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摘要：随着我国社会经济的快速复杂化呢，数字无人机倾斜摄影技术的应用促进了城市建设的进程。一般来说，空间地理信息对无人机倾斜摄影技术起到了很大的支撑作用，在这一过程中其对于无附加约束的区域网平差比例尺地形图的快速获取有着更高的需求。传统的航空、航天摄影测量技术主要针对地形、地物顶部进行测量，对地面起伏明显的底线、地物侧面的纹理和三维几何结构等信息获取有限。倾斜摄影测量技术是新兴的测绘新技术，在三维建模和工程测中得到了较好的应用。本文主要阐述基于无人机倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的生产流程及线划图数据采集的方法。
关键词：无人机倾斜摄影技术；实景三维模型二三维联动一体化；大比例尺地形图测绘
一、引言
在大比例尺地形图测绘中无人机倾斜摄影技术的运行平台上设置了多台数码相机，然后在这一过程中为了能够较好地检查出点位中可能存在的错误，需要同时从垂直和倾斜多个不同的角度的相机获得图像，在此基础上得出三维模型量地形图的可行性，通过结合无人飞行平台搭载的系统就够获取数据对于无人机倾斜摄影技术进行优化。数字表面模型、数字正摄影像和3d模型的摄影测量对于无人机摄影技术有着很强的应用优化意义，其中无人机倾斜摄影技术本身基于物方的多视立体匹配算法生成基于真实影像。
二、无人机倾斜摄影技术概述
无人机携带航摄仪获取多个角度的像片并且利用计算机视觉成像技术，结合POS 数据恢复成立体模型，同一区域的实景三维模型数据、数字正射影像数据、点云数据等多种类型的成果数据都可以同时获得，无人机倾斜摄影技术满足大比例尺地形图测绘的高精度要求。工作人员在三维模型生产的过程中将经无人机倾斜摄影技术的应用优越性体现的很彻底，在过预处理后就可以形成良好的三维模型。
由于无人机用途不同，其性能标准也不一样。测绘型无人机对飞行标准要求更高，可以在载重、巡航速度、安全性和抗风等级等方面做出限定。现在，相机镜头的数量不再受到限制。倾斜相机的关键技术指标是获取不同角度影像的能力和单架次作业的广度和深度。这包括五镜头、三镜头、双镜头等多镜头相机及可以调整相机拍摄角度的单相机系统。在无人机航测标准中，要求相机像素不能低于3500万，在倾斜摄影中可以不对单一相机的像素进行限定，而对一次曝光获取的影像像素进行控制。
三、无人机倾斜摄影技术的测图技术流程
三维建模成果的内业数据采集以及外业补绘与调绘工作资料收集与分析、像控点布设、无人机航空摄影、实景三维建模。在这过程通常来说，随着我国无人机技术的快速发展，在这一过中基于倾斜摄影所得的影像方式能够将所得到程中无人机直摄影技术和与之相对应的倾斜摄影技术的三维模型是通过利用倾斜摄影方式。倾斜摄影测量技术是近年发展起来的，是一种打破了传统航空摄影技术只能从垂直角度拍摄绘新技术。打破了飞行平台上搭载多台传感的限制，不仅能真实反映地物情况，还可采用推进器，同时从重点倾斜等不同角度提取影像。该技术的定位技术能够获取精确的地理信息和影像信息。
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根据测区的地上物体的分布情况，主要是依据主要道路网的具体分布，大致确定无人机的起降场地范围的大小和行车路线的远近；精度水平和相机主距、像元大小等参数，计算航飞高度都很重要。此外，还需要重点关注测区范围内是否分布有高层建筑或较高信号塔等可能增加航飞难度的因素。数据准备、空三加密、建模输出三个环节是建模的主要环节。数据准备主要是整理航飞影像数据、相机文件、POS 数据使其满足软件平台的要求即可。目前利用无人机航摄系统进行大比例尺地形图测绘主要以无人机航飞正射影像图为底图，内业编辑成图后辅以外业补绘调绘完成。二维影像数据有很大的自身局限，在内业数据采集的过程中存在大量不可控信息的存在，如建筑物数量、房檐距离等等，需要通过补绘调绘完成无人机倾斜摄影技术的缺陷，使得成果数据从二维空间升级至三维空间，全方位、立体化还原地物，进一步减少工作量，加快数据采集速度。
四、无人机倾斜测量技术在大比例尺地形测绘中的应用的优点
1.倾斜摄影测量技术可以真实反映地物的真实面貌：获得三维数据可以真实的反映地物的本来面貌，倾斜摄影测量技术通过五个角度对地面情况进行拍摄，可全方位反应地物的真实面貌。
2.实景三维建模，数据准备、空三加密、建模输出三个环节都是实景三维建模的主要内容。数据准备主要从空三加密是实景三维建模的核心环节之一，为提高成果的位置精度水平，需要将外业采集像控点数据刺点至对应的像片，要求各个视角均选刺一定数量的像片。
3.外业补绘与调绘，对于大面积隐蔽地物或新增地物、地貌及多棱角不规则地物，在外业调绘图纸上用红笔圈定范围，内部注明该区域的地理名称，然后采用全站仪进行外业补测。要根据实地情况而定，一般选取明显的独立地物或较为规整的房屋房角等。如果起算点不准时，则要先进行改正，然后才能利用。
4.作业效率高于同类型的工具，劳动强度大幅度缩小。无人机倾斜摄影测量技术应用速度迅速，数据获取快捷，作业效率极大提升。与传统的图测绘方法相比，应用无人机倾斜摄影测量技术可以大幅降低外业工作量和工作强度。
5.数据精度高，干扰性因素少。现场不配合或者地形地貌过于复杂的现象是在地图测试的时候经常遇到的情况，很难确保地形图的准确性。无人机倾斜摄影技术进行大比例尺地形图测绘，通过非接触模式二三维环境作业，可准确定位物体特征点位，从而确保数据精度和全面性。
五、无人机倾斜测量技术在大比例尺地形测绘中的应用的缺点
1.有区域限制性。若植被较为茂盛的季节时需要去取景，由于植被遮挡造成的实景三维模型难以表达真实情况，仍需要通过人工绘图的形式进行补充。
2.有自身限制性。无人机作为倾斜摄影测量实用的载体，为了增加其便携性和灵活性，无人机的续航能力不强，因此，电池的续航能力成为其推广的限制条件，研制体积小长续航的电池迫在眉睫。
3.三维模型在表达整体的同时，某些也存在模型缺失或失真等问题。因此，为了三维模型的完整准确地表达需要进行局部区域的补测，常用方法是人工相机拍照或者使用车载近景摄影测量系统进行补测，增加多余劳动量。
六、结语
未来航空摄影测量的重要手段和国家航空遥感监测体系的重要补充是无人机倾斜摄影测量，我国的无人机技术逐步迈向实用。应用成果已在公安、应急、测绘、旅游、环保等行业得到了应用验证，受到广大研究者和生产者的青睐，大大地扩大了倾斜摄影测量技术的应用范围，其社会经济效益显著，具有广阔的应用前景和推广价值。在我国科技和经济的发展中，无人机倾斜摄影测量技术的发展与应用前景更加明亮。讨论和制定无人机倾斜摄影测量的行业标准将极大促进这项技术的规范应用，要想更好地为国家建设服务还需在今后的工作中进一步学习、实践、改进。
参考文献：
[1]周永丹.浅谈无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用[J].科技风，2019(15):238.
[2]王春敏.无人机倾斜测量技术在大比例尺地形测绘中的应用研究[J].测绘，2018，41(02):86-88.
[3]康学凯，王立阳.无人机倾斜摄影测量系统在大比例尺地形测绘中的应用研究[J].矿山测量，2017，45(06):44-47+52.
论文作者:王志涛1,李晓宇2
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：无人机论文; 测量论文; 比例尺论文; 地物论文; 地形图论文; 技术论文; 数据论文; 《防护工程》2019年10期论文;