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摘要：采用无人机倾斜摄影配合测深仪对河道进行测绘作业，可以将测绘工作人员从繁重的工作中解放出来，有着更高的测绘效率和精度，可以为用户提供更多的测量数据，通过建立起地面和水下的三维模型，可以为河道设计、河岸规划、水文计算分析和制定施工方案等方面提供参考。本文对河道测绘过程中存在的问题进行分析，并对倾斜摄影技术和测深仪的技术优势进行探讨，最后对河道带状地形图、无人机倾斜摄影配合测深仪技术在河道测绘中应用进行研究。
关键词：无人机倾斜摄影；河道测绘；三维建模
近年来，无人机倾斜摄影测量技术得到了快速发展，可利用高精度的相机来拍摄到不同角度的地理照片，有着更高的测绘效率和精度，不再需要耗费大量的人力和物力，采通多视原理对获取到的影像进行密集性的匹配，建立起地理信息三维模型，就可以得到很好的测绘成果，有利于对河道进行科学规划。
1河道测绘过程中存在的问题
原来的河道测绘多采用人工方式，工作人员需要进入到河道地区采用测量仪器，测绘时间比较长，还需要花费大量人力和物力，测绘成本很高，测绘的精度很难控制，人工测绘存在的主要问题有：1）如果河道位于植被比较茂盛的地区，由于信号强度比较差，不能有效采集到数据点；2）在丘陵山地区域，采取徒步测量无法达到很好的效率，全站仪测绘会受到激光束的制约，无法对角落和深色物体进行准确地测距；3）在峡谷中测绘，山体大多十分陡峭，工作人员很难到达理想的测绘位置，峡谷弯度比较大，无法得到有效的测绘数据。4）在对水文数据进行计算时，水坝高程、断面特性数据无法准确地获取。5）在河道汛期，如果一些区域被洪水淹没则无法准确地展现，无法对应急预案提供准确的测绘数据。
2倾斜摄影技术和测深仪的技术优势
与航空摄影垂直摄影获取到的数据有所不同，可以采用多种角度对地面建筑物等的顶、侧面实现多角度全覆盖的摄影，采用计算机建模技术对获取到的影像进行处理，通过人工建模可以降低人工干预产生的影响，影像数据更为直观，对测绘狭长的峡谷等特殊地质区域，可以解决测绘人员无法进入到区域的问题。可对物体的正、侧面等进行全方位的测绘采集，比如，水闸闸墩尺寸、坝顶高程、桥顶高程等，地形信息获取更为方便，不需要太多数量的测绘工作人员，测绘效率有着大幅提升，可以降低河道测绘成本。测深仪的配合应用可以解决无人机测绘不能实现水下测量的问题，利用三维曲面建模来对数据信息进行拟合处理，单独建立起水下地形，将最终模型导入到无人机倾斜摄影模型内，可以组建起河道三维模型。
3河道带状地形图倾斜摄影测量技术的应用
带状地形图是指测绘图中宽度低于20厘米的地形图，水利工程中得到了广泛地应用。某测绘作业场地比较平坦，附近人工河道密集，河道旁有着大量的行树，从空中角度进行观察，大量的树冠已经将河岸都遮盖住，该条件下的河道不适合采用航空测量方法，试验场地确定为两岸间视野开阔的河道区域。工程测量比例尺区间为1：500-1：1000，采用大疆无人机并配置2000万像素的无人机。测绘工作开展已经通过飞行许可审批，做好无人机和配件的检查，按照测绘区域形状特点，顺着河道方向设计为Z形飞行路线。无人机飞行高度设置在40米左右，在实际的飞行以前对待测量区域附近地形进行观察，查看是否存在影响无人机飞行的障碍物、鸟群等，无人机只配置有单镜头，从五个方位对河道拍摄照片，将航空与旁向重叠率控制在85%。采用摄影测量软件对无人机获取到的照片数据进行处理，可以自动化、高精度地对无人机采取到的影像进行处理，把上千张无人机影像处理成二维或三维地图模型，该测绘技术可应用到电力线路巡查、航测制图、水利防讯等方面，需要先对无人机采集到的图片进行预处理，再利用空三加密算法，建立起数字地面模型，生成正射影像图。
4无人机倾斜摄影配合测深仪技术在河道测绘中的应用
采用无人机配置测深仪对某河道两岸150-200米区间进行测绘，获取到空间数据信息后建立起三维模型，平面和高程精度各自控制在50、100毫米以内。测绘以前做好航线规划，确定好待测区域后进行实地测绘，将采集到的河道图像信息处理后建立起三维模型，将河道空间数据导入进来，建立起DSM地表三维模型、TDOM正射影像。正射影像栅格矢量化处理后，形成河道二、三维空间数据，结合外部多媒体数据信息。应用影像匹配、云数据技术和网格优化算法来进行三维模型的重建。三维空间数据创建完成后，可以对河道的形态、水体颜色、河床淤积和冲刷等情况直观地表现出来，也可以从图像中得以河道建筑物具体尺寸，分析识别河水的流态，可以为水文计算和分析提供准确的数据，从水面线计算数据中可以仿真出河道洪水的影响区间，为防汛指挥提供参考。
5总结分析
针对河道带状地形图测量，可以利用软件自动进行分析，最终建立的三维模型分辨率可以达到80毫米，符合1：1000比例尺测绘的需要，不再设置更多的控制点，有利于提高测绘效率。采集到的DOM影像更加直观清晰，可用到地面物体平面信息的采集，可用到绘制DLG制图，DSM图像可以实现对地面物体的高程采集。将河道沿岸地物进行准确地标记，满足对河道沿岸精细化设计需要，河道的边线更加清楚，可以防止野外条件下测绘导致的边线弯曲。
配合测深仪对河道水下情况进行测绘会受到其它因素的影响，因为河道流水紊乱状态，尤其存在水坝、桥墩等构建物，采集到的点云和影像不能实现良好的匹配，水面与山体等交叉区域会存在三维模型异常等问题，还需要采用人工方法进行处理。而河道水位时刻在动态变化，无人机倾斜摄影和测深仪获取到的数据还存在着不同步等问题，可以采取分区测绘的方式来保持同步，再采用人工方式对模型进行修补。
6结束语
综上所述，倾斜摄影技术的进步已经推动了测绘技术的发展，已经得到了广泛的应用，采用该技术对河道带状地形图进行测绘，可以有效地提高测绘效率，减少测绘人员的工作量，测会成本也会得到有效控制，为用户提供多种类型的测绘成果。与测深仪进行结合可以建立起地面和水下的三维模型，可进行河床坡度计算等工作，为水文计算分析、施工方案的制定、制定洪水风险图等提供准确的三维模型。但无人机倾斜摄影技术也存在着问题，不能完全取代野外测绘作业，还应该根据具体情况来进行补测。
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