倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用

2022-07-25许丽雯

大科技 2022年28期

许丽雯

（广州城市职业学院，广东广州 510000）

0 引言

相较于以往测绘技术，倾斜摄影测量技术具有诸多的优点，特别是关于数据信息的获得层面更为便捷。所以，近些年被大规模运用于国内现代化测绘中。大比例尺地形图测绘是国内城镇化建造的基础，倾斜摄影测量技术也具有不可或缺的作用，极大地减少了大比例尺地形图测绘投入经费，提升了测绘的效果，具备广阔的应用前景。

1 倾斜摄影测量技术概述

伴随近几年倾斜摄影测量技术持续的研发，能极大提升大比例尺地形图有关讯息，极大地降低此环节所花费的时间，加强数据的可靠性与合理性，深入促进建筑模型迅速、精准建立，此外拍摄时还通常使用无人机技术，进而降低人力的浪费，能缩减项目成本，进而提高经济收益，其工作流程如图1 所示。

图1 倾斜摄影测量技术工作流程

1.1 倾斜摄影测量技术的应用依据

倾斜摄影测量技术研发初期，技术依旧尚未成熟，工作任务较重且产生错误的概率较高。测量工作通常依赖人工与机械相融合的方法，互相合作，应先使用机械，将若干个传感镜头固定于倾斜摄影相机上，针对建筑纹路实施拍摄收集，并搜集有关数据，再利用人工对所获的数据开展概括与研究，最终运用空三模块技术，搭建建筑模型。而面对无人机技术的快速普及，逐步与倾斜摄影相融合，致使倾斜摄影测量技术效果大幅度提升，既节约整体流程的时间，又提升数据综合性与精准性，导致建造模型精确度得到提高。

1.2 倾斜摄影测量技术的优点

数据准确性高、操作灵活为无人机倾斜摄影测量技术的突出优点。凭借其灵敏性，能开展多方位测量的拍摄，进而实现自身多角度的数据需要，深入提升数据精准度。倾斜摄影机进行测绘时能对多面建筑的纹路、地势、空间构成、地表升降等实际状况展开详尽的数据收集，尤其是能对获取的信息实施研究，主动建设三维建筑模型。此外，因无人机倾斜摄影场景悉数能产生高清晰度、高辨别率景象等特征，导致在大比例尺地形图测绘工程建造中愈来愈多的普及无人机技术。斜向摄影测量原理斜向摄影测量是指将斜向航空相机安装在飞行平台上，从空中获取地面图像，然后进行一系列内部数据处理，获得真实场景的三维模型，然后根据该模型进行映射的技术。飞行平台通常有人机和无人机，无人机主要有固定翼和旋翼机；倾斜式航空相机主要包括摇摆2 镜头、3 镜头、固定5 镜头和扫摆9 镜头，其中固定5 镜头运用概率最大。固定式5 镜头相机，其中一个垂直于地面，称为俯视镜头，另外4 个与地面成一定角度，称为侧视镜头[1]。

1.3 倾斜测量技术运用的主要价值

运用倾斜测量技术极大地改进传统技术，致使某些问题缺陷能够持续得到解决，技术逐步获得优化与提升。在现实使用中，能利用多方位展开拍摄，收集的讯息更综合、正确，进而令最后构建的三维模型更为合理。在国内城镇规划的快速进程中，对建筑空间境况和实际地形等层面的需求渐渐提升，所以无人机倾斜摄影测量技术能符合这点需求，能即时完成数据传送与核算，提升建设三维模型的准确度，建筑项目测绘主要过程在该技术的协助下得到高速发展，极大地提升工程建造的效果与速度。

2 倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用措施

2.1 搜集地形数据

比如，在制定测区内，依据东西方位开展无人机路线的布置，按照有关材料表明，航向重复率为65%，旁向重复率为60%，航带最高值为380m，地表分辨率为0.0323m，测区航线数量为372 条。测绘专员对该范围开展大比例尺地形图测绘过程中，应对测区实施分研究，依照测区具体状况实行规划，保障数据收集工作能成功推进。因此，首先，关于无人机的升降场所，测绘专员应尽力选取比较平整的场地，借此以提升无人机高度与地表分辨率[2]；其次，选定升降场地后，测绘专员应实行航拍任务，增强对现场效果的检验，在结束分解GPS 解算环节后，测绘专员还应开展二次检验，进而保障各种数据精准性，才可将航空摄影成果实行规整与申报；再次，测绘专员应构建地表基站，为顺利实施飞行工作创造保证；最后，调节平台系统，检测风向风速与信号强弱。以上筹备工作完成后，可为后期收集与构模等工作内容打造基础。在该过程中，需预备坐标体系、地势图与掌控点成果、高程标准参数；并且保障无人机航飞技术计划的有效性，对航飞路线实施科学规划掌控影像拍照间隙、选取比例尺、影像重合度、地表分辨率、无人机担负传感器与航飞高度航迹频率等。校验好数码相机、无人机，保障数据管理软件的优越性能。

2.2 建设三维模型

计算三维场景时，使用到图形核算单元，自动进行三维测绘的前提条件。建设模型时，激光点通过云扫视系统与定向定位系统大范围运用能合理地减少误差，因此技术运用衔接景象来职能形成模型，防止因人为要素产生干扰模型的正确性。区别于以往的利用高程技术建设模型的办法，倾斜摄影测量技术能使用2.5 维模型，其能清晰地展示侧面实际构成和状况，进而在非常高的场景分辨率前提下，致使形成模型图像的信息更为迅速、合理、可靠、精准。在建设整体模型中，重点经过建造工程、引入数据的、完善平差、上交成果等多种主要构成部分，空中三角测量侧重凭借倾斜摄影测量有关技术实施，为后期有关工作奠定基础。测绘专员在结束数据搜集后，应搭建三维模型。首先，测绘专员应采用图形核算单元的GPU（图形处置器），进行Smart3Dcapture 软件操作；其次，测绘专员建设三维模型时，应会使用激光点开展系统扫视，或测绘专员采用定向系统POS 开展这项工作，最后实现构建三维模型，减少建设模型的差错；最后，测绘专员使用倾斜摄影测量技术，能使用Smart3Dcapture 软件，以提升建设三维模型的合理性，同时加强模型分辨率[3]（图2）。

图2 倾斜影像三维模型构建流程

2.3 像片掌控测量

像片控制测量为提升倾斜测量准确度的合理途径，布置像控点时应依据一定的标准开展，如旁向、航向重合率为75%，且收集的摄影数据具有GPS/IMU 材料。另外，空中三角测量并非全部依靠像控点的布置比重，但与检测范围的地势地貌存在直接联系，如平原区域，能利用稀疏分布的方法；在地势地貌庞杂的地区，能在标准要求密度的前提下实施加密处置。布置像控点的要求非常严格，重要表现如下：①检测区域外的掌控点将把控测量全区域为前提，对居于图形边缘的掌控点，通常布置在图形勾勒线之外，且处于航向基线最少1 条、旁向高于100m 的位置。②两段航线的掌控点需要左右偏移半径低于半条基线长度；再次，像片掌控点应是容易区分的地表地貌，所标明掌控点的图影一定是清楚的，如地块角、房角等显著的物体与物体衔接位置等，另外，多种物体衔接位置一定要满足衔接角在30°～150°区间内。③像片掌控点布置区域的高程变动较低，能合理提升倾斜摄影测量准确度，能布置于平坦山头或实际物体衔接位置，在布置时应避免像片之间产生冲突。另外，墙角、植被茂盛地方难以成为像片掌控点的布置方位，这类位置在内业测量时因视线障碍等因素而产生测量困难加大、精准度下降。同时，大功率敷设地区或存有较大面积水面的地区无法布置像片掌控点。布置像片掌控点应以长久储存与二次运用为前提条件，所以布置掌控点布时应最大限度分析地势地貌、道路运输与存储环境等整体因素[4]。

2.4 外业调绘补测

当倾斜摄影获得倾斜影时中必定具有拍摄盲点，如植被茂密地区、建筑的遮蔽位置、立交桥下方等地区，是难以径直利用倾斜摄影获取有关的影像。所以，内业处理时需将其明显标识，即时开展外业实际调绘与补测。因此，对倾斜影像内难以明确的物体或繁杂的地区，在内业处理时也要着重标示，实施外业实际考察与补测，能合理提升测量准确度。对应实行补测的状况开展归纳，由外业专员进行补绘、调绘，强化内外业间的合理衔接，推动成图效果的提高。在收集数据时，应对外业展开有效定性，保障模型适用性，在未看清或未看到的状况下严禁实行调绘、补绘，并将质疑位置开展有效的标识。针对数字线划图、地势图开展合理处置，保障测图工作效果。集因素向量和整理数据在倾斜摄影测量大比例尺地形图测绘时，无法实现。所以应预先完成有关规划，使用适合的因素向量收集软件来实行，保障云数据、三维模型精准性，为相关数据的收集工作创造基础。在数据收集范畴，重点按照国内制定的有关标准来进行，经常凭借Geoway 软件完成现实数据的收集。

2.5 大比例尺地形图绘

大比例尺地形图绘的固有程序包含应熟练掌握工作过程、数据管理与精准度掌控。面对工作过程，应先研究发干，然后搜集有关数据，最终以结束初稿；继而应对搜集的数据实施管理，特别需关注地形方位、数据种类、测绘计划等细节性内容，同时还需掌控好测绘精确度，防止人为要素或环境要素引起较大差值。

以往大比例尺地形图的测绘应先经过内业搜集材料，再对这类材料实行深入的研究，再进行规划与设计的技术规划。此外，外业对相关数值展开收集，制作出对应图表。同时，内业对向量化物体实施分类，外业同步调绘，对方位与类型等讯息做出相关反映。内业应实行分幅整理与保存成果等工作，结束地势图测量数据的搜集工作后，文章将鉴于无人机和倾斜摄影等测量新技术处置较大的比例尺地形图的测量数据。运用无人机进行倾斜摄影遥感测量数据处理的一种方式，利用静态操控遥感测量技术处理大小比例尺的地形图的测量数据，并在鉴于无人机进行倾斜遥感摄影遥感测量数据处理技术处理大小比例尺的地形图的测量基础数据的前提下，汇集大小比例尺的地形图的测量基础数据本质元素信息（包含：测绘勘探区名号、测绘勘探区编码、测绘勘探区面积与测绘核心任务区等），建立支持系统更新换代研究的数据样式。探究大比例尺地形图的测绘数据特性，制成对应的计算机信息表。通过建立基于大比例尺地形图三维测量数据的三维3D 立体制图技术合同，实现建立了基于大比例尺地形图三维测量数据计算机信息表的三维空间数据可视化。