摘要：地籍测量是土地资源管理中的重要内容，其对土地资源的监管和利用等具有重要的意义，为了保证地籍测量具有良好的准确度，切实的实现对土地资源管理的数据提供，现代化科技技术逐渐在地籍测量中得到了应用，其中无人机低空倾斜摄影测量技术就是一种典型的现代化测量手段，下面，本文就针对地籍测量中无人机低空倾斜摄影测量技术的应用进行分析，来对此技术进行深入的了解。
关键词：地籍测量；无人机低空倾斜摄影；测量技术
前言
在新时期环境下，土地资源不断得到开发，土地资源的规划量和利用量也是不断增加，为了更好的实现对土地资源的管理，地籍测量工作发挥着重要的作用。在地籍测量中，传统的测量技术已经不能够满足当前环境对数据要求的需求，现代化无人机低空倾斜摄影测量技术逐渐成为了地籍测量发展的主要趋势，而地籍测量中无人机低空倾斜摄影测量技术如何进行应用，就是本文主要研究的内容。
1.无人机低空倾斜摄影测量技术优势
对倾斜摄影的技术来说，是近年来在测绘领域中发展的一项新型科技测量技术，其实现了对传统正射影像从垂直的角度进行拍摄局限性的打破，借助相应的飞行平台进行多台的传感器搭载，冰且根据1 个垂直和4 个倾斜的5 个不同性角度进行影像的采集，从而来为用户进行直观性和真实性世界的呈现。此技术和传统的测绘手段比较，其数据源的获取从单个的x、y和z等坐标增至点云、DEM和DOM等，因此其具有着丰富和高效的数据成果；同时此技术能够通过高精度、大范围和高清晰性的方式对复杂化的场景进行全面的感知，进而借助相应的先进性数据采集的设备和专业性数据处理的流程来产生相应数据的结果，从而对地物外观、高度和位置等属性进行直观的反映，实现对测绘精度的提升以及真实测绘效果的保证；另外，此技术还能够对模型生产的效率进行有效的提升，其通过人工建模的方式在一两年内才能够实现对一中小城市的建模工作完成，而借助倾斜摄影的建模方式仅仅需3-5 个月就能够完成了，因此此技术能够有效的控制三维模型的数据采集成本经济性和时间经济性[1]。
2.无人机低空倾斜摄影测量技术流程
通过此技术对实景进行三维建模工作的流程主要包括有现场勘察和资料收集、技术设计、无人机的倾斜摄影、实景三维的建模处理、业内三维的勾图、质检和外业的补漏等。在现场的勘察和资料的收集中，要对相应的区域现场实施勘测，找寻合适起飞的地点，并对测区内现场限飞的情况同相关部门实施沟通，并天气气象的资料进行收集，合理进行飞行时间的制定；在技术设计中，主要对飞行器进行合理选择，对飞行的路线和区域进行制定，对飞行的时间进行合理确定，并对航线的重叠度和航次等参数实施设计和论证，从而制定出合理性和可行性的方案；在无人机的倾斜摄影中，主要是根据技术设计的现场来对航测飞行的数据进行采集工作的实施；在实景三维的建模处理中，主要借助Smart3D和Altizure等软件来对通过倾斜摄影所采集获取的数据实施处理，进而自动生出实景三维的模型；在业内三维的勾图中，主要借助清华山维以及南方idata软件于三维的模型上进行加地形图的勾画；最后，做好内业的质检以及外业的查漏和补缺等工作[2]。
3.地籍测量中无人机低空倾斜摄影测量技术的应用
3.1工程概况
在本文中主要以某市的测绘院其所承接农村地籍的调查项目当作案例进行分析，在A 地区内，地籍项目所测量村庄其1：500比例地籍图的面积约是16 km2，在B地区内，需测量村庄其1：1 000比例地籍图的面积约是30 km2。在A 地区内，要求航拍影像要比倾斜的摄影优有2 cm的分辨率，在B地区内，要求航拍的影像要比倾斜的摄影优有5 cm的分辨率，同时使用倾斜的摄影数据借助Smart3D软件来对实景的三维进行自动的建模，后再通过清华三维的软件进行地形图的勾画。
技术工作流程图
3.2无人机的摄影系统
在无人机的摄影系统中，主要包括倾斜相机和飞行器等设备构成。在倾斜相机是设置中，其主要通过5个方位来对数据进行采集，主要方位包括正摄、后视、前视、左视和右视等。在飞行器的设置中，一般使用的有固定翼和旋翼等两类，在固定翼类型的使用中，尽管其具有着效率高和续航的时间长等优点，但是因为固定翼的航速比较快，对其配合性相机曝光的时间间隔有着很高的要求，同时还受到安全的航高以及载重等因素的限制，其获取地面影像的分辨率精度就存在不足，因此本文案例中主要选用的是经过电池容量改装的旋翼机类型[3]。
此旋翼机使用八轴的飞机，主要是原因八轴的飞机能够支持断桨的保护，若存在一个机臂的失去时，仍然能够正常的飞行，同时在对不相邻性两个机臂失去时，也能够进行安全的回收，另外，此飞机能够悬停使用，且操作简单和安全性比较高，能更按照测区的四季情况实现不同的高度飞行作业和处理，所获地面影像的分辨率也低于1 cm。进行飞控选择中，本项目选用的是多选择性双控制器类型，主要原因是因为无人机的倾斜摄影一般在市区内存在较多的作业，为了保证其作业的安全性。另外，为了保证无人机的倾斜摄影具有良好的续航能力，本项目就对其电池容量进行了改装，有效的提升了其续航的时间。
3.3像控点布设和测量
在本文案例项目的像控点布设中主要通过布标方式进行，在标志点通过红白油漆来对道路的交叉口和房屋的顶部位置进行喷涂，由于红白的油漆具有很大的反差，因此相片上具有醒目的效果。在观测中主要通过GPS-RTK的模式实施，对每一个点都进行的单独两次的观测，且每次的观测历元是超过15个的，并对两次的成果差在25mm内进行数值的取中当作最终的结果。
3.4无人机倾斜摄影对测量数据的采集
对测量计划方案制定完成后，于合适的天气条件下，进行人员和设备的组织，在外业中通过无人机的倾斜摄影进行数据的采集，按照现场不同的条件和实际情况，将飞行的高度控制为100 m-200 m范围内，则航线的设计是满足相关技术的要求的。对倾斜摄影其航线的设计主要通过专用航线的设计软件实现的，相对的航高、物理像元的尺寸和地面的分辨率都是符合三角比例的关系。在本次自动化的模型中，要求旁向的重叠度超过66%，且航向的重叠度也要超过66%。通过航线设计的软件所生成飞行计划的文件，在此文件内包括有飞机航线的坐标和各相机曝光点的坐标等位置。在实际的飞行作业中，其各相机按照对应曝光点的坐标位置进行自动化曝光的拍摄工作。
3.5空中三角测量
在完成倾斜摄影的数据采集后，需要做好对数据的预处理。首先，要检查POS的数据和影像是否存在良好的对应性，通过无人机所航摄POS的数据往往是WGS84相关坐标系的成果，要按照项目的要求将其转变为需要坐标系的成果；还要检查影像的清晰度，看是否存在大范围的遮挡或者模糊等情况；对影像上的布像控点清晰度和醒目度进行检查，检查像控点坐标正确定；另外，还需要对相机检校的参数进行检查等。然后，再进行空中三角的测量，通过倾斜摄影的瞬间系统观测值来当做多角度的倾斜影像其初始的方位，进而按照成像的模型来对每一个物方的坐标进行计算，进而生成出倾斜的影像间诸多连接点，进而和少量外业的像控点进行结合，借助区域网内的平差来达到多视角性空中三角的测量，从而生成出空中三角的测量结果。此过程需要反复的调整，调整内容有参数的设置和像控点的点位等，一直到结果符合要求而输出相应报告[4]。
3.6内业数据三维建模
在完成对数据的收集和获取后，先要进行对获取影像质量的检查，若一些区域存在不合格的情况，就要进行补飞作业，一直到所获影像的质量符合要求；然后要对其实施匀光和匀色的处理，因为在飞行中若存在时间以及空间等差异，其影像间是会有色偏现象存在的，此时就要实施匀光和匀色的处理；处理后再实施几何性的校正、对同名点的匹配和区域网的联合平差等处理，最后把平差处理后数据进行倾斜影像的赋予，让它们在虚拟的三维空间内具有相应位置与姿态等数据，这时候倾斜的影像就能够实时进行量测，在每张的斜片内每个的像素都对应有真实地理的坐标位置情况。
在内业的处理中主要通过Smart 3D软件来对数据进行处理，这种软件能够将以静态建模的主体其不同角度进行数码照片拍摄当作一对数据，并当作输入的数据源，进而加入相应可选性和额外的辅助数据，如摄像头焦距、主点、传感器的尺寸和镜头的失真等属性以及照片位置、旋转的照片和控制点等，此过程是不需要人工进行干预的，就能够实现对高分辨率且具备真实性纹理三角的网格模型输出，这种三维网格的模型还能够对建模主体真实的色泽、细节的构成和几何的形态等进行精细准确的表现，实现倾斜摄影的数据转化为三维得到模型过程。
4.结语
综上所述，地籍测量中无人机低空倾斜摄影测量技术的应用能够有效的提高地籍测量的水平，此技术具有广阔的发展前景，为了促进其更好的运用，还需要不断对其进行探索和改进，这也是地籍测量中需要重视研究的内容。
参考文献：
[1]李冬森.无人机倾斜摄影测量技术在城市土地利用动态监管中的应用研究[D].2018.65-65.
[2]郭岚，王春涛，赵元务.无像控无人机倾斜摄影测量在农村地籍测量中的应用[J].测绘与空间地理信息，2019（4）.216-218.
[3]李杰，马强.无人机低空倾斜摄影测量技术在玛纳斯智慧城市建设中的应用[J].岩土工程技术，2018，v.32；No.158（04）：15-18+53.
[4]黄晨东.浅谈无人机倾斜摄影测量在地籍底图测绘中的应用 ——以"平潭综合实验区（平原镇、苏澳镇、芦洋乡）农村地籍和房屋调查项目"为例[J].福建建设科技，2018，162（5）：87-90.
论文作者:梁红军,古新育,蓝健波,邓世仁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：测量论文; 无人机论文; 技术论文; 数据论文; 低空论文; 影像论文; 建模论文; 《基层建设》2019年第19期论文;