无人机倾斜摄影测量技术在工程测量中的应用

李力 李国强

摘 要： 工程测量是工程测绘的重要组成部分。测量期间收集的信息和数据是有效开展测绘的基础。无人机航拍技术在工程研究中的应用，有效地提高了测量技术水平和测量数据的准确性。无人机航拍进行测量时，需要对测量区，无人机飞行路径，测量区域的控制网和场外的控制点设施进行全面分析，以确保无人机航拍技术的有效性。基于此，本文介绍了无人机航测技术，在测量技术研究中的相关应用内容的探究。

关键词： 无人机倾斜摄影测量;工程勘察;应用

【中图分类号】TU198;P231 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.40.035

引言：无人机的航空摄影测量技术是当今可用的最先进的测量技术之一。将航拍技术的准确性与数字图像处理的智能相结合，可基于拍摄和制图的准确性，降低图像渲染的复杂性，它解决了传统测量技术无法执行的问题，易于使用且易于操作，而且可以提高测量数据的准确性，尤其是在工厂设计等小区域，该地区运用此技术后效果非常良好，因此，对无人机航测技术，在研究工程测量中的应用，具有重要的现实意义。

1 无人机倾斜摄影技术概述

无人机倾斜摄影技术是基于无人机垂直摄影技术开发的，无人机垂直摄影技术最初主要用于从建筑物外部提取纹理信息，而很少用于技术研究和采矿勘探等领域，无人机的垂直摄影技术基于无人机平台，并集成了垂直摄影相机，这意味只能在拍摄过程中接收垂直图像数据。无人机倾斜摄影测量技术基于带有倾斜摄像机的垂直无人机照片技术，这意味着不仅可以在垂直方向上接收图像数据，而且还可以在航拍的期间，在多个方向和不同角度接收倾斜的图像数据，这有效地消除了垂直摄影技术只能接收垂直图像数据的缺点，并提高了测绘的准确性，而且倾斜摄影技术比无人垂直摄影操作更加容易。操作无人机航测系统如图1所示。

2 无人机航测技术的主要特点分析

无人机航空摄影测量技术包括使用无人机和摄影设备，计算机设备和遥感技术来实现的技术测量，无人机航拍设备在测量区域内的飞行中进行测量，所有飞行测量操作均由设备操作员执行，分析和处理由无人机航拍设备获取和传输的影像画面，通过对图像的技术分析，可用于阐明测量区域中的地形和其它内容。应用无人机航空摄影测量技术的过程需要精确控制无人机的飞行过程，首先，必须以合理的方式控制飞机的飞行高度，以确保拍摄出画面的清晰度和完整性。这将使以后的图像处理专业人员可以有效地进行分析等工作，接下来，需要控制飞行无人机的稳定性以避免使拍摄画面模糊，无人机的航空摄影测量技术可实现无人操作，从而使测量人员无需前往测量位置即可准确地测量工程区域，对于地形相对较差的工程勘测，可以使用无人机航空摄影测量法来确保技术人员的安全。无人机航测技术控制系统包括导航卫星，无人机遥感设备，移动地面站，数据接收设备，用于监测和接收和处理数据的地面设备，数据处理中心等。应用无人机航空摄影测量技术过程，应明确工程对技术测量的需求，其次，必须合理规划和应用无人机空中摄影测量系统，以确保测量的准确性和安全性。无人机航空摄影测量技术在地形测量和制图方面的应用不断得到推广，这不仅是由于该技术本身的优势，而且还因为使无人机技术更加可行的实际需求。

3 倾斜无人机技术在工程研究中的应用

3.1 测量设备的工作流程

将无人机倾斜摄影测量技术应用于工程测量的过程基本上与地形测量过程相同，首先，需要将测绘任务结合起来以收集数据，测量测量区域，编辑飞行计划等，同时确保正确的图像数，预处理等，其应用流程如图2所示。

3.2 工程勘测区域的科学设计

在开始进行无人机航拍之前，必须弄清工程测量的区域，测量的区域应根据建设项目的需要科学地进行设计，设计工程的测量区域是一项非常艰巨的任务，对于无人机飞行计划方案至关重要，首先，分析工程结构的要求和标准，然后明确计算工程量，以确保工程测量区的规划效果能够满足工程结构的需求，测量区域空间是指飞行的无人机在空中飞行的区域，为了使无人飞行器的飞行设备无缝工作并准确全面地捕获需要测量的内容，必须对飞行区域中的所有内容进行分析和整合，基于此，在设计技术研究区域时，应从整体和详细的角度进行全面分析，将规划区进行划分，并将测量区域分为较小的结构，例如正方形和矩形，以确保无人机飞行的便利性。

3.3 建立测量区域的控制网络

为测量区域创建一个控制网络，也就是说，创建具有特定计划的空中三角测量平差网络，以将控制测量值放置在测量区域中，该网络使用已知的控制点来确定飞机的位置，在

实地测定用于空三加密或直接用于测图定向的像片控制点平面位置和高程，以便后期进行控制点的加密。计算测图所需的大量控制点和照片的其他元素，为4D产品的生产提供照片方向的控制点和方向参数，并提供用于测图的单个坐标系，计算模型地面点的坐标。

3.4 地面点控制测量

在执行飞行测量任务之前，请基于该测量任务创建飞行计划，创建研究区域的地形和天气状况，创建合适的飞行路线图，例如，无人机模型，航向重叠，侧身。方向重叠和飞行高度等等在路线图上标记。路线图项目完成后，将标记地面控制点，在地面上测量控制点是提高无人机倾斜摄影测量精度的关键技术节点之一，并有助于在无人机飞行过程中为整个调查区域提供图像数据，根据测量和地形的变化任务来调整地面控制点的位置，对于平缓的地形或相对不高的测量精度这些条件下，可以适当地稀释地面控制点密度，此外，地面控制点通常位于调查区域的四个角，这促进了不同图像数据的结合并且提高了结合图像数据的质量。

3.5 工程测量场外控制点的设置与运行

在处理无人机航拍照片时，应特别注意测量技术，以确保测量结果的准确性。操作人员必须合理地设置图像的控制点，以获得最准确的结果，设置控制点时，严格遵守规则和实际情况，以确保最高的测量结果准确性。执行3D建模时，人员必须参考外部控制点的情况并分析该位置的原理，此外，无人机的航拍操纵过程由站点外的技术人员执行，确保技术人员操作方面的水平也很重要，因为技术人员的工作水平也对无人机航拍的效果具有决定性的影响。

3.6 行业数据处理

在完成图像数据的预处理，与场图像数据收集完成的空中三角形的加密步驟之后，必须再对数据处理中处理图像数据，通过空三加密处理后的图像数据信息，来进行计算平面坐标，并在计算机软件平台中将各种图像数据进行组合，进一步展开出同名的枢轴点和图像控制点，并进行修复处理，通过消除由于无人机的不稳定而使照相机抖动引起的图像失真，可以有效地提高测量精度。将处理后的图像数据导入到相应的工程测量数据处理系统中后，可以通过进行一系列的数据收集过程，经过绘图的最后阶段以及其它步骤，以获取具有工程测量结果的相应图纸。为了在工程研究中分析无人机倾斜摄影技术的准确性，使用常规的全站仪在现场测量出几个特征点。

3.7 执行质量检查以确保更准确的结果

当使用无人机进行航空摄影测量时，特别需要密切关注的是，对获得的调查结果认真的检查以及对拍摄过程的合理调查和分析，不仅确保获得的结果的准确性，还要使整个过程准确无误，确保各个环节之间的相关性，通过精确计算并验证结果，保证检查结果的准确性。此外，公司的质量控制部门应接受检查，如果发现任何不一致之处，应立即停止接收并提供反馈。

结束语：因此，与传统的测量技术相比，采用无人机的倾斜摄影技术具有更广泛的应用，可以有效降低测量成本，提高测量精度。在本文中，我们以无人机倾斜摄影测量技术为例，分析了使用该技术对项目研究的影响，结果表明，无人机倾斜摄影技术用于测量，在不考虑测量精度和全站仪误差的前提之下，接收到的数据与全站仪测得的数据之间的相对误差在±10mm之内，测绘的精度符合设计要求。

参考文献

[1] 邓燕君.无人机倾斜摄影测量技术在电力工程中的应用[J].通讯世界，2019，26（02）：170-171.

[2] 张朝丰.无人机倾斜摄影技术在矿区工程测量中的应用[J].世界有色金属，2018（11）：15+17.

[3] 宋浩良.基于无人机航空摄影测量技术的工程测量研究[J].科技资讯，2018，16（17）：72-73.