無(wú)人機(jī)傾斜攝影在市政道路設(shè)計(jì)中的運(yùn)用分析

摘要：近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程也在加快。在市政道路設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮城市未來(lái)的發(fā)展與交通需求。傳統(tǒng)的市政道路設(shè)計(jì)方法已不能適應(yīng)現(xiàn)代城市發(fā)展的需求，亟須引入新的技術(shù)與方法，以提高市政道路設(shè)計(jì)的效率與精度。其中，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù)，能夠幫助市政道路設(shè)計(jì)者更好地了解城市環(huán)境，提高市政道路設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率。以市政道路為例，探討了無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在市政道路規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，探索利用無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)提高市政道路規(guī)劃的精度與效率。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，無(wú)人機(jī)傾斜攝影能夠更全面、更精確地為市政道路規(guī)劃設(shè)計(jì)提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)"""傾斜攝影""市政道路設(shè)計(jì)""地形圖

Application"of"Drone"Oblique"Photography"In"Municipal"Road"Design

SUN"Tong"""LIU"Yanxiang"""YAO"Pengfei""DU""Fei

Central"and"Southern"China"Municipal"Engineering"Design"and"Research"Institute"Co.，"Ltd.，"Wuhan，"Hubei"Province，"430010"China

Abstract："In"recentnbsp;years，"with"the"rapid"developmentnbsp;of"the"social"economy，"the"urbanization"process"has"also"been"accelerating."In"municipal"road"design，"the"future"development"and"transportation"needs"of"the"city"should"be"fully"considered."The"traditional"methods"of"municipal"road"design"are"no"longer"suitable"for"the"needs"of"modern"urban"development，"and"there"is"an"urgent"need"to"introduce"new"technologies"and"methods"to"improve"the"efficiency"and"accuracy"of"municipal"road"design."Among"them，"drone"oblique"photography"technology，"as"an"emerging"technology，"can"help"municipal"road"designers"better"understand"the"urban"environment"and"improve"the"quality"and"efficiency"of"municipal"road"design."This"article"takes"municipal"roads"as"an"example"to"explore"the"application"of"drone"oblique"photography"technology"in"municipal"road"planning"and"design."On"this"basis，"it"explores"the"use"of"drone"aerial"photography"technology"to"improve"the"accuracy"and"efficiency"of"municipal"road"planning."From"practical"applications，"drone"oblique"photography"can"provide"a"more"comprehensive"and"accurate"basis"for"municipal"road"planning"and"design.

Key"Words："Drone;"Oblique"photography;"Municipal"road"design;"Topographic"map

近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步與社會(huì)的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)傾斜攝影已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。市政道路建設(shè)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程，需要綜合考慮地形、交通、環(huán)境等多方面的因素。因此，在進(jìn)行市政道路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮各種因素，如線路走向、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。傳統(tǒng)的市政道路設(shè)計(jì)方法存在工作量大，數(shù)據(jù)質(zhì)量難保證等缺點(diǎn)。為了解決上述問(wèn)題，很多設(shè)計(jì)者都開始嘗試?yán)脽o(wú)人機(jī)航拍的方法來(lái)獲取道路數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析。無(wú)人機(jī)傾斜攝影是近年來(lái)興起的一項(xiàng)新的航攝技術(shù)，它能夠?yàn)橛脩籼峁└鼫?zhǔn)確、更全面的路況信息與分析數(shù)據(jù)。本文首先介紹了無(wú)人機(jī)傾斜攝影的工作原理和使用方法；其次，研究了利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影獲取道路數(shù)據(jù)的方法；最后，探討了該方法在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。希望本文能夠?qū)κ姓缆返脑O(shè)計(jì)起到一定的借鑒作用。

1"無(wú)人機(jī)傾斜攝影在市政道路設(shè)計(jì)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)傾斜攝影是一種基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的高分辨圖像獲取技術(shù)，它能夠從多個(gè)角度、多角度獲取道路設(shè)計(jì)所需的地形、建筑物等信息。將無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)應(yīng)用于市政道路設(shè)計(jì)，可有效地提高道路設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率。首先，利用無(wú)人機(jī)傾斜成像技術(shù)，可以獲得更為豐富的地形地貌信息；利用無(wú)人機(jī)高分辨率圖像獲取技術(shù)，可以獲得更多細(xì)節(jié)、紋理信息，更能準(zhǔn)確反映道路設(shè)計(jì)中地形地貌狀況。例如：在市政道路設(shè)計(jì)中，可以利用傾斜攝影技術(shù)獲取道路兩旁的地形地貌信息，以便對(duì)道路兩旁的地形地貌進(jìn)行分析，從而確定道路設(shè)計(jì)方案。利用無(wú)人機(jī)高分辨率圖像獲取技術(shù)，可以快速獲取道路設(shè)計(jì)階段的地形信息，加快道路設(shè)計(jì)與建設(shè)進(jìn)度。最后，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)也可以降低施工誤差，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。總之，無(wú)人機(jī)傾斜攝影是一種基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的高分辨遙感影像獲取方法，它能夠獲取更多的地形信息，提高道路設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量，降低施工誤差與風(fēng)險(xiǎn)。

2"市政道路設(shè)計(jì)中無(wú)人機(jī)傾斜攝影的應(yīng)用

2.1市政道路設(shè)計(jì)地形圖生產(chǎn)方法

隨著社會(huì)的進(jìn)步，城市建設(shè)的步伐不斷加快，市政道路的設(shè)計(jì)與規(guī)劃也越來(lái)越受到人們的重視。但是，市政道路設(shè)計(jì)圖的制作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此，如何提高市政道路設(shè)計(jì)圖的制作效率與精度成為亟待解決的問(wèn)題。在此背景下，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。這一技術(shù)采用了一種帶有傾斜攝像機(jī)的無(wú)人駕駛無(wú)人機(jī)，360°全方位拍攝城市，從而獲得了高清晰度和高精度的照片。在此基礎(chǔ)上，提出了一種新的市政道路規(guī)劃設(shè)計(jì)方法。本項(xiàng)目針對(duì)市政道路勘測(cè)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，提出了一種基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影的市政道路勘測(cè)方法。其次，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)能夠幫助市政道路設(shè)計(jì)者提高工作效率和精度。傾斜攝影能更真實(shí)、更清晰地拍出城市地形，為市政道路規(guī)劃設(shè)計(jì)人員提供更多、更精確的數(shù)據(jù)，提高城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的效率與精度。同時(shí)，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)也為市政道路設(shè)計(jì)者提供了更為精確的三維模型及詳細(xì)信息。同時(shí)，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)也為市政道路規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了新的思路。在應(yīng)用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。第一，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用于無(wú)人機(jī)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)與維護(hù)。由于無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)需要定期檢測(cè)、維護(hù)，否則將影響無(wú)人機(jī)的性能及使用壽命。第二，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行傾斜攝影時(shí)，需要對(duì)拍攝高度、拍攝角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。由于無(wú)人飛行器傾斜拍攝技術(shù)要求采用傾斜式攝像機(jī)拍攝，所以需要選擇適當(dāng)?shù)慕嵌群透叨取囟冗^(guò)高或過(guò)低，都會(huì)影響產(chǎn)品的性能和使用壽命。由于城市地形可能會(huì)出現(xiàn)一些坑洼、陡坡等情況，因此無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的拍攝效果也會(huì)受到影響。第三，提出了利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行傾斜攝影時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。由于城市地形可能會(huì)有土壤、植被等方面的問(wèn)題。這些問(wèn)題都可能影響無(wú)人機(jī)的傾斜拍攝，進(jìn)而影響拍攝效果。

2.2無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1市政道路設(shè)計(jì)中地形圖獲取流程

為了保證道路安全、可靠，在進(jìn)行市政道路規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行地形圖的采集，以確定道路的走向及兩側(cè)的地形條件。傳統(tǒng)的地形圖獲取方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，具有一定的局限性。而無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)則能快速準(zhǔn)確地獲取地形圖，其關(guān)鍵在于：選用合適的無(wú)人機(jī)：選擇合適的無(wú)人機(jī)是獲取地形圖的關(guān)鍵。首先就是要保證無(wú)人機(jī)的安全。其次，根據(jù)市政道路設(shè)計(jì)的需要，選擇合適的無(wú)人機(jī)種類，如小型無(wú)人機(jī)、大型無(wú)人機(jī)等。傾斜攝影是根據(jù)圖像數(shù)據(jù)建立三維模型的一種方法。該系統(tǒng)能使設(shè)計(jì)人員快速、準(zhǔn)確地繪制出地形圖，滿足市政道路規(guī)劃設(shè)計(jì)的需要。建立模型：在建立模型時(shí)，必須采取適當(dāng)?shù)乃惴ㄅc技術(shù)，以保證模型既包含真實(shí)數(shù)據(jù)，又包含虛擬數(shù)據(jù)。通過(guò)建立真實(shí)與虛擬數(shù)據(jù)，能夠更好地模擬真實(shí)地形，為市政道路設(shè)計(jì)提供更加精確可靠的參考資料。實(shí)地測(cè)量：建模完成后，需要實(shí)地測(cè)量以獲得地形圖。這就要求采用適當(dāng)?shù)臏y(cè)試手段和測(cè)試方法來(lái)保證測(cè)試結(jié)果與實(shí)際要求相符。

2.2.2數(shù)據(jù)采集和處理

無(wú)人機(jī)傾斜攝影是一項(xiàng)新興的攝影技術(shù)，它利用無(wú)人機(jī)搭載鏡頭、傳感器等設(shè)備，獲取建筑物傾斜角、紋理等信息，進(jìn)而生成高精度數(shù)字地圖。本文介紹了無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的主要步驟：數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理。數(shù)據(jù)采集：采用攜帶鏡頭、傳感器等設(shè)備的無(wú)人駕駛無(wú)人機(jī)，在野外進(jìn)行采集，可以使用不同種類的傳感器，如數(shù)字照相機(jī)、全幅照相機(jī)、傾斜照相機(jī)等。數(shù)據(jù)預(yù)處理：利用圖像強(qiáng)和濾波等預(yù)處理方法，有效地降低了圖像的噪聲，消除了圖像的模糊。數(shù)據(jù)處理：將采集的原始影像輸入電腦，完成數(shù)據(jù)采集與處理。該方法既可以采用傳統(tǒng)幾何測(cè)量方法，如三維激光掃描、攝影測(cè)量等，也可以采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傾斜成像等深度學(xué)習(xí)算法。數(shù)據(jù)可視化與應(yīng)用三維可視化：將原始影像經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件轉(zhuǎn)化成三維模型，可以直觀地顯示建筑物的各個(gè)角度與紋理信息。應(yīng)用范圍：無(wú)人機(jī)傾斜攝影在城市規(guī)劃、土地管理、建筑設(shè)計(jì)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。三維造型：利用電腦軟體，將傾斜影像轉(zhuǎn)換成3D模型，可以應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃等。

2.2.3"RTK技術(shù)控制測(cè)量與數(shù)據(jù)精度評(píng)定

無(wú)人機(jī)傾斜成像技術(shù)就是在無(wú)人機(jī)上安裝傳感器獲取圖像的一種技術(shù)。該方法利用攝像機(jī)傾斜角度，獲得高精度傾斜圖像，并采用計(jì)算機(jī)數(shù)字建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傾斜圖像的三維重構(gòu)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（Real"Time"Kinematic，RTK）定位技術(shù)是一種以衛(wèi)星定位為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高精度定位與測(cè)圖。無(wú)人機(jī)傾斜拍攝技術(shù)的關(guān)鍵在于以下幾個(gè)方面。（1）傳感器的選擇。無(wú)人機(jī)傾斜拍攝技術(shù)要求采用高分辨率相機(jī)、傳感器等專用傳感器獲取圖像。（2）數(shù)據(jù)處理。通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)傾斜攝影獲得的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包括圖像剪切、配準(zhǔn)和融合等。（3）精度評(píng)價(jià)。需要對(duì)傾斜影像進(jìn)行精度評(píng)價(jià)，以評(píng)價(jià)不同比例尺下的測(cè)量精度與誤差。在無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)中，RTK控制測(cè)量和數(shù)據(jù)精度評(píng)價(jià)是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。利用RTK技術(shù)，可以快速、精確地進(jìn)行控制測(cè)量，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精度評(píng)定，為無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的正常工作提供保障。在實(shí)際應(yīng)用中，可以利用RTK技術(shù)完成控制測(cè)量，并對(duì)數(shù)據(jù)的精度進(jìn)行評(píng)估。具體步驟為：（1）進(jìn)行控制測(cè)量，確定測(cè)區(qū)、測(cè)點(diǎn)位置和測(cè)時(shí)；（2）測(cè)量控制點(diǎn)的坐標(biāo)和高程；（3）輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，得出測(cè)量結(jié)果與精度評(píng)定結(jié)果。此外，本項(xiàng)目還將利用圖像處理，圖像增強(qiáng)，圖像融合等多種數(shù)據(jù)處理手段，提高無(wú)人機(jī)傾斜成像的精度與質(zhì)量。

2.2.4數(shù)字地形圖測(cè)繪與成圖

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是數(shù)字地形圖測(cè)圖的一個(gè)重要方法，它能夠把影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字地形模型，提高測(cè)圖的精度與效率。無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在數(shù)字地形圖測(cè)圖中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）傾斜圖像采集。無(wú)人機(jī)傾斜成像技術(shù)可以利用傾斜攝像機(jī)獲取圖像數(shù)據(jù)，由此獲得高分辨率圖像數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)能更好地反映地形的真實(shí)狀況，從而提高數(shù)字地形圖繪制的精度與效率。（2）地面特征提取。無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)也能夠提取地面目標(biāo)的特征，從而把地面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字地形模型。（3）數(shù)字高程模型的建立。無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)也能夠產(chǎn)生數(shù)字高程模型。同時(shí)，該技術(shù)還具有地形測(cè)量、地形分析等功能，為有關(guān)部門提供更為精確、可靠的地理信息。

3結(jié)語(yǔ)綜上所述，將無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用于市政道路設(shè)計(jì)中，是一項(xiàng)非常有意義的工作。該系統(tǒng)為工程技術(shù)人員提供了一種快速、準(zhǔn)確的道路地形、地形、地質(zhì)等信息，提高了道路設(shè)計(jì)的精度和可靠性。本項(xiàng)目的研究成果將為城市交通規(guī)劃與管理提供科學(xué)依據(jù)。隨著無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，其在市政道路規(guī)劃設(shè)計(jì)中將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

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