無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量數(shù)據(jù)獲取及處理探討

譚程華

摘要：在傾斜攝影測(cè)量技術(shù)中應(yīng)用無(wú)人機(jī)設(shè)備，能夠有效提升測(cè)量工作的精確度。工作人員能夠利用測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，從而形成三維實(shí)景模型，為測(cè)量工作提供良好的助力。本文主要分析了無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的相關(guān)概述，并詳細(xì)分析了無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量數(shù)據(jù)的獲取以及處理措施。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);傾斜攝影測(cè)量;數(shù)據(jù)獲取

無(wú)人機(jī)的使用非常靈活，通過(guò)在攝影測(cè)量技術(shù)中應(yīng)用無(wú)人機(jī)設(shè)備，能夠讓獲取的信息數(shù)據(jù)質(zhì)量更好、分辨率更高，在傾斜攝影測(cè)量技術(shù)中使用無(wú)人機(jī)，能夠有效提升測(cè)量工作數(shù)據(jù)效果。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是在同一臺(tái)攝影機(jī)中打造多臺(tái)不同的傳感器，從不同的攝影角度來(lái)得到更加全面的數(shù)據(jù)信息，從而形成三維實(shí)景模型。

一、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)相關(guān)概述

1.傳統(tǒng)攝影測(cè)量與傾斜攝影測(cè)量的區(qū)別

在傳統(tǒng)的攝影測(cè)量工作中，通過(guò)測(cè)區(qū)當(dāng)中存在的不同攝影站點(diǎn)的中心投影，能夠得出不同的正射影像，這些正射影像的出現(xiàn)可以為大家展示出被攝對(duì)象的平面位置、物體形狀以及大小規(guī)模等信息。一般傳統(tǒng)的攝影測(cè)量技術(shù)主要是用于生產(chǎn)正射影像或者是測(cè)制線畫(huà)圖[1]。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在傳統(tǒng)攝影測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了技術(shù)的創(chuàng)新，改變了傳統(tǒng)攝影測(cè)量技術(shù)中通過(guò)使用中心投影形成影像，而是能夠通過(guò)使用不同的攝影站點(diǎn)，從不同的方位和角度來(lái)獲取相關(guān)的影像，從物體的垂直方位、前視方位、后視方位、左視方位和右視方位來(lái)獲取相關(guān)的影像，形成了三維實(shí)景模型，不僅了解了攝影地區(qū)的平面位置、形狀以及規(guī)模，還能夠深入的了解被攝地區(qū)立面、側(cè)面、縱橫斷面等信息，讓測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)更加豐富和多樣化。因此在測(cè)量工作開(kāi)展過(guò)程中傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，除了能夠測(cè)繪地形圖之外，還能夠全方位的幫助工作人員研究被攝地區(qū)，形成三維實(shí)景模型。

2.無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量與有人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的區(qū)別

有人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，指的是使用能夠承載人的飛行器作為攝影平臺(tái)，開(kāi)展有效的測(cè)量工作。但是有人機(jī)飛行器設(shè)計(jì)需要申請(qǐng)航線，過(guò)程比較復(fù)雜，再加上飛行高度、飛行區(qū)域以及拍攝的時(shí)間都受到了一定的限制，不僅技術(shù)操作非常復(fù)雜，同時(shí)成本消耗也非常高[2]。有人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)需要長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)行航飛留空，但是拍攝效果非常穩(wěn)定，拍攝的范圍也十分的廣泛，因此大部分情況下有人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)主要是應(yīng)用于大型的航攝活動(dòng)當(dāng)中。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)主要是使用了無(wú)人飛行器當(dāng)做攝影平臺(tái)，無(wú)人機(jī)的操作時(shí)效性更強(qiáng)，操作周期也比較短，成本跟有人機(jī)相比更加低廉。雖然無(wú)人機(jī)的航攝受限范圍比較小，但是航飛留空的時(shí)間比較短，攝影的規(guī)模相比來(lái)說(shuō)也比較小，因此只適用于小規(guī)模的航攝活動(dòng)當(dāng)中。通過(guò)對(duì)比可知，無(wú)人機(jī)的傾斜攝影測(cè)量技術(shù)跟有人機(jī)的傾斜攝影測(cè)量技術(shù)互有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，只有把這兩種測(cè)量技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，才能夠把航拍攝影技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來(lái)。

二、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

隨著我國(guó)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，無(wú)人機(jī)設(shè)備的出現(xiàn)也給攝影測(cè)量技術(shù)帶來(lái)了新的發(fā)展方向[3]。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)屬于高新技術(shù)項(xiàng)目之一，能夠通過(guò)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)呈現(xiàn)出來(lái)的三維數(shù)據(jù)，把真實(shí)拍攝地區(qū)的外觀和位置都反應(yīng)出來(lái)。無(wú)人機(jī)在使用過(guò)程中更加靈活，能夠快速有效的幫助工作人員及時(shí)采集數(shù)據(jù)信息，并形成三維模型。

1.無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量數(shù)據(jù)的獲取

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是通過(guò)同一無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)，同時(shí)搭載多臺(tái)不同方位的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取的。一般在測(cè)量工作中是使用5臺(tái)傳感器，從垂直、平視、傾斜等不同的角度和方位來(lái)采集相應(yīng)的攝影信息，確保被攝物體所有立面信息被采集到[4]。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的數(shù)據(jù)獲取需要通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，確定好測(cè)量裝置的測(cè)量姿態(tài)以及測(cè)量的未知參數(shù)，使用計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)多臺(tái)相機(jī)來(lái)采集同步數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)在采集完成之后就需要統(tǒng)一保存在存儲(chǔ)裝置當(dāng)中，通過(guò)操作計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，處理數(shù)據(jù)之后形成三維數(shù)據(jù)模型。

2.無(wú)人機(jī)傾斜測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，能夠把被攝目標(biāo)的真實(shí)情況詳細(xì)的反映出來(lái)，通過(guò)使用現(xiàn)代化先進(jìn)的定位技術(shù)，讓獲得的攝影數(shù)據(jù)更加豐富，并且無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)跟其他測(cè)量技術(shù)相比，數(shù)據(jù)獲取的更加全面，同時(shí)攝影過(guò)程中還不會(huì)消耗大量的成本。無(wú)人機(jī)傾斜攝影能夠從多個(gè)角度和方位來(lái)探測(cè)出被測(cè)目標(biāo)的真實(shí)情況，跟傳統(tǒng)攝影測(cè)量技術(shù)相比要更加的全面和真實(shí)。無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，是通過(guò)使用相關(guān)的軟件，分析無(wú)人機(jī)傾斜攝影得出來(lái)的多張影像，并根據(jù)拍攝出來(lái)的影像進(jìn)行三維模型的建立。

3.無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的主要應(yīng)用

跟其他傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比較來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用更加靈活，并且航攝的成本也更低，通過(guò)建立起三維實(shí)景模型，得出來(lái)的數(shù)據(jù)信息更加全面，有效拓展了無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍[5]。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，例如繪制地形圖、橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查以及電力系統(tǒng)的應(yīng)用等，都可以使用到無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)工作時(shí)間和周期比較短，在我國(guó)地形圖繪制、地質(zhì)勘探以及國(guó)土資源開(kāi)發(fā)工作中能夠得到有效的利用。地形圖測(cè)繪工作有很嚴(yán)格的要求，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用恰恰能夠滿足這些要求。建筑工程施工環(huán)境比較復(fù)雜，尤其是橋梁施工，不僅需要測(cè)量施工環(huán)境，還需要探測(cè)出周圍水域環(huán)境，如果能夠使用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，能夠減少測(cè)量工作的難度，提升橋梁施工的穩(wěn)定性，為施工提供有效的數(shù)據(jù)支持。

在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之后使用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，能夠真實(shí)的測(cè)量出受害區(qū)域情況，這樣才能夠及時(shí)有效的采取措施進(jìn)行解決和處理[6]。

三、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在寧波軌道交通項(xiàng)目中得到了很好的應(yīng)用。由于項(xiàng)目面積小，工期要求緊，因此項(xiàng)目采用飛馬智能航測(cè)/遙感系統(tǒng)F200傾斜相機(jī)，采用無(wú)人機(jī)管家2.0飛控系統(tǒng)實(shí)施航攝。項(xiàng)目飛行航高較低，影像清晰度較好，最終的三維模型成果質(zhì)量?jī)?yōu)良，可以作為后期數(shù)據(jù)分析和城市規(guī)劃的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

結(jié)語(yǔ)：

在測(cè)量工作領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，得出來(lái)的測(cè)量信息數(shù)據(jù)更加的全面和科學(xué)，能夠有效的彌補(bǔ)在傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)使用過(guò)程中出現(xiàn)的不足之處。無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用有效促進(jìn)了我國(guó)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，為測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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