傾斜攝影技術在江西省礦山地形圖測繪中的應用

彭召偉

（江西省贛西土木工程勘測設計院測繪分院，江西 宜春 336000）

1 傾斜攝影在礦區大比例地圖中的建設

隨著科技的日益進步，傳統地形測繪一般采用人工跑點的測量方式，采用全站儀+GPS等工具相結合的方法進行每棟房屋的測量，此方法具有一定的局限性，比如作業效率低、礦區較隱蔽區域難以測量、累計測量誤差較大、數據成果單一等等。隨著低空無人機攝影技術的快速發展，現已具備全天候、低成本、高精度等優勢，能夠快速的獲取到所需的圖像照片，有效的提升生產效率，降低工作人員的勞動強度和時間成本。利用無人機攝影技術建立的高精度實景三維模型再進行礦山大比例尺線劃圖的生產已經成為了現實。現就這項技術的應用進行實踐探索，根據我院在類似無人機攝影項目的相關生產經驗的基礎上，對礦山開采區域數據采集與數據處理及數據應用的整體解決方案。

2 傾斜攝影測量技術在城鎮規劃用圖測繪中的應用

（1）傾斜攝影測量系統組成。①大疆經緯M600 PRO多旋翼無人機搭載天擎智造MS Q5四代傾斜攝影系統。②數據后處理采用CC和DP-Mapper、EPS2016三款軟件。③操作系統軟件：WINDOWS 10。

（2）傾斜攝影測繪工作步驟。①測區踏勘。測前踏勘是每個項目開展前必不可少的一項重要工作，其目的在于了解測區近期天氣狀況、植被覆蓋情況、交通狀況、礦區周邊居民點分布情況、行政區劃、控制點保存情況、地形地貌等信息，從而便于技術人員合理制定飛行方案，選取起降場地，保證外業航飛的安全。②航線設計。根據攝影測量外業采集相關經驗來看，基于像控點約束，為了滿足大比例尺項目高精度的要求，傾斜影像采用地面分辨率2cm的影像數據，且為保障三維模型的生成效果，其航向、旁向重疊度選用80%，由于本測區存在高樓，地物落差較大為了保證影像的重疊度及高層建筑的模型效果。設計的航高為150m預計飛行時間約為20分鐘。將測區km范圍線文件導入DJI GS PRO地面站軟件內，根據礦區的地形情況和精度要求，軟件自動生成最佳航線。

圖1 航線設計

（3）像控點布設。根據相關規定與其他項目的經驗在滿足大比例尺項目高精度的要求，通常情況下建議每平方公里布設15個～20個像控點（如配備實時差分模塊，可根據實際情況適當減少像控點數量），同時布設部分檢查點，如若太密既浪費人力、物力，也影響后期處理速度，而疏于這個密度的話則可能損失精度。因像控點要應用于后期數據處理，一般需要多次測量取均值，像控點位置原則性一般應選擇在高程起伏不大的地面，盡量避免選擇房角點或帶有高程起伏的角點，以免造成內業人員在選刺像控點時因判斷失誤刺偏導致數據不滿足精度要求。使用RTK連接江西省網CORS，并南方銀河GPS工程之星3.0軟件進行平滑采點功能測量像控點點位坐標值，為保證像控點精度，每組像控點采集二個測回，每個測回采集20個點，最后計算平均值，每測回完成后應重啟接收機。每組像控點進行拍照記錄，要求照片能夠反映像控點的地形特征，并做好點之記整理工作。

（4）航飛情況。現場航攝作業時，安全是首要考慮的要素，飛機組裝完成后，要進行一系列嚴格的檢查，在確保安全的情況下才能升空作業。飛機升空作業后，飛手應在地面站對飛機工作狀態進行實時監控，時刻關注飛機的飛行姿態、電池剩余電量、航高及飛行速度等指標。航攝完成后應在現場下載PO數據和影像數據并對航攝影像進行檢查和整理，確保POS信息無遺漏，航片清晰，色彩豐富。

3 數據處理

（1）新建工程。打開CC智能建模軟件，輸入工程名，選擇工程路徑。

（2）添加影像。點擊添加影像按鈕，給工程加入影像。

（3）設置POS信息。導入POS文件，可自定義列屬性，選擇合適坐標系，并檢查POS分布。

（4）設置工程參數。根據實際需求，調整工程參數，完成工程創建。

（5）智能影像處理。經像片刺點、幾何處理、自動匹配空三、構建TIN模型、貼紋理、構建三維模型等步驟，實現實景三維建模。通過對礦區地形進行高重疊度影像處理，獲取大量連點，并在此基礎上建立精細TIN模型及三維白模。

4 內業測圖

利用DP-Mapper與EPS軟件實景三維測圖系統進行線劃圖采集作業，將測區高精度實景三維模型、空三成果、畸變糾正影像導入軟件，配置解決方案，由內業人員通過實景三維模型及多視角傾斜影像進行點、線、面等矢量信息繪制，并按照國標要求賦予要素屬性信息。

5 外業檢查核

對補測調對內業根據模型判讀部分作一定比例抽查和實地核對，對內業無法判繪的地形元素和新增或減少的地物與隱蔽部分地物、影像上顯示不清楚的地形元素和各屬性注記，均在外業補測和調繪。

6 規劃用圖測繪方法比較

規劃與設計階段測圖比例尺一般在1：500～1：1000之間，通過傳統測量方法與航測方法實踐對比看，測繪礦區以外區域的地形圖，從成圖精度和效率兩方面看都不如數字航測方法有利。而礦區周邊樹木壓平處理滿足大比例尺成圖精度、效率方面遠高于傳統測量。

從以上分析看傾斜測量技術和全站儀內外業一體化數字成圖技術在線劃圖測量中各有利弊，在測繪1：500地籍圖界址點、礦山地形圖細部點時，一般須采用地面數字測圖方法保證成圖精度。實際應用中應根據不同的測區情況和測圖要求，采用不同的成圖方法，對大的測區可以同時將數字攝影測量方法和全站儀內外業一體化數字成圖技術分別針對不同區域應用，其效果也許更理想。