倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用

李敏

黄河勘测规划设计研究院有限公司 河南郑州 450000

我国地域辽阔拥有广袤的土地资源，但存在着数据不精确等问题，因此高效地开展土地测量工作就显得尤为重要，这样可以更加科学合理地对土地使用进行规划。使用无人机摄影技术可以有效提高地籍测绘工作的效率和准确度，为我国进行土地资源管理提供可靠的数据支持。因此全面分析无人机摄影测量技术在地籍测绘中的应用具有重要现实意义[1]。

1 倾斜摄影测量在大比例尺地形图中的应用优势

1.1 摄影得到的影像分辨率更高

在测绘过程中使用无人机摄影测量技术，可以充分整合处理取得的影像数据而不会干扰到摄影机的摄取工作。目前，无人机上配备的专业摄像机的图像分辨率有了较大范围的提升，在使用无人机进行低空摄影过程中，一些地面上的高层建筑业不会对无人机拍摄获取影像资料产生负面干扰，可以有效提高数据的准确性。另外，使用无人机进行低空摄影可以在不同角度拍摄建筑物纹路，大大扩展了测绘工作的应用范围。

1.2 运用空中三角测量手段作为辅助

空中三角测量手段基于测绘软件辅助而实现。空中三角测量技术的引用，能够清晰全面地呈现地物遮挡状况，这为测绘人员几何变形关系图表的绘制工作提供了极大的便利，达到了多视影像联合平差的地形测绘目标。在具体实践测绘中，空中三角测量运用POS技术，能够实现各类外方位影像元素点线间的结合，经过上述的匹配操作后，绘制出控制点坐标与连接线。

1.3 优化减少数据误差

首先，倾斜摄影技术能有效保障拍摄的相片的原始分辨率，只要将航飞的参数即航高、镜头焦距等设置妥当，就能有效提高摄影的分辨率，保障数据的精确度。其次，倾斜摄影技术能保障空三加密的精度，以往的技术在进行空三加密时会出现匹配错误的现象，而倾斜摄影技术可以采取人工干预，不断优化空三成果精度，尽可能保障地形图绘制精度。最后，地形图的绘制工作需要进行人工采集，一些矢量会因为人的视觉误差而发生变化，倾斜摄影相对只需要调整角度就能进行数据采集，一定程度上保障了数据的精确性和地形图绘制的质量。

2 倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用

2.1 倾斜摄影及数据获取

倾斜摄影通常是采用无人机搭载五视镜头获取倾斜影像，五视镜头分别为正视、左视、右视、前视和后视镜头，获取影像数据时配合惯导系统记录影像的位置和姿态信息。根据测区范围与实地情况，规划无人机航线、航高与影像重合度，选取合适的特征地物，合理、均匀布设像控点，利用搭载倾斜镜头的无人机获取倾斜影像及其对应POS信息等数据。航摄结束后及时检查影像，剔除起飞与降落时不合格的影像数据。

2.2 空中三角测量计算

为了还原像片之间相对位置关系并将像片恢复到统一的空间参考坐标系下，需要对影像进行空三加密操作。选择测量，按照控制点输入向导批量加载像控点并选择对应的空间参考。像控点正确导入后，软件会根据POS数据预测像控点可能存在的像片位置，选择某一像控点，并在对应的影像上进行刺点，每个像控点要保证每个镜头上至少刺一个点。完成像控点编辑工作后，提交空中三角测量（简称“空三”）。此时系统经过特征点提取、连接点匹配、相对定向、绝对定向、区域网平差等步骤运算处理后，完成空三计算。

2.3 三维模型的构建

在进行数据处理时，使用图形运算系统，做好三维场景的运算，可以通过激光点云扫描系统或者是定位定向系统，不需要通过人工操作就能够形成简单的连续影像，进而生成逼真的三维模型。在具体工作中，需要构建新的工程做好数据导入，实现控制点影像数据的关联，做好空三加密处理，平差优化，进而提交重建任务，提交成品结果并完成场景的构建。在校验倾斜相片导入软件系统之后，应该使用真彩色航空相片，生成高密度的点云以及OSG格式的实景模型。

2.4 内业采集和成图

得到实景三维后，可在模型上裸眼采集所需的数据。数据的采集与传统地形图测量的数据采集原则相同，均采集地物的特征点。采集时应注意：第一，部分区域有原始底图，可将底图导入数据采集软件中作为参考数据使用。但导入软件后，由于大部分点的高程为0，需将这些数据赋一个当地的平均高程，以便进行数据采集。第二，数据采集时，应遵循实景三维数据采集的规则，尽量采集准确。第三，部分区域由于遮挡等原因无法采集，应在图中圈出，以便进行外业调绘。数据采集完成后，可利用软件自带的编码对照表直接导出DWG成果。

2.5 数据处理

无人机在地图测绘中的应用优势在于可以全方位多角度进行摄影，并且在无人机数据处理层面，使用Context Capture Center Master空三数据处理软件，不仅能够在线自动校准，保障数据处理的精确性，还能自动处理低空影像进行空中三角控制平差。其改变了传统的建模方式，将自动、人工、半自动合理切换运用。也提高了数据获取的精确度，从而可以精准获取点云数据、三维模型图、空三加密成果的数据。并且Context Capture Center Master空三数据处理软件还能配合其他软件，灵活搭配，拓宽了数据处理及影响应用的范围。Context Capture Center Master空三数据处理软件也能提高生成DEM、DOM的效率，加快运算速度，总体来说，优势还是较为显著的。另外，Context Capture Center Master空三数据处理软件还能借助南方影像处理平台，对平台内的信息和资源进行良好运用，也能及时检测云处理平台的硬件系统等运行情况。云处理平台切实为无人机数据处理提供了强大的后台支撑，极大地提高了无人机数据处理的工作效率，加快了大比例尺地形图的绘制进程。将外业采集的数据导入Context Capture Center Master，开始第一次空三计算，计算成功后输入像控点进行第二次空三计算，最终完成三维模型的提取。通过对三维图形的可视化处理就能够真实还原地表的影像数据，便于直观明了地观察到地表全貌和地形分布特征，最终绘制项目所需1:500地形图。

2.6 补测和调绘工作

第一，测绘人员需要对大比例尺地形图测绘工作进行有效分析，对于需要补测的地方进行总结，然后将其提交给作业人员，安排其进行补测工作，以此来加强内业和外业工作之间的衔接，进而提升倾斜摄影测量技术的测绘质量；第二，测绘人员在进行数据采集的过程中，需要加强对外业工作的合理定性，以此来保证所建立的三维模型的有效性；第三，测绘人员在进行补测和调绘工作的过程中，还要注意可能会遇到看不清或者完全看不到的情况，测绘人员不能进行补测和调绘工作，导致测绘工作出现差错，影响倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘工作中的应用效果[2]。

3 测绘质量保证措施空中测量方面

为进一步保证三维模型测量的精准性，无人机测绘过程中应该需要结合倾斜摄影技术的精度标准、空间测量范围进行反复测量。例如，在测量过程中，无论是借助无人机获得的哪方面数据，都在事先经过了预操作，通过与操作反馈的结果对无人机的图像采集频率、飞行速度进行了适当调整。另外，无人机测绘过程中，受气候、风速等外界因素的影响，精度不准的情况难免存在。对于这种情况，可以将获得的数据作为初始数据，经过后续的测量与比对来获得更加精准的测量数据，以此保证区域地形测绘质量。模型实验方面。3D模型构建过程中，应该着重强调对数据之间联系的关注，保证所获得的区域图像信息能够得到精准呈现。因此，对于此类问题，应该将借助倾斜摄像机获得的影像信息、地面物体顶面纹理进行有机结合，对图像进行连续处理，保证获得的三维模型具有连续性，以此满足后续的处理需求[3]。

4 结语

倾斜摄影测量技术是国际测绘领域的一种高科技技术，在近几年得到快速的发展，它能够帮助测绘人员准确获取地面数据信息，对信息化测绘进行多元探索。倾斜摄影测量技术通过一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角获得影像，能够如实地反映目标建筑物的真实情况，准确地获取地理信息，通过先进的定位、融合、建模等一系列技术形成三维城市模型，改变传统正摄影智能从垂直角度拍摄的局限，具有较高的分辨率，能有效扩大市场角，得到更加详细的地物信息数据。