用倾斜摄影技术完成1：500大比例尺地形图航摄方案设计

摘 要：无人机倾斜摄影技术应用于1：500大比例尺成图，对航摄作业流程做了明确，结合具体项目实践，设计了适合生产单位的航摄作业方案，对航摄机型、航摄相机的选择提出了方案。

关键词：无人机倾斜摄影；航拍分辨率；倾斜摄影大比例尺成图

1 引言

倾斜摄影技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。航空倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况，而且可通过先进的定位技术，嵌入精确的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验，极大地扩展遥感影像的应用领域，使遥感影像的行业应用更加深入。传统大比例尺地形图测绘主要靠工程测量技术人员项目实测完成。随着倾斜摄影及无人机技术、GPS技术的发展，建模速度越来越快，模型精度越来越高，在大比例尺成图领域，倾斜摄影技术的日趋成熟为测绘人提供了新作业模式，该技术的应用，使得工程测量人员从陆军变为空军，成图模式从室外转入室内，从而降低了作业成本，降低了劳动强度，减小了气候变化对测绘工作的影响。

2 项目工作流程

（1）办理空域；

（2）测图范围划定及相关资料收集（收集测区已建立的独立坐标系成果及测区高等级2000坐标系控制点成果及已有较新大比例尺地形图成果）；

（3）资料分析：对测区已有大比例尺地形图进行精度评定，对能满足项目精度要求的城市采用采用外业修补测的成图方法，对区域内没有地形图的或者现有地形图精度不能满足要求的，采用无人机倾斜摄影测量成图；

（4）控制测量；

（5）像控布设及倾斜航空摄影测量；

（6）三维建模；

（7）航测成图；

（8）外业调绘；

（9）数据入库及正摄影像制作；

倾斜摄影技术成图流程：

外业修补测流程：

3 无人机倾斜摄影测量

对测区进行无人机倾斜摄影测量，按照各测区面积和布局，结合实地的地形情况，进行航线设计，进行真彩色航空摄影。对地物相对稀疏区域，采用固定翼无人机搭载倾斜相机进行地面分辨率优于4cm的倾斜摄影测量工作；对地物相对密集且复杂区域，采用旋翼无人机搭载倾斜相机进行地面分辨率2cm左右的倾斜摄影测量工作；航空拍摄要求航片色彩丰富、均匀，满足1：500三维城镇建模要求。在数码航空摄影中，采用国内先进的DGPS摄影技术。

3.1采用设备及其特性

1）倾斜摄影仪器

a）集成了5台4240万像素的索尼 α7 RII数码照相机；

b）支持多种类型的稳定平台；

c）使用苍穹P8差分系统，对垂直和倾斜影像进行快速直接地理定位；

d）支持各种类型的飞行管理系统；

技术参数：

1x垂直航空摄影照相机镜头焦距 35mm

可选垂直航空摄影照相机镜头焦距 35mm

可选垂直航空照相机 FMC（机械式像移补偿）

4x倾斜航空摄影照相机镜头焦距 50mm

可选的倾斜航空摄影照相机镜头焦距 50mm

倾斜相机角度 42度或 45度

快门速度 1/8000秒至30秒

分辨率 7952*5340

传感器头部伸缩方式 手动

存储设备 每台照相机带有128G卡

工作温度 -10℃到 40℃（14℉到 104℉）

控制器重量 5kg

2）飞机平台

IFAUAV-3高效高精度测绘无人机

特点：

5h航时超高效作业效率

40～180Km/h航速包线

高稳定度飞行

简易航线规划

-20℃—+45℃正常工作

多重应急保障安全

可抵御6級大风

3.2航摄要求

影像分辨率要求：优于4cm。

影像重叠度要求：航向重叠不小于70%，旁向重叠不小于70%的影像。

影像质量要求：

①航摄原始影像：jpg格式，格式转换应采用无损转换方式。

②航摄影像实际地面分辨率，用于航测成图的应优于4cm。

③像片倾角：一般不大于5°，最大不超过12°，出现超过8°的片数不多于总数的10%。特别困难地区一般不大于8°，最大不超过15°，出现超过10°的片数不多于总数的10%°。

像片旋偏角：一般不大于15°，在确保像片航向和旁向重叠度满足要求的前提下，个别最大旋偏角不超过30°.

④检查有无漏洞并及时补摄

航摄中出现的相对漏洞和绝对漏洞均应及时补摄。

⑤测区内部影像应连续，影像不应出现重影、鬼影、像移等情况；影像清晰，层次丰富，反差适中。影像上不应有云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷。所拍摄数据色调应一致，无明显色差。满足外业全要素精确调绘和室内判读的要求。

作者简介：

金辉 ，男，籍贯甘肃榆中县，生于1973.06，1998年毕业于西安工程学院测绘工程系（现长安大学地测学院）工程测量专业，现就职于新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司任测绘地理信息院。任航测遥感室主任，高级工程师，从事航测遥感及GIS项目。