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引言
随着时代的不断发展，倾斜摄影测量技术也趋于成熟，在地质勘察的应用中也越来越多，大比例尺地形图含有详细的地形要素和地理信息，是地质勘察中必不可少的基础资料。目前常用的大比例尺地形图测绘方法工作效率低，成图周期长，不能快速测图。
倾斜摄影测量技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，获得具有较高分辨率、较大视场角、更详细的地物信息数据，影像数据不仅能够真实地反映地物情况，而且可通过先进的定位技术，得到数据点的坐标，绘制出地形图。
倾斜摄影测量概述
倾斜摄影技术在摄影方式上区别于传统的垂直航空摄影，它的主要目的是获取地物多个方位（尤其是侧面）的信息并可供用户多角度浏览，实时量测，三维浏览等获取多方面的信息。它结合GNSS技术，摄影相机用来提供影像信息，而PPK、IMU则分别提供精确位置和状态信息。在后续的数据处理过程中，一般通过在系统中集成定位、定姿设备或进行空中三角测量处理为拍摄的每张影像提供位置姿态信息。
倾斜摄影技术特点与优势
获取目标物多角度影像以及建筑物侧面纹理：相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，能快速自动获取目标物侧面纹理信息，更加真实的反映地物的实际情况，极大的弥补了基于正射影像应用的不足。而且针对各种三维数字城市应用，利用航空摄影大规模成图的特点，加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低城市三维建模成本。
倾斜影像可实现单张影像量测：通过配套软件的应用，可直接基于成果影像进行包括高 度、长度、面积、角度、坡度等的量测，扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。
影像分辨率高、纹理真实、色调一致：高分辨率实景纹理，能最大程度上还原目标物的真实面貌。
数据量小易于网络发布：相较于三维 GIS 技术应用庞大的三维数据，应用倾斜摄影技术获取的影像的数据量要小得多，其影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布，实现共享应用。
简单、高效生产DEM、DOM 通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成 的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真 实效果和测绘级精度提供保证。
项目概况
芽祖乡位于四川省凉山州木里县东南部，位于高山峡谷区，地形地质条件复杂，自然边坡高陡。受表部岩体强烈风化卸荷影响和库区河岸上涨冲刷影响，边坡危岩体大量发育。高高程部位的自然边坡受地形陡峻、交通限制依靠人力难以开展测绘工作。测区最高点海拔2300米，最低点海拔1880米。
外业数据的采集
为反映芽祖乡的地形地貌和加强对高危险滑坡风险源的监控，区域内进行1：1000倾斜摄影三维建模，并在三维建模的基础上勾绘1：2000的地形图。本区域面积约0.5平方公里，高差约400米，影像由大疆M600六旋翼无人机搭载4个侧面焦距为35mm，正射相机焦距为25mm的索尼R7五镜头相机拍摄，搭载6块锂电池，共6组锂电池，机上搭载PPK，IMU定位定姿系统，飞控导航系统，地面端控制系统。该机一个架次飞行约27分钟，里程数约8公里，姿态稳定。
本次项目飞行相对高度200m，地面分辨率4cm，航向重叠度80%，旁像重叠度80%，飞行质量良好；共2个飞行架次，16条航带，最大飞行速度9m/s。五个镜头一共拍摄4050张照片
3像控点测量
本次像控点坐标使用RTK仪器进行测绘。像控点的精度和施测要求参照常规航测外业规范执行。已知控制点为加密的E级GPS控制点。
为保证像控点测量成果的可靠性，在全部像控点测量完毕后对点位进行拍照并制作点位信息表供内业使用，在像控点其余位置测设10个检查点，并且在测区建设将检查合格后的像控点数据进行处理，得到该乡像控成果。
内业数据处理
外业数据采集完成后，进行内业数据处理，无人机倾斜摄影测量数据处理主要有以下处理步骤：数据预处理，空中三角测量，三维模型构建和三维模型上绘制DLG等步骤。
数据预处理
在外业数据采集过程中，由于飞行时间段和观测角度不同，导致照片光线反差、角度不一致，会对生成的模型质量和精度产生影响，需要对照片进行匀光匀色处理；其次由于PPK采集得是WGS84坐标系，需要将采集的PPK数据转换成雅砻江坐标系，满足项目需求；最后生成预处理报告。
空中三角测量
Smart3DCapture首先对一个垂直镜头和四个倾斜镜头所得到的影像进行连接点自动匹配，对获取的特征点采用多像密集匹配技术自动匹配同名点，然后进行粗点检测，构建自由网，输入像控点坐标，进行刺点后进行光束法区域网平差，根据平差结果进行反复调整，包括参数设置、像控点刺点位置调整，直到空三结果满足所需要求，最后输出空三结果报告，实现倾斜摄影影像的空三解算。在 Smart3DCapture 中具体的操作流程如下：
①PPK数据准备
②打开 Smart3DCapture Master可以通过预览图对飞行的质量进行初步的判断。
③相对空三解算
④量测控制点
⑤刺像控点
⑥绝对空三解算
⑦生成点云数据
三维模型构建
在空三精度达到所满足的精度和查看空三关系模型无明显错误后，可以进行计算三维模型，点击提交计算三维模型，设置模型的空间参考系统。Smart3DCapture 系统的三维重建过程是基于瓦片技术，根据数据的大小进行分瓦，一般选择规则平面方格分瓦，分瓦大小要保证最大瓦片的纹理不超过100Mpixls，然后提交工程，设置名称，选择所需数据产品，可单独生成三维模型、三维点云和正射影像，根据需求进行选择。选择生成三维模型后选择 OSGB格式的三维模型，提交工程，完成模型的生产，打开3Dviewer查看生成模型结果。
三维模型上绘制DLG
将OSGB格式的三维模型在EPS中生成dsm数据，加载三维模型，利用EPS软件三维测图工具，在模型上判别地形要素，根据三维模型上地物的构像，及其形成的几何特性和物理特性，如形状、大小、色调、阴影和相互关系等，来识别、判定地物内容和性质，确定所测地物的轮廓特征。对地形数据进行分类，如房屋，道路，水压线等，提取滤波过后的高程点数据，将高程点数据导入南方CASS中，生成等高线，分层，属性录入。进行图形编辑，形成满足要求的数字化地形图和数据。
DLG质量检查
DLG成果是否满足1：1000地形图的标准要求，必须经过数据检查和精度验证。
（1）地图要素完整性、逻辑一致性、属性检查、表征质量和附件质量检查。
（2）位置精度验证，这项检查是对DLG实际精度的检验，是衡量此次成果是否合格的关键。在该测区中在DLG上均匀的选取10个地物点进行实地坐标比对
根据《工程测量规范》（GB 50026-2007）中关于图上点位中误差为 0.8mm，若按1：1000比例尺，则经计算可得允许的点位中误差的限差为 0.8m，可知本次试验点位中误差满足 1：1000 比例尺的精度要求。
地形图高程精度检查
为了验证试验区内地形图检查点的高程精度，本次在实验区均匀实测10 个高程检查点，通过等高线内插高程值的方法计算出实测点在被测目标区域内的图上高程，通过对比高程中误差进行高程精度分析。
依据《工程测量规范》（GB 50026-2007），本次测区为高山地，可计算出 1：1000 高山地区的高程中误差限差为 1m，由此可知能满足 1：1000 比例尺的精度要求。
结论：
在这次项目实施中PPK数据只用于获得高精度的影像坐标，同时有IMU的姿态辅助，在相对定向时可以更精确的辅助影像匹配和控制网平差，方便刺像控点，提高更准确数据，但由于匹配的精度很难达到地面控制点的精度，所以如果定位成果用于大比例尺 DLG生产，通过在地面布设高精度控制网的方式进行绝对定向仍然是目前最可靠的方法。
最后，基于无人机倾斜摄影系统获得影像数据，PPK数据和IMU姿态数据，通过Smart3D软件进行了空中三角测量，生成了真实三维模型，利用其制作了地形图。将实地量测检查点坐标和基于三维模型生成地形图中检查点的平面坐标和高程坐标进行对比，证实了该方法生成的地形图可以满足 1：100 地形图的要求，为实际生产地形图提供了一种新的方法。