倾斜摄影测量在测绘中的应用与展望

唐学明

摘要：倾斜摄影测量技术优势众多，它拥有高精度、高效率、高性价比、高机动性、全面客观反映地物信息等技术特点，将其有效的运用于测绘工作中的现实意义已得到充分验证。倾斜摄影测量体现出了科技的进步，是技术创新的产物，也是测量技术的一次全面优化，可以说倾斜摄影测量将测量技术推向了多元化、高效化、现代化的道路，为现代化测量技术创造了全新的方向。本文就倾斜摄影测量的技术原理、技术特点、主要工作流程、在测绘工作中的应用以及未来展望进行论述。

关键词：倾斜摄影测量;测绘工程;三维实景建模;展望

引言

1 倾斜摄影测量技术的相关概述

1.1 倾斜摄影测量原理

倾斜摄影测量技术是通过在同一飞行平台上搭载多个影像传感器，同时从一个垂直、多个倾斜角度同步采集目标的正射和倾斜影像，进而实现多角度、全方位的采集地物信息，同时还可通过先进的空间定位、图景融合、三维建模等技术生成高分辨率、高精度的三维实景模型，创建立体化、形象化的地理信息的真三维空间景象，提升了对测绘对象的掌握范围与细节的把控。这种技术形式可用于众多领域当中，为工作提供可靠的数据信息，增强工作效力，推动行业的健康发展，带动经济。

1.2 倾斜摄影测量技术特征

1.2.1全面客观的反映地物信息

倾斜摄影测量技术与传统正向摄影技术相比，它可以从多个角度采集地物的各类属性信息，包括采集对象的位置、高度、颜色、纹理、轮廓等。利用这些属性信息可对场景进行还原，帮助工作人员获取更加精准的地物信息，展现测绘对象的细节内容。另外现阶段飞行设备上搭载的倾斜摄影系统，其分辨率大多能达到厘米级别，这种高分辨率会提升测量结果的精准性，进一步提升了成像的清晰感与真实感。

1.2.2高效率

得益于无人机快速飞行、自动化与智能化的优势，可以说倾斜摄影测量技术也被赋予了自动化技术的大部分优点，操作起来非常方便，降低了测量的复杂性，使测量工作更加的快速与便捷，更大幅缩减了工作量，对人力成本的控制非常明显，提速增效，经济性较强，能够为企业创造更多的资金收益。

1.2.3高性价比

倾斜摄影测量影像数据是带有诸多属性信息的测量数据，利用配套软件可以对测量数据的高度、长度、面积、角度、坡度等进行的反向量测，进而可同时输出 DSM、DOM、DLG 等数据成果，而这些数据成果又可以在交通、土木、测绘、水利等工程中加以应用。其高性价比优势还体现在数据量要小，易于网络发布与数据共享。

1.2.4 机动性强

随着无人机技术的发展，现阶段无人机已经具备便携、灵活、机动、智能化、续航里程长、定制化生产、成本低、操作简单等优点，搭载高精度、高分辨率、多传感器的无人机结合倾斜摄影系统，可以满足对大面积区域及地形复杂区域及时高效获取倾斜摄影测量数据与三围实景建模数据的要求。

2倾斜摄影测量技术流程

目前主流倾斜摄影测量主要是搭载于无人机飞行平台上，其测量的实施流程包括前期准备（测区资料收集与实地勘察）→空域申请及航线设计→像点布设与外业摄影测量→内业数据处理（补摄或重摄）→提交成果。

2.1 前期准备

倾斜摄影测量的第一项前期准备工作是测区资料收集，所收集测区的资料包括控制点资料、地形地貌特征、高程变化情况、气候与天气情况等。当然根据测绘作业的特别需求，有时也需要对测区地质情况、水系水文情况、道路、经济发展状况等资料进行收集;另外经实地勘察和与甲方沟通后需要确定高程基准、投影方式、坐标系统、图幅分幅标准、数据格式等。

2.2 空域申请与航线设计

空域申请是必不可少一个环节、近年来民航管理部门对空域的管制是越发严格各省市也出台了具体的政策，所以航摄前需要遵循相关法律法规和申请流程，提前办理空域申请，收到批复后方可进行。航线设计方面，根据需求飞行方式可采用五向飞行和井字飞行等;作业窗口，优选天气晴朗能见度高、光照强度大9：00-15：00作业窗口;为避免航摄范围覆盖存在漏洞，要求航向重叠大于80%，旁向重叠大于70%;为避免漏片，需要考虑风向问题若顺风地速（m/s） 小于航向拍摄间距（m）/相机最小拍摄间隔（s）可按照既定航线航测，反之就需要增加一定的抗风角度，利用逆风减小地速;

2.3 像点布设与外业摄影测量

像控点的选择与标定直接关系到成像质量，以后期的内业成图质量与建模的数学精度。其布设方案包括全野外和非全野外布设，全野外主要用于特殊地形精度高但工作量大，非全野外布设方案又包括了航带布点法和区域网布点法，航带布点法有五点法、六点法、八点法;另外需要注意的是刺点要刺在具有明显特征的地物的边角上，这样可以清晰可辨识、易于判读。进入正式外业航测阶段需要设置相机参数、航飞速度、航高、航线角度等，还要对飞机状态进行检查做安全故障排查。

2.4 内业数据处理（补摄或重摄）

内业数据程序一般是：首先是对影像质量、POS 数据、像控点误差等进行预处理，在检验符合质量标准和误差标准后（对于不符合要求的需要补摄或重摄）利用ContextCapture、Pix4D 等软件对影像进行空三加密处理、高密集影像匹配、TIN 网创建、三维构建等处理，最后可以输出各类所需的产品成果及质量报告。

3倾斜摄影测量技术的前景

3.1 技术的不断优化与不足

随着便携式无人机技术、纹理映射技术以及分层显示等技术的发展，为倾斜摄影测量技术日趋完善以及广泛的应用提供了支持，但是从技术成熟性来说还需要进一步完善，比如目前仍存在对于被植被覆盖地形的测区无法获取准确数据、无人机续航里程有限、内业计算量大等缺点，可见还需要对倾斜摄影测量进行技术上的优化与创新才能能够紧跟时代的步伐，同事还要融合新的技术理念，弥补当前倾斜摄影测量当中的不足之处，让测量范围更广，测量结果更加精准，清晰度更高，能够更好的适应不同的测绘环境与测绘条件。

3.2 倾斜摄影测量领域的不断扩大

正因为倾斜摄影测量能够实现地物信息的全方位收集、测量、整合、拍摄分析以及可实现高精度、高分辨率三维实景建模的诸多优势，其在测绘领域的巨大潜力不言而喻，现已应用于工程建设、国土资源调查、应急指挥、智慧城市等各个方面。所以，要加强倾斜摄影测量技术应用的系统性与规范性，让更多技术型人才投入到这种工作当中，提升人才的专业度，以此来推动倾斜摄影测量测绘工作的高质量发展。

结束语

总体而言，倾斜摄影测量技术在测绘中的应用，不仅提升了测绘效力，提高了测绘的全面性与精准性，能够创建三维立体模型，对各项工作效力的增强具有积极的作用，同时信息处理速率更快，从根源上拓宽了测绘工作的范围，同时我们还需要关注与研究激光点云、多光谱、雷达等测量技术与倾斜摄影技术的结合与互补，真正打开一个三维遥感技术的新时代，依靠智能化技术，发挥了更高层次的测量价值。

参考文献：

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