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摘要：随着我国社会的不断发展进步，各行各业都发生了翻天覆地的变化，其中倾斜摄影测量就是随着科技发展而产生的一项重要科技。它是通过同一飞行平台搭载多台传感器同步采集影像，获取真实的地物信息而被广泛应用在经济建设的多个领域中，充分发挥了它的优势。随着倾斜摄影测量的发展，在航摄效率、清晰度、分辨率等方面有了更高的要求，促进了倾斜摄影测量的革新并向无人机倾斜摄影测量转变。无人机倾斜摄影测量的出现，极大地扩展了摄影测量的应用。基于此，本文对无人机倾斜摄影测量技术及其应用进行分析。
关键词：无人机；倾斜摄影测量；技术
1无人机倾斜摄影技术的概述
1.1无人机技术
无人机运行原理是通过无线电遥控与制动程序对无人飞机或者是飞行器进行控制，无人飞机主要包括固定翼、直升机、多旋翼以及飞艇等，具备机动、经济以及快速等优点。
1.2倾斜摄影技术
倾斜摄影技术的出现，彻底打破了以前的航空摄影只从正摄角度采集影像的方式，利用多角度相机同步采集地面物体各个角度高分辨率的航摄影像。运行原理为通过三维模型真实反馈适合人眼视觉的城市场景，将三维城市放入到城市地理信息框架中，呈现出丰富多变的地理信息，从而达到提高用户体验度，减少三维城市建模的投入成本。倾斜摄影测量技术是近年来国际测绘领域发展起来的一项新技术，它颠覆了过去正向摄影从垂直角度拍摄的局限性，而是在同一台飞行器上搭载多台传感器，从5个或者更多个角度采集地面信息图像，从而给用户营造真实的视觉体验。
倾斜摄影测量具有以下特点。
1）能够真实反映周围物体的真实情况。与正射影像相比，倾斜摄影让人从多个角度去观察事物，能够更加真实地反映出事物的实际情况，从而弥补了正射影像的局限性。
2）倾斜摄影测量技术能够实现单张摄影量测。通过倾斜摄影测量技术和配套的软件，能够对摄影影像的高度、长度、面积、角度和坡度等进行量测。
3）可以采集建筑物侧面信息。在三维数字城市应用中，利用倾斜摄影技术大规模成图的特点，从倾斜摄影批量提取相关纹理信息，降低了城市三维建模的成本。将倾斜摄影测量技术应用在城市规划、城市管理、军事活动等领域，具有其他数据无法取代的价值。倾斜摄影测量能够让指挥者和决策者看到比正射影像更多的影像资料，比如倾斜影像测量能够看到房屋一些侧面的安全出口，倾斜影像任意两点之间都可以通过软件进行精确的计算，在城市反恐活动中，能够计算通视距离、制高点等；在解救人质等紧急行动中，能更好地辅助决策。
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2无人机倾斜摄影测量技术
2.1无人机倾斜摄影测量技术的特点
无人机倾斜摄影测量技术有着突出的特点，其生产的三维实景模型数据，真实地记录了摄影瞬间研究区域地表任意角度的影像信息和三维坐标信息，有着不可替代优势。
具有高效、高分辨率、高精度、高性价比获取影像的特点，可快速搭建城市高精度二、三维地理信息框架；
能更加真实地反映研究区域地形地物及其周边环境的实际情况，很好地弥补了正射影像的不足；
三维实景模型具有很好的可量测性，极大地扩展了摄影测量的应用；
侧面纹理的可采集性，有效地降低了城市三维建模成本；
相对于基于正射影像三维GIS的三维数据，倾斜三维实景模型数据量较小，更易于网络发布和共享。
2.2无人机倾斜摄影测量数据处理关键技术
无人机倾斜摄影测量获取的多视影像数据，不仅包括垂直摄影数据，还包括4个方向的倾斜摄影数据。进行无人机倾斜摄影测量数据的处理，需要能很好地处理倾斜摄影数据，而传统的空中三角测量软件又无法很好地处理倾斜摄影数据，因此，无人机倾斜摄影测量数据处理需要解决4大关键技术：多视影像的联合平差、多视影像的密集匹配、数字表面模型（DSM）生成和真正射影像（TDOM）纠正。
3无人机倾斜摄影测量技术的应用
无人机倾斜摄影测量及其生产的三维实景模型所具有的独特优势，决定了这项技术具有广泛的应用前景。
1）利用其生产的城市三维实景模型，可建立虚拟景区和虚拟城市景观，实现大范围的三维景观展示和虚拟漫游，使人通过网络终端就能对景区或城市进行网上旅游，并有身临其境的感觉。
2）目前，我国智慧城市建设方兴未艾，而智慧城市建设所需的三维建模质量要求高且数量庞大，传统的三维建模技术已明显不能满足需求。无人机倾斜摄影测量借助无人飞行器为载体，可快速获取城市级倾斜影像，实现城市级高精度三维模型建设，快速搭建相关的二三维地理信息框架，为智慧城市建设发挥无可替代的作用。
3）电力是我国经济发展的重要保障，为了促进我国电力事业发展，将无人机倾斜摄影测量技术应用在电力规划中，通过无人机倾斜摄影测量，快速建立线路走廊的三维环境，全面准确获取电力线路带状区域地形地物的平面信息、高程信息以及实景状态，通过分析和对比，可选取最适合的方案；还可以利用三维实景模型判断林区分布，让输电工程有效避开林区，更好地实现高压输电线路优化目标。
4）测绘工作中，无人机倾斜摄影测量可以灵活快速地获取项目区影像，完成项正射影像或地形图的生产、更新，可进行竣工测量等。
5）还可为城市规划、国土资源、公安、环保等各行各业提供基于三维虚拟现实的高精度三维地理信息服务。
4无人机倾斜摄影测量发展展望
目前，无人机倾斜摄影测量技术已经取得了长足进步，在未来的发展中，需要加强软硬件和行业规范方面的改进，首先是硬件，需要提高无人机飞行的稳定性、抗逆性及影像拍摄效率，提高影像获取的硬件支撑能力，从而获取高精度、低噪点的影像，节省后期数据处理成本；其次是软件，要提高数据加密、抗干扰等方面的能力，改进倾斜影像处理能力和提高信息提取能力，从而可以从影像中挖掘更多有用的信息；然后是行业规范方面，解决无人机使用服务和服务管理监督不规范问题，促进无人机倾斜摄影测量技术的进步与发展。
结语
无人机倾斜摄影测量通过先进的定位技术，让用户获得了更真实、准确的测量数据，大大提高了地理信息测绘的效率。将其应用在城市规划和建设中，提高了城市规划的科学性和合理性。
参考文献：
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[2]王琳，吴正鹏，姜兴钰，陈楚.无人机倾斜摄影技术在三维城市建模中的应用[J].测绘与空间地理信息，2015，38（12）：30-32.
[3]王洁.数字摄影测量在西部地形图测绘中的应用研究[D].西安科技大学，2015.
论文作者:王强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/24
标签：无人机论文; 测量论文; 影像论文; 射影论文; 技术论文; 城市论文; 数据论文; 《基层建设》2018年第7期论文;