无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用

王鑫琦

摘 要：经济的发展，就意味着中国各大领域正在进步。同时，高科技逐渐渗透到生活中的点滴，包括现在的无人机倾斜摄影技术，无人机在刚开始研发到现在多功能实际应用，来自于科研人员的努力革新，现阶段无人机在各行各业有着其独特而又实用的价值。例如，无人机倾斜摄影技术在测绘大比例尺地形图中有着重要作用，无人机加盟测绘大比例尺地形图对传统的效率低，准确率低，耗时长的问题有了良好的改善。下文是对无人机倾斜摄影技术相关阐述，进一步对原理和优势以及实际应用做出了初步的分析。

关键词：倾斜摄影测量；无人机；大比例尺形图

引言

经济的高速发展势必会带动各行各业，在这样的大趋势下，数字化城市的推进越来越快，各大领域、各大行业通过对数字化时代高科技产品的充分利用，推动了其产业的发展。无人机以其独特的优势对大比例尺行图传统测绘进行了改变，由于测绘大比例尺形图传统的做法存在着很多问题，例如效果不佳、耗时长等，让测绘大比例尺成图的工程更加的难做，所以测绘大比例尺地形图中无人机起到了关键性作用。但是无人机虽然之前的方式做出了技术性的弥补，但是也带来了其他的影响，那就是在测绘过程中会受到天气和地质结构的影响。现阶段，数据影像分辨率在0.5米左右，就算是这样也不能满足其精度需求，因此，传统的测量技术很难应用到测绘大比例尺地形图中。

上述提到了无人机测绘大比例行地形图一些问题，但是现代技术革新速度快，这方面的技术问题有了妥善的处理方法。那就是倾斜摄影测量技术的研发，以其多角度高分率影像及数字三维模型在大比例尺地形图测绘中极为突出。它与传统无人机摄影测量有所不同，其能够在小范围中进行测绘，市场应用价值很高。

1.倾斜摄影原理及特点

1.1倾斜摄影原理

无人机的倾斜摄影原理是在无人机平台上累加多个数码相机，以不同方向、不同角度来对要测绘的物质拍摄。一般比较常用的GPS或IMU系统是结合了平台和五镜头倾斜摄影系统，通过这种方式获取POS数据和相关的数据，最后通过特定的软件对所得到的数据进行汇总整理以及分析。

1.2倾斜摄影测量技术特点

第一项特点就是倾斜式测量在进程中拍摄的图像更加的准确真实，同时对人类感知，以最准确可靠的数据表达出来；第二项能够为测量采集更多较为准确的数据；第三项能够将工作上的一些数据表达的更准确，精度高，而且倾斜摄影技术在操作上比较简单，应用性比较强，能够在很短时间内完成大比例尺地形图的测绘。由此可知通过倾斜摄影技术来测绘大比例尺地形图，不仅可以获得准确高，精度高的数据。还可以最大程度上的对传统的测量技术把一些缺点进行弥补，应用倾斜摄影技术测绘大比例尺地形图能够更有效地得出结论。

1.3倾斜相机的性能要求

测绘大比例尺地形图，对于拍摄的相机来说有着比较高的要求。在测绘开始前，要对摄影系统中的镜头进行挑选，镜头的种类基数大，分有多头和单头，能够通过多角度来获取图像，同时也可以达到单驾驶操作的广度和深度。通常情况下，倾斜摄影技术在工作时的像素会达到3500万以上，同时倾斜摄影技术或者影像是通过一次曝光，所以在使用及测绘大比例尺地形图时不能够固定单一相机的像素，对于其他方面，如工作时长，使用时长及曝光等功能可以加以把控。一般情况下，在测量大比例尺地形图是单镜头像素要达到两千万以上，一次曝光像素要在1亿左右。特殊情况下，相机的工作时长要在90分钟以上，而且还要保证无人机能够二十四小时作业，同时，拥有曝光功能相机才能够达到影响重叠度的要求。

2.倾斜摄影测量技术优势

倾斜摄影测量技术较一般的摄影技术来说，有了很大的创新与改良，同时倾斜摄影测量技术能够达到自动化三维模型建模采集数据影像的需求，无人机倾斜摄影测量技术突破了传统的局限性。让测量的范围更加的广泛，不用受地貌，天气等客观条件的约束。而且，倾斜摄影测量技术的分辨率效果特别好，能够从不同视角得到影像的全部信息，同时支持DSM、DLG输出，因而倾斜摄影测量技术被人们广泛关注且应用。

现阶段无人机倾斜测量技术在测绘大比例尺地形图中，有了较为广泛的应用。主要因为其在地势结构简单，地势平坦的地方给出的数据能够满足大比例尺地形图的精度需求。在实际操作过程中效率也大为提高。让测绘大比例尺地形图耗时大大缩减，同时也就加快了测绘任务的完成，而且其本身对于大比例尺地形图的测绘有着较为突出且实用的特点，为测量大比例尺地形图带来了新的方法。

3.无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用

3.1测量区域分析和航拍设计

测绘工作开始前，第一步要对测量区域有完备的设计，能够对测量区域有一定的了解与把握，基于此，才能够科学地对航拍路线进行规划，从而得到更为准确有效的数据。无人机主要是用航拍对地形数据进行收集，如果工作人员本身对收集数据的区域不了解，那么将会加大任务实行的难度，还有可能导致无人机损坏。除此之外，工作人员需要对信息收集区域的坐标情况、控制点、面积等有着较为细致的了解，最后根据实际情况和要求科学的规划航拍路线。

3.2地面站控制系统

地面站控制系统主要有三方面构成，分别是地面站软件、数传电台和计算机。在工作过程中，控制系统获取信息依赖于控制软件的及时数据更新，在得出各种参数时，还能够通过地面站软件对无人机的参数和航线进行汇总整理，进而可以对无人机进行无线控制。由上文可知，经过一系列的操作之后，无人机的自我控制能力将会得到提高，只需工作人员给无人机确定航线，即可自动执行任务。

3.3像控点的设置

像控点的设置可直接影响倾斜摄影测量技术的数据，所以对于像控制的合理设置，能够有效提高数据及成图的精确度，如果没有妥善处置，可能会造成很多的成图无法汇总统计。在测绘过程中，也有可能測绘的区域的像控点被遮掩，让无人机的工作受到阻碍，同时就会导致倾斜摄影测量技术的程度受到很大的影响，从而让这次的任务质量大大降低。所以，在工作中如有遇到比较繁琐的任务，要仔细认真的分析当地的情况。

3.4立体采编测量

立体采编测量，是在无人机对相关数据进行初步的收集后，再次对所得数据进行整体的核实，以此来保证无人机在测绘中数据收集的精确度。在工作中，工作人员要重视收集到的每一项数据，无人机工作完成后，要对其数据进行整理手绘等高线和水涯线。由此让工作人员在工作过程中提高自己的专业能力，同时也可以保障工作数据的准确性。

结语

本文的无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图的测绘中拥有很重要的地位，其完全可以满足大比例尺地形图测量的精度要求。但是，无人机倾斜摄影技术测绘大比例尺地形图应用只是出于初级阶段，相信在以后的科技发展过程中，该技术会有着更加广阔的应用。最后，倾斜摄影技术测量有着其较高的分辨率和高机动性，也可以对其进行工程化应用。

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