無人機傾斜攝影測量技術在規劃竣工測量中的有效應用

雷帶珍

（南寧市勘察測繪地理信息院，廣西 南寧 530000）

隨著科學技術的不斷提高、經濟的快速發展，目前，我國已經掌握了大量傳統衛星影像技術以及航空攝影數據資料。近年來，我國無人機傾斜攝影測量技術飛速發展，對遙感數據的實時性、高分辨率以及機動性方面的要求也隨之提高。與傳統的衛星獲取信息方式相比，無人機航攝平臺以及攝影測量技術更具靈活性。對于無人機傾斜攝影測量這項新型遙感技術而言，目前，其正廣泛應用于規劃竣工測量中，它能夠科學的規避規劃竣工測量過程中強度大、周期長等不足。

1 無人機傾斜攝影測量技術的基本原理以及特點

1.1 無人機傾斜攝影測量技術的原理

利用無人機傾斜攝影測量技術拍攝照片時，其會記錄航高與航速、航向、旁向重疊、坐標等數據，最后將這些數據通過特定的數據處理軟件進行處理，并將拍攝的影像統一納入坐標系統中[1]。

1.2 無人機傾斜攝影測量技術的特點

無人機傾斜攝影測量技術的具體特點包括3 個方面。1）通過無人機傾斜攝影測量技術拍攝得到的三維數據能夠將地物的外觀、位置以及高度等屬性真實的反映出來。2）無人機傾斜攝影測量技術能夠同時輸出DSM、DLG 以及DOM 等數據，不僅能夠在傳統航空攝影測量的基礎上獲得更多數據，而且可以有效降低城市三維建模的成本[2-3]。3）無人機傾斜攝影測量技術能夠快速采集影像數據，提高了工作效率。

2 無人機傾斜攝影測量技術的操作流程

無人機在進行傾斜攝影測量時，操作流程如圖1 所示。

3 無人機傾斜攝影測量技術在規劃竣工中的應用

3.1 工程概況

圖1 無人機傾斜攝影測量操作流程圖

以某規劃核實項目為例，測區包括16 棟高層商品房，需要測量的竣工面積大約是170 000 m2，無人機通過五鏡頭傾斜攝影相機進行航攝，并在空中測量三角，幫助構建三維模型，如圖2 所示。

圖2 該項目的規劃核實航拍圖

3.2 航線布設以及獲取數據

在竣工測量中要根據實際情況確定飛行的范圍并規劃飛行的航線，要保證航向重疊度大于80%，旁向重疊度大于60%。在布設航線時，基于單鏡頭的無人機采用實景三維飛行方案，放慢數據采集速度，要保證有足夠的重疊度，如果要獲取全方位無盲點的傾斜影像，就要在不同的角度、不同的高度飛行。因此，在設計航線時，不僅對規劃設計要求很高，同時對航攝員的操作也有很高要求[4]。首先，要根據測區的走向使測區的邊界線平行于首末航線。其次，航線的范圍應大于測區邊界線200 m，這樣才能使傾斜攝影相機所拍攝的邊緣物體能夠立體成像。該測區布設了14 條航線，航向重疊度和旁向重疊度均大于80%，且高度保持在150 m，航向間距與旁向間距分別為25 m 和38 m，由此獲得了5 組影像數據，每張相片都有POS 數據。

此外，通過提前在地面設置像控標志物（可以將典型的地物當作像控點），可以利用無人機采集項目區多個視角的影像。

3.3 空三加密與自動建模

利用無人機傾斜攝影測量技術導入傾斜攝影數據以及外業像控點，并進行空三加密。通過生成點云建立不規則的三角網，將自動紋理與DSM 進行映射，就能夠獲取建筑規劃竣工測量所需要的全景三維模型。

3.4 矢量測圖

利用DP-Modeler 對傾斜攝影獲得的數據進行測量，包括建筑物矢量以及點狀地物等數據，并且在每個地物上標記好相應的編碼，最后將其導出，獲得CASS 成圖。

3.5 成果精度分析

根據《城市測量規范》所要求的建筑竣工測量地形圖的測量精度，竣工測量地形圖的主要地物點相對于鄰近圖根點的點位中誤差不超過50 mm，次要地物點相對于鄰近圖根點的點位中誤差不超過70 mm，地物點間距中誤差不超過50 mm，高程點相對于鄰近圖根點的高程中誤差不超過40 mm。表1 是該項目成果報告中建筑退間距的成果表。

表1 建筑邊長、間距、退距核實成果表

4 無人機傾斜攝影測量技術在規劃竣工測量中的問題以及展望

無人機傾斜攝影測量技術與傳統攝影技術相比具有其特有的優勢，但是在實際操作中還存在一些問題。首先，該技術對天氣以及光線方面有很高要求，需要知道當天的天氣、云層厚度以及光照、空氣的能見度等是否符合航拍條件。其次，在城市新建的高層建筑以及綠化密度較高的小區中，會出現影像遮擋的問題[5]。最后，該技術對技術人員的專業度有很高要求，尤其是內業作業人員不僅需要有相關的經驗，還應對操作有一定的熟練度，避免在繪制地物時出現誤差。

由于無人機傾斜攝影測量技術廣泛應用于規劃竣工測繪中，獲得了很好的效益，通過與實景的真實三維模型相結合，能夠對城市規劃的決策起輔助作用，有效提升了城市規劃竣工驗收的工作效率。

5 結語

總而言之，無人機傾斜攝影測量技術能夠快速提供信息，其作為一種低成本、高效率的新型航空測繪技術，被廣泛應用于城市規劃竣工測量中，不僅可以提高工作效率，優化測量效果，而且可以真實反映規劃建設項目的各項指標，為規劃主管部門的規劃審批工作提供便利，為城市規劃竣工提供了更好地服務。此外，該項技術能夠如實反映規劃報建與竣工現狀中不一致的地方，有助于規劃管理部門進行決策。該技術的應用彌補了傳統測繪手段的不足，提高了工程效率以及測量數據的準確度，降低了規劃竣工的測量成本。隨著科技的不斷進步，無人機傾斜攝影技術在規劃竣工方面能夠發揮更好的作用，在城市規劃管理綜合服務中有著更重要的意義。