無人機傾斜攝影測量技術在大比例尺地形圖測繪中的應用

王鑫琦

摘 要：經濟的發展，就意味著中國各大領域正在進步。同時，高科技逐漸滲透到生活中的點滴，包括現在的無人機傾斜攝影技術，無人機在剛開始研發到現在多功能實際應用，來自于科研人員的努力革新，現階段無人機在各行各業有著其獨特而又實用的價值。例如，無人機傾斜攝影技術在測繪大比例尺地形圖中有著重要作用，無人機加盟測繪大比例尺地形圖對傳統的效率低，準確率低，耗時長的問題有了良好的改善。下文是對無人機傾斜攝影技術相關闡述，進一步對原理和優勢以及實際應用做出了初步的分析。

關鍵詞：傾斜攝影測量；無人機；大比例尺形圖

引言

經濟的高速發展勢必會帶動各行各業，在這樣的大趨勢下，數字化城市的推進越來越快，各大領域、各大行業通過對數字化時代高科技產品的充分利用，推動了其產業的發展。無人機以其獨特的優勢對大比例尺行圖傳統測繪進行了改變，由于測繪大比例尺形圖傳統的做法存在著很多問題，例如效果不佳、耗時長等，讓測繪大比例尺成圖的工程更加的難做，所以測繪大比例尺地形圖中無人機起到了關鍵性作用。但是無人機雖然之前的方式做出了技術性的彌補，但是也帶來了其他的影響，那就是在測繪過程中會受到天氣和地質結構的影響。現階段，數據影像分辨率在0.5米左右，就算是這樣也不能滿足其精度需求，因此，傳統的測量技術很難應用到測繪大比例尺地形圖中。

上述提到了無人機測繪大比例行地形圖一些問題，但是現代技術革新速度快，這方面的技術問題有了妥善的處理方法。那就是傾斜攝影測量技術的研發，以其多角度高分率影像及數字三維模型在大比例尺地形圖測繪中極為突出。它與傳統無人機攝影測量有所不同，其能夠在小范圍中進行測繪，市場應用價值很高。

1.傾斜攝影原理及特點

1.1傾斜攝影原理

無人機的傾斜攝影原理是在無人機平臺上累加多個數碼相機，以不同方向、不同角度來對要測繪的物質拍攝。一般比較常用的GPS或IMU系統是結合了平臺和五鏡頭傾斜攝影系統，通過這種方式獲取POS數據和相關的數據，最后通過特定的軟件對所得到的數據進行匯總整理以及分析。

1.2傾斜攝影測量技術特點

第一項特點就是傾斜式測量在進程中拍攝的圖像更加的準確真實，同時對人類感知，以最準確可靠的數據表達出來；第二項能夠為測量采集更多較為準確的數據；第三項能夠將工作上的一些數據表達的更準確，精度高，而且傾斜攝影技術在操作上比較簡單，應用性比較強，能夠在很短時間內完成大比例尺地形圖的測繪。由此可知通過傾斜攝影技術來測繪大比例尺地形圖，不僅可以獲得準確高，精度高的數據。還可以最大程度上的對傳統的測量技術把一些缺點進行彌補，應用傾斜攝影技術測繪大比例尺地形圖能夠更有效地得出結論。

1.3傾斜相機的性能要求

測繪大比例尺地形圖，對于拍攝的相機來說有著比較高的要求。在測繪開始前，要對攝影系統中的鏡頭進行挑選，鏡頭的種類基數大，分有多頭和單頭，能夠通過多角度來獲取圖像，同時也可以達到單駕駛操作的廣度和深度。通常情況下，傾斜攝影技術在工作時的像素會達到3500萬以上，同時傾斜攝影技術或者影像是通過一次曝光，所以在使用及測繪大比例尺地形圖時不能夠固定單一相機的像素，對于其他方面，如工作時長，使用時長及曝光等功能可以加以把控。一般情況下，在測量大比例尺地形圖是單鏡頭像素要達到兩千萬以上，一次曝光像素要在1億左右。特殊情況下，相機的工作時長要在90分鐘以上，而且還要保證無人機能夠二十四小時作業，同時，擁有曝光功能相機才能夠達到影響重疊度的要求。

2.傾斜攝影測量技術優勢

傾斜攝影測量技術較一般的攝影技術來說，有了很大的創新與改良，同時傾斜攝影測量技術能夠達到自動化三維模型建模采集數據影像的需求，無人機傾斜攝影測量技術突破了傳統的局限性。讓測量的范圍更加的廣泛，不用受地貌，天氣等客觀條件的約束。而且，傾斜攝影測量技術的分辨率效果特別好，能夠從不同視角得到影像的全部信息，同時支持DSM、DLG輸出，因而傾斜攝影測量技術被人們廣泛關注且應用。

現階段無人機傾斜測量技術在測繪大比例尺地形圖中，有了較為廣泛的應用。主要因為其在地勢結構簡單，地勢平坦的地方給出的數據能夠滿足大比例尺地形圖的精度需求。在實際操作過程中效率也大為提高。讓測繪大比例尺地形圖耗時大大縮減，同時也就加快了測繪任務的完成，而且其本身對于大比例尺地形圖的測繪有著較為突出且實用的特點，為測量大比例尺地形圖帶來了新的方法。

3.無人機航測在大比例尺地形圖測繪中的應用

3.1測量區域分析和航拍設計

測繪工作開始前，第一步要對測量區域有完備的設計，能夠對測量區域有一定的了解與把握，基于此，才能夠科學地對航拍路線進行規劃，從而得到更為準確有效的數據。無人機主要是用航拍對地形數據進行收集，如果工作人員本身對收集數據的區域不了解，那么將會加大任務實行的難度，還有可能導致無人機損壞。除此之外，工作人員需要對信息收集區域的坐標情況、控制點、面積等有著較為細致的了解，最后根據實際情況和要求科學的規劃航拍路線。

3.2地面站控制系統

地面站控制系統主要有三方面構成，分別是地面站軟件、數傳電臺和計算機。在工作過程中，控制系統獲取信息依賴于控制軟件的及時數據更新，在得出各種參數時，還能夠通過地面站軟件對無人機的參數和航線進行匯總整理，進而可以對無人機進行無線控制。由上文可知，經過一系列的操作之后，無人機的自我控制能力將會得到提高，只需工作人員給無人機確定航線，即可自動執行任務。

3.3像控點的設置

像控點的設置可直接影響傾斜攝影測量技術的數據，所以對于像控制的合理設置，能夠有效提高數據及成圖的精確度，如果沒有妥善處置，可能會造成很多的成圖無法匯總統計。在測繪過程中，也有可能測繪的區域的像控點被遮掩，讓無人機的工作受到阻礙，同時就會導致傾斜攝影測量技術的程度受到很大的影響，從而讓這次的任務質量大大降低。所以，在工作中如有遇到比較繁瑣的任務，要仔細認真的分析當地的情況。

3.4立體采編測量

立體采編測量，是在無人機對相關數據進行初步的收集后，再次對所得數據進行整體的核實，以此來保證無人機在測繪中數據收集的精確度。在工作中，工作人員要重視收集到的每一項數據，無人機工作完成后，要對其數據進行整理手繪等高線和水涯線。由此讓工作人員在工作過程中提高自己的專業能力，同時也可以保障工作數據的準確性。

結語

本文的無人機傾斜攝影測量技術在大比例尺地形圖的測繪中擁有很重要的地位，其完全可以滿足大比例尺地形圖測量的精度要求。但是，無人機傾斜攝影技術測繪大比例尺地形圖應用只是出于初級階段，相信在以后的科技發展過程中，該技術會有著更加廣闊的應用。最后，傾斜攝影技術測量有著其較高的分辨率和高機動性，也可以對其進行工程化應用。

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