无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用 莫小芳
摘要：测绘科学作为一门古老的地理信息生产技术手段在人们巨量的地理信息需求下，传统的测绘方式已经显得疲惫不堪，难以满足现代化建设的需求。大比例尺地形图由于其位置精度高、地形表示详尽，是规划、管理以及建设过程中的基础资料。社会经济发展对测绘产品的数量和种类需求快速增加，在市场需求的刺激下，倾斜摄影测绘技术手段逐渐兴起，不仅能快速生产满足工程需要的大比例尺地形图，还能生产实景三维模型，点云数据等，具有良好的应用前景。 关键词：无人机倾斜摄影技术；测绘工程；应用 引言
近年来，我国科学技术的应用范围逐渐扩大，为我国智能化的发展做出了较大贡献。作为促进我国地理信息测量智能化的重要技术，无人机倾斜摄影测量技术在测绘工程中的应用不仅可以提升地物反映的真实程度，对于测绘工程的智能化建设也具有重要影响。
1无人机倾斜摄影测量技术概述
无人机技术是指将无线电遥控技术和智能化的自动控制程序与无人飞机或智能飞行器相结合的技术。该种技术主要使用的机种包括固定翼、多旋翼、飞艇和直升机。无人机的应用不仅具有快速和经济的优势，而且在具体使用过程中智能化程度较高，更加有利于地理信息的数据收集。倾斜摄影技术的应用不仅可以扩大拍摄范围，还颠覆了传统航空摄影技术的应用；不仅采用了正摄角度的影像采集方式，还运用了多角度的相机同步技术，从而实现对地面物体各角度情况的获取与收集。该种技术的建模流程为：数据采集设备→指定飞行方案→倾斜影像采集→影像预处理→空三加密→成果输出浏览。 2无人机倾斜摄影测量技术特点分析
通过对无人机倾斜摄影测量技术的研究与分析发现，该种技术主要有以下几方面特点：①飞行高度低且拍摄角度多，可以从多方位、多角度对地面的建筑物进行数据收集；②相邻影像间航向重叠度和旁向重叠度高，可以在极大程度上丰富拍摄影像的表达内容；③人工干预需求少，智能化与自动化利用较高；④综合成本低，其智能化的特色可以在极大程度上降低三维建模所需的时间及人力成本。⑤可实现高精度测量。同时，无人机作为一种新型的低空遥感对地观测手段，具有易于操控、获取影像周期短、作业机动性强等特性［３］。基于上述特点，利用无人机倾斜摄影技术获取实景三维模型，用矢量绘图平台基于模型提取地形图要素，有效避免传统作业方式强度大、效率低、周期长和重复测量等弊端，极大提升了生产效率，满足工程建设、项目管理、规划设计等对地形图的需要，应用前景广泛。
3无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用
无人机倾斜摄影测量技术的实际应用过程中，要充分注重按照相应的要求操作，在对飞行航线的设计过程中，就要先确定航摄高度，无人机倾斜摄影飞行高度是航线设计基础，所以航摄高度要和项目要求相结合，来选择地面分辨率，并和倾斜相机自身性能相结合。在对重叠度的设计方面，低空数字航空摄影规定中，航向重叠度通常在60%-80%，最低限度也要大于53%，对于旁向重叠度来说要在15%—60%，最低限度要大于8%，根据实际的情况建议值在66.7%为宜。
无人机倾斜摄影测绘技术的应用中，在控制测量方面，就要保障精度以及控制绝对位置和地物目标，大比例尺地形图质量检查主要包括数学精度、属性精度、
数据正确性及要素完备性、整饰质量及附件质量检查，依据《城市测量规范》（CJJ/T8-2011）相关要求：平地?丘陵地带地物点相对于邻近平面控制点的点位中误差不超过图上0.5mm（1∶500地形图则为0.25m），城市建筑区基本等高距为0.5m的平坦地区，1∶500地形图高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不应大于0.15m?
项目成果检测采用全野外数字化实测成果与倾斜摄影内业提取成果比对的方法进行精度评定，检查要素包含房屋、围墙、灯杆、道路、花圃、沟渠、陡坎和地形高程点等。成果精度检查内容包括平面精度、高程精度及边长精度。
无人机倾斜摄影测量技术的应用当中，在空中三角测量方面就要按照相应的标准要求执行。这是通过多张连续高重叠影像建立的光学模型，进而获得加密点高程以及平面位置。倾斜空三和传统正射影响空三有着不同，无人机导航只能获得下视镜头POS数据，这就需要通过相机之间的固定位置关系解算出侧视相机的外方位元素，采取影像同名点进行匹配以及自由网光束法平差，这样就能获得理想的空三结果。空三的精度控制方面，相关的数字航空摄影测量空三角测量规范也有着明确规范，对于定向当中像片连接点数量以及误差，单连接点精度指标不能完全按照传统的差点，需要进行综合评价空三精度。其指标表现在整体精度范围，在外方位元素标准偏差的运用下就比较能够全面的表现。 4无人机倾斜摄影的应用范围探讨
目前，无人机倾斜摄影测量技术在民用领域中的应用主要有地形图测绘、地质勘测、灾害监测、气象探测、空中交通管制、边境控制、通信中继和农药喷洒的研究等[2]。国内外无人机技术正在不断发展与完善中。在对国土测绘以及海洋、高压线路、灾情以及气象等方面进行监视，对无人机技术要求是不一样的。比如，无人机倾斜摄影在海洋区域飞行的抗风能力就要远远高于高山的地区，在气象监视方面，就要求无人倾斜摄影机进到台风眼中并且还能自己飞回来，对于灾情进行监视，要求回传的遥感信息图像要能够看清地面的所有物体；在监视高压线路时，就要求必须能够看清高压线路。现在通过无人机倾斜摄影技术获取资料，具有成本低、数据精确、操作灵活的特点，基于无人机倾斜摄影获取影像数据和POS数据，通过Smart3D软件生成实景三维模型，在EPS矢量绘图平台中，开发定制测图功能模块，实现道路现状地形图室内绘制，对生产过程中的影像快速拼接?模型制作?地形要素提取等关键技术环节进行了算法研究和程序结构优化，提升了作业效率，形成了一套利用多旋翼无人机倾斜摄影技术测绘道路现状地形图的作业体系?工程应用案例中的道路1∶500现状地形图满足相关规范精度要求，测绘成果科技含量高、产品附加值大。项目实践对拥堵的城市道路现状地形图测绘提供了一种新的技术方案，也可对日后无人机倾斜摄影生产应用提供一定的参考价值，倾斜摄影测量技术这种“大范围、全要素、高精度、全纹理”的空间表达方式未来将在智慧城市、规划、国土、交通等多个行业得到充分应用。 结束语
总而言之，无人机倾斜摄影测绘技术作为一种新型的遥感数据获取的重要手段之一，有着传统摄影技术无法比拟的优势。随着无人机技术的逐步发展，无人机倾斜摄影技术的普遍运用，把原本大量的外业工作转变成内业工作，极大地解放了测绘人的劳动时间和劳动强度，降低了测量技术成本。因此，无人机倾斜摄影技术的运用前景非常大。 参考文献：
[1]宋丽丽.无人机倾斜摄影测量技术分析及应用探讨[J].化学工程与装备，2018
（08）：262-263.
[2]于晶晶.无人机倾斜摄影测量技术在测绘大比例尺地形图中的应用[J].山东工业技术，2018（17）：111.
[3]周建涛.无人机倾斜摄影系统的比较分析[J].信息系统工程，2018（07）：28. [4]王永兴，刘明岐.无人机倾斜摄影测量在三维建模中的应用研究[J].世界有色金属，2018（09）：30-31.
[5]杜猛，刘威，朱钊.无人机倾斜摄影三维模型精度分析[J].山西建筑，2018，44（20）：195-196.
无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用 莫小芳
