无人机倾斜摄影快速地形图测绘方法研究

黄福亮

摘要：本文以某校园测绘工程为例，对无人机倾斜摄影技术定义、特点及其在地形图测绘中应用的作用进行简单阐述，并分析基于无人机倾斜摄影技术下地形图测绘方法，希望借助新的影像采集技术促使测绘工作水平提升，为实际测绘工作开展提供参考。

关键词：无人机倾斜拍摄技术;地形图测绘方法;测绘水平

引言：

传统地形图测绘工作开展，多使用正射影像技术，该技术在数据采集角度、测绘方式等方面具有一定局限性，会直接影响测绘工作开展的效果。而随着技术的不断更新，无人机倾斜摄影技术的应用范围逐渐扩大，在测绘方面的应用，不仅可以真实、准确地反映出地面物体信息，建模成本相对较少，而且能够解决以往测绘效率、精确度低等问题。

一、无人机倾斜摄影技术定义、特点及其在地形图测绘中应用的作用分析

（一）定义

倾斜摄影技术指的是利用同一飞行平台所搭载的多台传感器，以垂直、倾斜等多个角度对影像进行采集的技术[1]。该技术是对传统影像采集角度的完善和补充，作为一种新的测绘技术。无人机倾斜摄影技术指的是借助无人机、倾斜摄影设备采集影像的技术，该技术的应用可以促使影像数据采集的速度提高，并且在建模方面更加便捷、快速，便于以多视角对地物情况进行观察，确保测量工作准确、高效开展。

（二）特点

与传统测绘技术相比较，无人机倾斜摄影技术的特点具体体现在以下方面：其一，能够清晰地将地物周边情况反映出来，以多角度对地物进行观察，所获取的影像信息更加全面、真实，便于对特定的长宽度、坡度等进行测量，可以弥补传统影像技术的缺陷。其二，该技术下所生成的三维模型，可以便捷地采集建筑物侧面纹理信息，所获取的影像数据量相对较小，便于将其上传、共享于网络平台。

（三）应用的作用

其一，测绘工作的开展需要观察、区别周围环境，传统测绘技术下，由于测绘的视角比较单一，很难获取所需的影像数据，且所获取的地形图数据与实际存在一定偏差，会降低测绘的准确性。而无人机倾斜摄影技术在地形图测绘中应用，为测图操作创设三维环境，以多视角对三维模型进行测量、观察，在确保数据获取时效性的同时，确保地形图测绘工作的质量提高。其二，在实际开展测绘工作时，可以借助空中三角测量手段辅助该项工作实施，对地面情况清晰进行观察，便于测绘人员对立体图形的绘制。其三，在应用传统技术对地形图进行测绘时，测绘结果会受多方面因素影响。而无人机倾斜摄影技术在地形图测绘中应用，根据实际情况设置多个散点，使检测的范围得以扩大，有效控制测量误差，并且测量方式更加灵活，确保测绘结果的准确性。

二、无人机倾斜摄影技术下地形图测绘方法分析

（一）三维模型的构建

根据具体项目情况设计航拍、建模的方案，然后按照摄影测量相关规定进行实际操作。其一，在对外业数据采集过程中，应按照飞行范围来设置像控点，提前对所需的无人机、倾斜相机等设备性能进行检查，外业数据采集的步骤如下：首先，需对无人机螺旋桨、电池进行安装，完成软件连接、参数设置以及静态数据采集等工作;其次，在完成准备工作后将相机启动，无人机在接收到起飞指令后到达指定的高度，按照规定航线进行飞行期间，以多个角度进行拍摄;最后，当无人机完成拍摄后，会达到返航高度，接收到降落指令后会快速降落到指定的位置[2]。其二，在对航拍照片质量进行检查的基础上，归类、整理所获取的摄影数据，进行三维模型的建立。首先，打开工程软件，对该项目进行命名、存储，将影像数据导入区块文件中，选中控制点对其信息进行编辑、提交，并设置相关参数，其次，在计算完成之后，通过区块重建、收缩等方式提高重建模型的时效性，并以不同格式生成模型结果，完成建模后对数据效果进行查看。

（二）基于EPS下的地形图测绘

EPS三维测图系统下，可以对正射影像、实景以及点云数据的采集，该系统作为数据采集、编辑常用的工具，该项目中主要使用导倾斜摄影三维测图。其一，将该软件打开新建一个工程，将工程软件输出的建模结果导入索引文件，然后启动菜单栏，将实景三维模型数据转换为数字表面模型（0DSM），且生成对应的文件，当模型呈现出来后，在三维界面对地物进行编辑，目的是对准确地画出房屋建筑的实际位置[3]。其二，在对房屋建筑描画后进行道路的勾画，一般依据道路情况对道路属性进行确定，由于本项目中的交通归属内部道路系统，所以在对内部道路进行勾画时，应准确控制道路的边线。另外，由于实际地形图测绘受植被、建筑物等影响，为了将各区域清晰地呈现出来，需对各区域进行合理切割，比如使用该软件中操作工具画出道路边线，在画另一边道路边线时，需与第一条道路边线保持平行。其三，借助三维测图系统对地形图进行测量时，需采取相应的技术对其精度进行验证，比如使用RTK技术合理地对像控点进行布设，在测区内均匀设置多个检查点，便于后期对其检查[4]。在建模环节，当计算完成后，输入已测出的像控点坐标值，再次进行计算，确保所建模型与规范坐标系保持一致，在畫图环节，可以根据实际需求随时获取模型各个坐标的值。另外，将模型导入EPS软件，并且选定多个检查点，借助三维模型界面来查找检查点，以对比的方式判断模型、实际坐标之间的误差范围，尽可能地缩小二者之间的误差。

三、结束语

在目前科技快速发展的大环境下，无人机倾斜摄影技术的出现和应用，是测绘行业发展的必然趋势，不仅可以适应目前地形图测绘要求，而且还能满足大比例尺地形图测绘要求。同时，在目前 5G技术环境下，新的摄影技术与5G技术相结合应用，会促使数据处理的时间、效率提升，各类图像传输的速率、分辨率等会进一步提高，突显出各类技术融合的新功能，为整个行业的进一步发展做好铺垫。

参考文献：

[1]林洁.基于无人机倾斜摄影技术的地形图测绘方法研究[J].信息与电脑（理论版），2021，33（03）：19-21.

[2]柯生学.基于无人机高精度倾斜摄影测量的矿山地形图测绘方法[J].世界有色金属，2020（15）：20-21.

[3]纪菲.基于无人机倾斜摄影测量的大比例尺地形图测绘方法[J].住宅与房地产，2020（15）：269.