試論數字航空攝影測量數據處理關鍵技術

夏昕彤

摘 要 當前的工業測量、交通測量以及土地測量中，數字航空攝影技術已經得到廣泛應用，其中主要發揮作用的是無人機，安裝有數字化的航空相機。在開展測繪工作中，需要對所獲得的數據信息進行處理，對于測量環境全面了解。使用數據處理軟件獲得相關的三維立體圖像，以對測量環境準確把握。本論文著重于研究數字航空攝影測量數據處理關鍵技術。

關鍵詞 航空攝影;數字測量;數據處理;關鍵技術

引言

應用無人機開展測繪工作，還要結合使用數字航空攝影技術，使用數字軟件對所獲得的信息處理為三維立體圖像，不僅圖像清晰，而且每個細節都呈現到位，特別是無人機采用攝傾斜影的方式，使得傳統的三維建模技術所存在的局限得以突破，不僅拍攝效率提高了，而且提高了精度，使得測量要求得到滿足。

1使用無人機進行數字航空攝影現狀

與實時動態控制系統和全站儀測量技術相比，無人機主要用于現場測量，改善了施工測量環境。由于內部矢量化，提高了生產效率，縮短了項目周期，有效地控制了外部測量成本[1]。與傳統的測量技術相比，技術操作人員數量少，操作方便。在測量過程中，無須使用立體眼鏡和跑步機直接采集數據信息來建立三維模型。如果采用傳統的攝影測量技術，使用立體眼鏡在一個方向上有深度感，但是不能準確地確定轉角的位置。使用無人機傾斜攝影測量技術可以對具體的拍攝位置準確定位。

2數字航空攝影測量數據處理技術

2.1 采集紋理信息

在數字航空攝影測量的過程中，考慮到測繪環境比較復雜，特別是測繪區域內建筑物比較多，或者是處于山地環境中，就會增加測繪難度，所以采用無人機傾斜拍攝，結合photomod 對數據模型進行處理。在拍攝過程中，當無人機沒有捕捉到建筑物的圖像的時候，發現紋理區域可以映射出較小的圖像。事實上，這種方法就是使用無人機傾斜拍攝方法捕捉墻面紋理，或者使用特寫鏡頭拍攝，還可以通過調整photomod軟件捕捉紋理信息并進行編輯。在具體工作中，可以利用點云數據，在此基礎上預設不規則三角測量，生成無紋理的三維模型。然后利用photomod 軟件采集紋理信息并完成映射[2]。在數字航空攝影測量過程中會產生大量的數據信息，可以采用兩種方式進行數據采集，一種是在線mapmatrix軟件和virtuzo軟件，將mapmatrix和virtuzo圖像調用到模型中，實現信息采集、編輯信息和信息倉庫的集成操作;第二種方式是采用航測內部編輯的方式，將采集結果的數據轉入JX4方法，將編輯后的結果轉入數據庫。

在制作圖像時，利用photomod 軟件采集數據和信息，對各種數據信息進行初步統計。制定無人機飛行計劃，申請空域，根據線路類型和無人機性能進行調查，要求滿足1：500。對于導航高度，參數設置明確，包括無人機數量、射擊間隔、無人機重疊方向和側向等參數要準確。為了利用photomod 軟件進行數據采集，需要根據飛行方向對地形數據進行編輯[3]。生成表面模型后，用無人機正片圖像的標準格式對數據模型進行校正和可視化，最終初步獲得三維模型。當圖像的數學關系完成后，位置信息確定下來之后，真實紋理的三維模型就建立起來。

2.2 數據信息的處理

在處理數據信息的時候使用photomod 軟件。photomod 軟件是在EPS地理信息工作站平臺下建立的航測軟件系統。作為一個航測軟件系統，它可以與航測遠景相連接，具有通用、JX4、綜合航測白帳等功能，可以隨時采集和編輯信息，采集和建立數據庫，存儲數據信息。在EPS平臺運行過程中，無人機射擊獲得的信息可以傳輸到指定的數據庫中，并實時更新數據信息。它可以稱為集采集、編輯、存儲和數據信息更新為一體的航空測量系統[4]。

該航測軟件系統具有良好的兼容性，可以與其他平臺進行信息采集。除上述特點外，還采用了信息制圖技術和數據轉換技術，對數據信息采用數字化檢測方法。該系統應用于無人機測繪時，所采集的圖像可以發揮軟件的功能，建立高精度的三維模型。改進紋理映射算法后，可以將原始的二維紋理圖像傳輸到三維模型的位置。拍攝區域可以通過三維模型更好地傳輸真實信息。

無人機采集的圖像由photomod 軟件處理，采集與編輯庫不分離。測繪技術由數字化向信息化轉變。在photomod 軟件搭建的平臺上，將無人機射擊中獲得的所有地理元素用骨架線+屬性進行描述，完全滿足了地理信息系統數據庫建設和制圖應用的要求。在圖像顯示和打印高亮顯示過程中，可以動態、符號化地進行操作，符合方案規范，滿足設計圖紙要求[5]。無人機在航空攝影測量中應用，結合photomod 技術，無人機獲取的數據不僅可以建立數據庫，而且可以繪圖，圖形和信息完全集成，實現了地理信息系統與繪圖的統一。

3結束語

通過上面的研究可以明確，數字航空攝影測量中使用無人機傾斜攝影測量技術，使得拍攝更為全面，一些細節都可以拍攝到位，可以達到綜合測量的效果。然而，為了保證無人機拍攝到的圖像能夠構造成高質量的三維模型，使用具有信息采集和編輯功能的軟件是非常必要的。在處理數據信息的過程中，可以直接建立數據庫，將建立的模型存儲在指定的數據庫中，從而保證三維模型具有較高的精度，加快內部數據處理速度，實現測量數據的三維呈現。

參考文獻

[1] 王曉慶.基于無人機航空攝影測量的高程數據提取方法分析[J].資源導刊，2019，（6）：39-41.

[2] 黃太平，馬強，白春平.固定翼無人機航空攝影測量在大面積地形測量中的應用[J].科技展望，2017，（13）：77-78.

[3] 胡文西.無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的應用[J].建筑工程技術與設計，2017，（1）：54-55.

[4] 羅博仁，張霄，明洋.車載激光掃描與無人機攝影測量協同的公路改擴建勘察設計方法[J].中外公路，2018，（3）：96-97.

[5] 晏磊，陳瑞，孫巖標.極坐標數字攝影測量理論與空間信息坐標體系初探[J].測繪學報，2018，47（6）：25-26.