无人机倾斜摄影测量技术在规划竣工测量中的有效应用

雷带珍

（南宁市勘察测绘地理信息院，广西 南宁 530000）

随着科学技术的不断提高、经济的快速发展，目前，我国已经掌握了大量传统卫星影像技术以及航空摄影数据资料。近年来，我国无人机倾斜摄影测量技术飞速发展，对遥感数据的实时性、高分辨率以及机动性方面的要求也随之提高。与传统的卫星获取信息方式相比，无人机航摄平台以及摄影测量技术更具灵活性。对于无人机倾斜摄影测量这项新型遥感技术而言，目前，其正广泛应用于规划竣工测量中，它能够科学的规避规划竣工测量过程中强度大、周期长等不足。

1 无人机倾斜摄影测量技术的基本原理以及特点

1.1 无人机倾斜摄影测量技术的原理

利用无人机倾斜摄影测量技术拍摄照片时，其会记录航高与航速、航向、旁向重叠、坐标等数据，最后将这些数据通过特定的数据处理软件进行处理，并将拍摄的影像统一纳入坐标系统中[1]。

1.2 无人机倾斜摄影测量技术的特点

无人机倾斜摄影测量技术的具体特点包括3 个方面。1）通过无人机倾斜摄影测量技术拍摄得到的三维数据能够将地物的外观、位置以及高度等属性真实的反映出来。2）无人机倾斜摄影测量技术能够同时输出DSM、DLG 以及DOM 等数据，不仅能够在传统航空摄影测量的基础上获得更多数据，而且可以有效降低城市三维建模的成本[2-3]。3）无人机倾斜摄影测量技术能够快速采集影像数据，提高了工作效率。

2 无人机倾斜摄影测量技术的操作流程

无人机在进行倾斜摄影测量时，操作流程如图1 所示。

3 无人机倾斜摄影测量技术在规划竣工中的应用

3.1 工程概况

图1 无人机倾斜摄影测量操作流程图

以某规划核实项目为例，测区包括16 栋高层商品房，需要测量的竣工面积大约是170 000 m2，无人机通过五镜头倾斜摄影相机进行航摄，并在空中测量三角，帮助构建三维模型，如图2 所示。

图2 该项目的规划核实航拍图

3.2 航线布设以及获取数据

在竣工测量中要根据实际情况确定飞行的范围并规划飞行的航线，要保证航向重叠度大于80%，旁向重叠度大于60%。在布设航线时，基于单镜头的无人机采用实景三维飞行方案，放慢数据采集速度，要保证有足够的重叠度，如果要获取全方位无盲点的倾斜影像，就要在不同的角度、不同的高度飞行。因此，在设计航线时，不仅对规划设计要求很高，同时对航摄员的操作也有很高要求[4]。首先，要根据测区的走向使测区的边界线平行于首末航线。其次，航线的范围应大于测区边界线200 m，这样才能使倾斜摄影相机所拍摄的边缘物体能够立体成像。该测区布设了14 条航线，航向重叠度和旁向重叠度均大于80%，且高度保持在150 m，航向间距与旁向间距分别为25 m 和38 m，由此获得了5 组影像数据，每张相片都有POS 数据。

此外，通过提前在地面设置像控标志物（可以将典型的地物当作像控点），可以利用无人机采集项目区多个视角的影像。

3.3 空三加密与自动建模

利用无人机倾斜摄影测量技术导入倾斜摄影数据以及外业像控点，并进行空三加密。通过生成点云建立不规则的三角网，将自动纹理与DSM 进行映射，就能够获取建筑规划竣工测量所需要的全景三维模型。

3.4 矢量测图

利用DP-Modeler 对倾斜摄影获得的数据进行测量，包括建筑物矢量以及点状地物等数据，并且在每个地物上标记好相应的编码，最后将其导出，获得CASS 成图。

3.5 成果精度分析

根据《城市测量规范》所要求的建筑竣工测量地形图的测量精度，竣工测量地形图的主要地物点相对于邻近图根点的点位中误差不超过50 mm，次要地物点相对于邻近图根点的点位中误差不超过70 mm，地物点间距中误差不超过50 mm，高程点相对于邻近图根点的高程中误差不超过40 mm。表1 是该项目成果报告中建筑退间距的成果表。

表1 建筑边长、间距、退距核实成果表

4 无人机倾斜摄影测量技术在规划竣工测量中的问题以及展望

无人机倾斜摄影测量技术与传统摄影技术相比具有其特有的优势，但是在实际操作中还存在一些问题。首先，该技术对天气以及光线方面有很高要求，需要知道当天的天气、云层厚度以及光照、空气的能见度等是否符合航拍条件。其次，在城市新建的高层建筑以及绿化密度较高的小区中，会出现影像遮挡的问题[5]。最后，该技术对技术人员的专业度有很高要求，尤其是内业作业人员不仅需要有相关的经验，还应对操作有一定的熟练度，避免在绘制地物时出现误差。

由于无人机倾斜摄影测量技术广泛应用于规划竣工测绘中，获得了很好的效益，通过与实景的真实三维模型相结合，能够对城市规划的决策起辅助作用，有效提升了城市规划竣工验收的工作效率。

5 结语

总而言之，无人机倾斜摄影测量技术能够快速提供信息，其作为一种低成本、高效率的新型航空测绘技术，被广泛应用于城市规划竣工测量中，不仅可以提高工作效率，优化测量效果，而且可以真实反映规划建设项目的各项指标，为规划主管部门的规划审批工作提供便利，为城市规划竣工提供了更好地服务。此外，该项技术能够如实反映规划报建与竣工现状中不一致的地方，有助于规划管理部门进行决策。该技术的应用弥补了传统测绘手段的不足，提高了工程效率以及测量数据的准确度，降低了规划竣工的测量成本。随着科技的不断进步，无人机倾斜摄影技术在规划竣工方面能够发挥更好的作用，在城市规划管理综合服务中有着更重要的意义。