖动，会出现像素变化，造成产生影像模糊情况。根据本次试验发现，运行环节拍摄影像的限速要小于四分之一个像素，最终不超出二分之一个像素。
（5）因为建筑结构是收集结构侧面，要求人工定位收集屋角点与判别附属设备类别[3]。在收集时会产生收集精度累计超限与附属设备类型判别错误较多等情况，收集地形图的进度直接关系到成果质量，因此，要培育工作人员的实践水平。
3、结论
综上所述，本项目成功在大比例尺图形测量中使用了倾斜摄影测量法，通过验证，大比例尺图形的平面部位中偏差是±0.04米，高层标记点中偏差为±0.023米，利用倾斜摄影软件所获取的各项信息成果，精度都能符合同等大比例尺野外数字测绘的精度标准。怎样更好使用这项科技的定位精度和影像辨别率高等优势，实现智能化采集高精度实物特点线，要求在后续工作中深入探索与大胆尝试。
参考文献：
[1]张毕祥.基于倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的研究[J].软件，2018，39（07）：146-151.
[2]徐思奇，黄先锋，张帆，雍小龙，夏志敏，王涛.倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用[J].测绘通报，2018（02）：111-115.
[3]马静，石莹.浅谈倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用[J].测绘标准化，2017，33（03）：46-48.
论文作者:秦增忍
论文发表刊物:《河南电力》2018年15期
论文发表时间:2019/1/22
标签：比例尺论文; 精度论文; 地物论文; 信息论文; 测量论文; 地形图论文; 遮挡论文; 《河南电力》2018年15期论文;