蚌埠市勘测设计研究院 安徽省蚌埠市 233000
摘要：倾斜摄影测量技术具有操作灵活、成本低以及效率高等特点，可以从垂直以及倾斜等角度，对测量对象进行拍摄，相比之下可以获得更多的影像信息，能够全面的反映地物情况。所以在大比例尺地形图测绘过程中，可以利用倾斜摄影测量技术，快速的获取地理信息，为大比例尺地形图测绘提供精准的信息数据，满足大比例尺地形图测绘的精度要求。
关键词：无人机倾斜摄影；大比例尺地形图；测绘
1倾斜摄影测量技术概述
倾斜摄影测量技术突破了传统的垂直角度进行拍摄，通过多台传感器从而构建了多角度的拍摄，并且其所采集到的影像相对传统的而言具有较高的分辨率。另外，在拍摄的过程中，还将航高、航速、航向等实际的参数进行了记录，能够更真实地反映地形情况。而且由于其是利用无人机进行拍摄，航高较低，空域容易申请，机动灵活、反应迅速等优点，能够填补通用航空在小面积、大比例尺航空摄影方面的空白，这就较大程度上降低了其使用的成本，并且提高了拍摄的灵活性以及扩大拍摄范围等，大大地减少了工作量，获取了良好的效益。
1.1倾斜摄影测量的原理
倾斜测量技术起初是用在飞机上来收集建筑外立面的纹理信息等，随着技术的发展，可将其收集到的图像加入到空三模块中加以处理，进而构建了多角度的建筑场景，也就是可用来模拟建筑模型。在倾斜摄影的相机上，现今常见的是配置了3—5个的传感器镜头，这就可以从多个角度来获取同一地区的影像信息。在获取之后，还需要进行多影像匹配纠正后才算完成了整个产品。
1.2倾斜摄影测量技术优势
倾斜摄影测量技术相对于传统的航天航空摄影测量而言，其借助于无人机等飞行器，并创新利用了传统的摄影方式，实现了自动化的三维模型建模采集影像数据的方法。这一突破使得其所获取的信息不再是基础的地形、地物的勘测，更是涉及到了地面起伏、地物纹理以及其他信息，构造了良好的三维立体模型。并且由于其分辨率相对较高，可从多视角获取影像信息，并同时输出DSM、DLG等成果的优势特点，受到了越来越多人的关注。
2倾斜摄影测量实例
某大比例尺地形图绘工程中，采用的是无人机倾斜测量，在本次工程中，倾斜摄影采用的是2镜头，并对置设置，工作过程中，2个镜头前后摇摆，一次拍摄循环获取6张图像，同时对于单镜头的分辨率，可以达到3600万像素，而且2个镜头的像机可以搭载在微型旋翼飞机上，因此与5镜头传感器相比，2镜头的倾斜摄影更加的能够满足要求。当然，2镜头的还需要拍摄架构线的，不然很难建立起立体模型，这也是其缺陷所在。
2.1控制测量
在控制测量过程中，应科学、合理的设置控制点，其控制点的个数设置满足规范要求，同时对于房屋顶，还应适当的增加控制点，以此保证测量精度。在本次工程测量过程中，对于密集区域控制点，按照100-200m一个点的要求进行设置；对于其余地区控制点，按照300-400m一个点要求进行设置。在选择像控点的位置时，主要设置在草地角、道路交角以及斑马线角等，通过载波相位差分测量即RTK，进而采集地面像控点坐标数据。
2.2倾斜影像获取及处理
在本项目中，采用是倾斜摄影测量技术，搭载无人机进行测量，通过专用航线设计软件，结合实际情况，合理的设计航线，应保证无人机飞行过程中，通过2镜头倾斜摄影机系统，获得多视角影像。
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2.3空三加密
利用空三加密，对影像数据进行处理，将地面控制数据以及方位信息的倾斜影像输入到倾斜摄影自动空三加密中，并实现自动匹配，之后进行自由网构建以及区域网平差。完成空三加密后，自动输出三维格网、数字地表模型以及带贴图的三维格网等。
2.4三维建模
在三维建模过程中，针对获得的多视角影像，还进行一系列的处理，包括几何校正、联合平差、多视匹配以及三角网构建，将多视角影像中的典型地物特征进行提取，之后针对多视角影像中的典型地物特征，进行可视化处理，最后获得三维倾斜模型。
2.5数据采集
在数据采集过程中，需要加载三维模型，对地物的观测需要不断切换视角，进而获得地物以及地貌。
（1）利用人工对地物进行地物要素采集。人工采集地物，可以提高成果精度。采集过程中，各地物采集精度应在合适的范围内。
（2）利用三维信息，实现对高程点、高线等进行自动收取，提取之后，还需要人工取舍。
（3）一些地物要素需要进行遮挡处理，对于遮挡的地方，还需要进行补充，一是用LiDAR点云，二是实地调绘测量。
2.6外业调绘及补测
利用无人机倾斜摄影测量技术进行拍摄过程中，还存在如建筑物的遮挡、立交桥卜面等派色自区，这就需要工作人员进行外业调绘及补测，内业应重点标记地物变形、地形复杂等地物，使得工作人员在外业调绘及补测过程中，能够重点关注。
2.7精度统计
外业调绘及补测过程中，抽取了35个点，一方面进行平面位置精度的实地检测，另一方面进行高程精度的实地检测。平面位置精度检测主要包括道路以及房屋等，通过精度检测，误差在士0.043米；针对铺装路面高程，实施了精度检测，其精度检测误差范围在士0.035米。
2.8生产难点及解决措施
采用无人机倾斜测量系统进行测绘过程中，还遇到了一些问题，对此提出了解决的措施，具体主要包括以下几个方面：
（1）自遮挡和被其他物体遮挡问题，在倾斜摄影过程中经常出现，对于部分地物被遮挡问题，可以采用两种观测方法，一种为多视角观测，另一种为大重叠飞行观测。
（2））拍摄像片覆盖小规则，在一定程度上，提高了后期的处理难度，需要在拍摄过程中，进行较多次的像片拍摄。
（3）采用无人机倾斜摄影技术对地物进行测量过程中，为了保证像片的精度，飞行时间应该选择在天气晴朗、光线充足、地物景色反差小，阴影面积较小的时间段。
3 倾斜摄影测量技术应用的经验总结
在一些项目的施工过程中，尽管传统的测量方面可能精度较高，但是其在耗时、耗力方面则是远远地大于倾斜摄影测量技术，所以大部分人员会选择倾斜摄影技术来进行，进而有效保障其勘测的精度和工期。文章针对一些项目进行总结，首先是在房屋中，由于房屋其采用三维技术能采集到较高精度的信息，可以良好地识别出楼层的数量和房屋的材质，提高了工作效率。而对于植被覆盖区，三维技术其使用的难度高，产生的效果不如实地测绘的好，因此建议采用补测的方法。反之，在地面裸露区域，例如水田、旱地等区域，采用三维立体采集不仅可以保证高精度以及高效率，还能加快后期的成图效率，所以建议采用三维立体技术。另外，在进行技术选择的过程中，首先要进行基本的逻辑判断，而对于房屋密集区域，最好野外实地测量。对于一些特别的则可以立体收集，进行外业调绘补测或者野外实测等方式，尽量确保其所采集到的精度达标。
参考文献：
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[2]熊天星.倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用[J].工程技术研究，2018（12）：223-224.
[3]于晶晶.无人机倾斜摄影测量技术在测绘大比例尺地形图中的应用[J].山东工业技术，2018（17）：111.
论文作者:范香香
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第16期
论文发表时间:2019/3/4
标签：测量论文; 地物论文; 无人机论文; 过程中论文; 精度论文; 比例尺论文; 技术论文; 《建筑细部》2018年第16期论文;