傾斜攝影技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用要點(diǎn)

趙磊

摘要∶近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升，傾斜攝影技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用越來(lái)越常見(jiàn)，能有效獲取建設(shè)區(qū)域的自然特征，保障測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性和精確性，為工程建設(shè)提供可靠依據(jù)。明確技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，切實(shí)發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)介紹傾斜攝影技術(shù)的基本原理與特點(diǎn)，探索傾斜攝影技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞∶傾斜攝影技術(shù)：建筑工程：測(cè)量：應(yīng)用要點(diǎn)

一、傾斜攝影技術(shù)的基本原理

在傳統(tǒng)攝影的基礎(chǔ)上，興起了傾斜攝影技術(shù)，能消除垂直方向獲取影像時(shí)存在的弊端，尤其是與無(wú)人機(jī)的有效融合，可促進(jìn)工作效率的提升，增強(qiáng)測(cè)量工作的靈活性。在無(wú)人機(jī)傾斜攝影系統(tǒng)的幫助下，能快速獲取地 面物體的相關(guān)參數(shù)，具有低成本、高效化的特征。對(duì)影像采用相應(yīng)的計(jì)算 機(jī)軟件進(jìn)行處理，包括區(qū)域網(wǎng)絡(luò)平差、匹配、DsM 生成和三維建模等多個(gè)環(huán)節(jié)。建筑物的立體結(jié)構(gòu)能在多個(gè)角度進(jìn)行測(cè)量分析，明確地面建筑物屬 性與位置，保障空間數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性與自動(dòng)化，以完善的測(cè)繪產(chǎn)品為工程建設(shè)提供依據(jù)。多個(gè)傳感器應(yīng)用于無(wú)人機(jī)中，測(cè)量區(qū)域可以從不同的角 度進(jìn)行拍攝，保障影像信息具有較高的分辨率，通過(guò)三維數(shù)字模型的生成，為建筑工程測(cè)量工作提供依據(jù)。運(yùn)用傾斜攝影技術(shù)，能從垂直、左視、右視、前視、后視5個(gè)方向獲取影像，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面建筑物形狀、位置和地形縱橫斷面的全面分析，可以自主選擇地形圖比例尺，為地物的模擬分析奠定了基礎(chǔ)。

二、傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)和現(xiàn)狀

在各方深人研究下，傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，基于該技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較強(qiáng)、精確度較高，相較于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，傾斜攝影技術(shù)的工作效率與質(zhì)量更高，施工企業(yè)若想有效降低施工成本、改善施工效 果，必須明確將該技術(shù)應(yīng)用于建筑工程測(cè)量的重要性與必要性。我國(guó)目前 正處于信息化時(shí)代，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)的依賴性逐漸 增強(qiáng)，想要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，施工企業(yè)可利用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)收集建筑的二維矢量，借助 BIM 技術(shù)構(gòu)建三維模型，從而提高建筑施工設(shè)計(jì)的科學(xué)性與可靠性。在建筑工程測(cè)量中應(yīng)用傾斜攝影技術(shù)，不僅能真實(shí) 展現(xiàn)地物實(shí)際情況，還能綜合利用定位系統(tǒng)、影像分析等技術(shù)生成數(shù)字模 型，直接在模型上獲取所需的施工便道長(zhǎng)度、寬度或臨建場(chǎng)地工程量等數(shù) 據(jù)。局部變化的地形，可小范圍重飛后重建模型，有利于避免人工二次測(cè)量。

三、傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用方法

在建筑工程測(cè)量中應(yīng)用傾斜攝影技術(shù)時(shí)，主要包括了數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)應(yīng)用2個(gè)方面。其中，數(shù)據(jù)處理又包括空積和三維模型生成。對(duì)照片中的特征點(diǎn)進(jìn)行提取，通過(guò)匹配同名像點(diǎn)實(shí)現(xiàn)連接點(diǎn)的設(shè)置，在光束法平差中 以像片控制點(diǎn)和匹配信息為依據(jù)，并對(duì)粗差點(diǎn)進(jìn)行剔除，防止對(duì)測(cè)量結(jié)果 產(chǎn)生干擾，最終完成實(shí)地坐標(biāo)和外方外元素的解算。運(yùn)用空積的成果構(gòu)建三維模型，數(shù)字表面模型的構(gòu)建需要運(yùn)用超高密度點(diǎn)云和影像同名點(diǎn)匹配技術(shù)，三維模型的分辨率較高，能幫助工作人員快速獲取工程建設(shè)區(qū)域情 況。在對(duì)地物進(jìn)行觀察時(shí)運(yùn)用三維實(shí)景模型，分析其地面高程、建筑高度和位置等，為工作人員提供可靠的信息。空積可運(yùn)用 DP-smart 專業(yè)軟件平臺(tái)，實(shí)景三維模型的創(chuàng)建則需要借助于自動(dòng)映射紋理和地物TIN 模型。 四、傾斜攝影技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用

（一）地形測(cè)量

建筑的穹頂比較高，采用傳統(tǒng)工具與技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，必然無(wú)法保證所 得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與真實(shí)性，因此，施工企業(yè)可以對(duì)傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用性 提高重視，以該技術(shù)為基礎(chǔ)，采用電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量法、 全站儀對(duì)建筑物的最高點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，以此保證數(shù)據(jù)的 真實(shí)可靠性。為進(jìn)一步提高建筑測(cè)量精度，施工企業(yè)在應(yīng)用電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量法對(duì)建筑穹頂高度進(jìn)行多次測(cè)量，取均值作為觀測(cè)結(jié)果，在使 用全站儀時(shí)，若想促使其作用充分發(fā)揮，必須針對(duì)觀測(cè)角進(jìn)行科學(xué)選擇，盡量降低觀測(cè)點(diǎn)與目標(biāo)之間的高度差，以此保證測(cè)量精度。在采用傾斜攝影技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量人員一般會(huì)基于空間后方交會(huì)模型，使用試驗(yàn)場(chǎng) 檢校法先對(duì)相機(jī)進(jìn)行檢校，再通過(guò)航空攝影獲得高空影像，由于有關(guān)研究人員對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)，故而獲得的影像分辨率較高，基于此制訂 的建筑實(shí)景三維模型科學(xué)合理性較強(qiáng)，極大程度上保證了建筑高度測(cè)量結(jié)果的可靠性。

（二）影像資料的獲取

1.利用 CIs 技術(shù)確定無(wú)人機(jī)在適當(dāng)航線飛行，以免具體攝影期間浪費(fèi)大量資源。CIs 技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用期間，利用計(jì)算機(jī)處理空間內(nèi)等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)處理、分析等多項(xiàng)操作，將CIs 技術(shù)與傾斜攝影技術(shù)有效結(jié)合起來(lái)，獲取到高精準(zhǔn)影像。

2.測(cè)量人員要先進(jìn)行無(wú)人機(jī)試飛，試飛的目的就是要確保無(wú)人機(jī)順利起飛，保證測(cè)量作業(yè)正常開展。

3.進(jìn)行攝像時(shí)，為確保最終得到的影像可靠，測(cè)量人員要提前對(duì)工程所在區(qū)域內(nèi)可能會(huì)對(duì)影像造成影響的各項(xiàng)因素進(jìn)行適當(dāng)預(yù)想與控制，發(fā)揮傾斜攝影技術(shù)優(yōu)勢(shì)。無(wú)人機(jī)獲取的畫面具有識(shí)別度高、像控點(diǎn)精度高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)高工程質(zhì)量具有一定的促進(jìn)作用。

4.傾斜攝影技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用期間與垂直航空攝影的不同主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)：第一，能夠從不同維度獲取精準(zhǔn)信息;第二，可以從不同角度完成建筑工程的實(shí)時(shí)測(cè)量，通過(guò)三維方式進(jìn)行測(cè)量，主要利用飛行平臺(tái)、小型飛機(jī)、 無(wú)人機(jī)以及影像傳感器等多項(xiàng)工具實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的獲取。

五、傾斜攝影技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向

當(dāng)今社會(huì)，建筑工程測(cè)量技術(shù)的種類不斷增加，實(shí)際應(yīng)用性也得到穩(wěn)步提高，極大程度上提高了建筑工程測(cè)量效果，對(duì)企業(yè)提高施工質(zhì)量、降低成本損耗具有重要意義。由于傾斜攝影技術(shù)具有較強(qiáng)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、可靠性等優(yōu)點(diǎn)，能生動(dòng)形象反映地物，加上性價(jià)比良好，因而在未來(lái)必然擁有廣闊的市場(chǎng)，基于此建筑施工相關(guān)行業(yè)與企業(yè)須明確傾斜攝影技術(shù)的 發(fā)展方向，有關(guān)部門與研究人員針對(duì)該技術(shù)進(jìn)行深化研發(fā)，充分發(fā)揮現(xiàn)代各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高無(wú)人機(jī)等載體的續(xù)航能力，為提高傾斜攝影技術(shù)的便捷性與靈活性奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。當(dāng)前，傾斜攝影技術(shù)主要依靠無(wú)人機(jī) 等載體完成測(cè)量工作，因此施工企業(yè)要重視無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性與經(jīng)濟(jì)性，為了進(jìn)一步提高無(wú)人機(jī)在傾斜攝影技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)，企業(yè)可以基于大數(shù)據(jù)技術(shù)、傾斜攝影技術(shù)、"三 s"構(gòu)建航空攝影平臺(tái)，通過(guò)擴(kuò)大遙感技術(shù)（Rs）的應(yīng)用范圍，優(yōu)化地理信息系統(tǒng)（CIs）與全球定位系統(tǒng)（CPs），實(shí)現(xiàn)推動(dòng)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用群體多樣化的目的。若想在建筑工程測(cè)量中切實(shí)發(fā)揮傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，施工企業(yè)必須借鑒國(guó)外優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)建筑工程實(shí)際情況作出突破，積極研發(fā)微型傾斜攝影相關(guān)產(chǎn)品，致力于提高傾斜攝影的分辨率，從而為增強(qiáng)建筑工程測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)準(zhǔn)確性提供支持，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化建筑施工環(huán)境安全的目的，進(jìn)而為提高施工質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，傾斜攝影技術(shù)具有較強(qiáng)的真實(shí)性與生動(dòng)性，可對(duì)地物實(shí)況進(jìn)行全面反映，該技術(shù)還具有較強(qiáng)的性價(jià)比，將其應(yīng)用于建筑工程測(cè)量，能有效降低測(cè)量成本。對(duì)此，施工企業(yè)可利用該技術(shù)采集測(cè)繪數(shù)據(jù)、獲取影像資料，并將其與遙感、CIs 等技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)改善工程測(cè)量效果。

參考文獻(xiàn) ：

[1]王鵬.劉對(duì)萍.無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用[J].科技風(fēng)2018（28）：87-89.

[2]李策.基于 ContextCapture 傾斜攝影三維建模關(guān)鍵技術(shù)研究 [D]. 唐山：華北理工大學(xué)2019.

[3]曹慧清.數(shù)字測(cè)量技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].建材與裝飾2020（16）：199+201.