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摘要：随着时代科技的进步，将无人机作为载体的空中摄影技术已经得到了大力发展，其中倾斜摄影测量技术已经得到了大范围的应用，无人机航空测量技术具有高几何精度、高分辨率、低成本且操作灵活等特征，已经逐渐成为传统航空拍摄技术的延伸与弥补。本文便主要描述了与传统航空拍摄技术相比，无人机航空倾斜摄影技术的优点，分析其应用方向以及操作原理，并进行未来发展展望。
关键词：无人机；倾斜摄影测量技术；规划竣工测量
在社会的发展壮大过程中，城市范围也在不断的进行扩大，于是城市的测绘工作量井喷式的快速增长，测绘生产、管理等工作也无法使用传统的测量技术，需要顺应时代发展不断进行改革。地理数据信息一直以来都是通过人工作业方式获得的，不仅工作强度大，而且测量程序复杂且繁琐。近年随着信息技术的壮大，无人机航空倾斜测量摄影技术已经取得了极大的进展，对机动性、高分辨率以及数据实时传输性也提出了更高的需求。在无人机实际测量过程中，其已经可以不受人工干扰的获取多种影像立体数据，自动合成地理三维信息模型。无人机倾斜测量摄影技术具备成本低、效率高、数据精准以及可获取信息量大等特征，已被广泛应用于各个领域，提升城市测绘工作效率与质量。
1.无人机倾斜测量摄影技术的工作原理以及优势
1.1工作原理
航空倾斜摄影主要是依靠航空倾斜相机进而获取地面物理信息的一种先进的航空摄影手段，如图1。与传统的航空竖直摄影方法不同，航空倾斜摄影往往利用五个方位获得数据采集信息，分别为右视、左视、后视、前视以及正射，与惯导系统相配合获得高精确度的姿态与位置信息，之后经过特有的数据软件对信息进行处理，将无人机所拍摄收集到的影像全部归入到同一个坐标系统中[1]。
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图1 航空倾斜拍摄示意图
2.无人机航空倾斜摄影优点
无人机航空倾斜摄影技术可以将拍摄获得的物体外观、高度以及位置等信息数据真实反映出来，方便让用户从多个角度观看地物，完美呈现其真实信息，使其场景最大程度还原真实世界，完美弥补了正射景象中的不足之处。
无人机航空倾斜摄影拍出的景象通过相关软件的应用，可以直接对最终影像进行角度、面积、长度以及高度上的测量，以便取得实时数据[2]。
无人机航空倾斜摄影同传统形式上的垂直影像相比较，其可以展示建筑物丰富的立面信息，有效获取建筑物表面上的各种纹理，对三维建模具备重要意义。
无人机航空倾斜摄影技术可以同步输出DLG、DOM以及DSM等多种数据，可以在传统航空摄影技术的基础上获取更多详细数据信息，还可以有效降低三维建模成本。
3.利用无人机进行航空倾斜摄影实际案例
3.1案例工程概况
某测区位于A市，在此测区内部含有15栋商品高层房，同时带有周边商业区域，此区域有一面面对某二期小区的商业街，其与三面皆面临城市道路，大致需要测绘的工程竣工面积达到16万平方米。在测量过程中运用五镜头倾斜相机搭配八旋翼无人机开展工作，使用DP-Smart数据软件在空中对三角进行测量，并自动建设三维模型，运用DP-Modeler数据软件收集竣工地形图。
3.2航线设置以及数据采集
在规划竣工测量中应用无人机航空摄影倾斜技术时，首先必须明确飞行范围。这便需要工作人员对测区现场实际情况进行分析，对飞行航线进行合理规划，其中要保证具备80％以上的航向重叠度，与此同时，还需要具备60％以上的旁向重叠度。在布置飞行航线的过程中，需要根据被测区域的实际走向选用直线的方法进行落实，首末航线的设置要与测区的边界保持始终平行的关系，只有这样才能保证在无人机的侧视镜头中始终可以出现被测区域的有效景象。根据航空倾斜摄影过程中相机的角度而言，如果想保证边缘区域的建筑物呈现立体成像效果，就必须合理规划航线范围，其范围必须大于被测区域边界线二百米。在该被测区域最终确定规划布置了14条航线，航线的旁向重叠度以及航向重叠度完全符合标准，都呈现80％，飞行高度保持在150米左右，每一条航向之间间距25米，旁向间距在38米。在此次航空拍摄过程中，一共应用了五镜头进行倾斜拍摄，一共获得五组影像数据，在每一组中都分别具有照片400余张，同时每一张照片都对应POS数据。
3.3空三加密建模
在DP-Smart数据软件中的新建工程栏添加数据，其中数据包含五个镜头分别获得的影像数据资料以及与照片相对应的POS数据信息，而后提取特征点、进行相对定向、对每个连接点进行匹配、对区域网进行平差，从而构建出拍摄区域范围内的空中三角测量最终结果[3]。需要对获得的结果提取特征点，以此保证形成密集云数据、三角网建设，最终可以获得三角倾斜模型，如图2。
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图2 三维模型
3.4矢量测图
运用DP-Modeler数据软件建设决策方案，此软件可以充分运用倾斜航空摄影获得的数据信息直接进行测量工作，其中包括点状地物以及建筑物的矢量。在信息采集过程中，要为每一个地物都标记处对应的编码，使成果直接可以导为CASS成图[4]。
3.5成果分析
针对建筑物规划竣工测量的地形图中的精度也有明确要求与规定，其中规定竣工测量过程中的主要地物点与临近图根点中的点位中误差应当低于50毫米，次要地物点与临近图根点中的点位中误差应当低于70毫米，对于高程点而言与临近图根点的高程误差需要低于40毫米。
实际测量中，小区内部均匀分布的建筑物共存在拐角坐标6点，其误差如表1所示。
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表1 误差统计表
小区内部建筑物变长共选择5条，其误差如表2所示。
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表2 误差统计表
小区内部高程点共选择5点，其误差如表3所示。
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表3 误差统计表
通过上述三个表格可以明显看出，点位、间距以及高程中的误差全部都在允许误差值范围内。进而可以得出结论：利用DP-Modeler数据软件采集获得的建筑物高度以及地形图完全符合城市规划测量标准要求，可以被应用于规划竣工测量中。
4.无人机倾斜航空摄影测量技术未来展望
同传统的航空摄影技术相比，无人机倾斜航空摄影测量技术具备很多优点，但其在实际应用过程中还会存在一部分问题。此技术对于天气的要求十分严苛，需要实时掌握光照、云层厚度以及空气能见度等条件。同时，在城市绿化较好的小区中，会出现严重影像遮蔽的问题。此项技术还对工作人员的能力与经验具有较高程度的要求，避免其在绘制过程中出现误差。
无人机倾斜航空测量技术已经被广泛使用，获得较好的评价，与三维模型互相融合，可以辅助城市规划决策，提高规划竣工测量工程质量与工作效率。
结束语
无人机倾斜航空摄影测量技术可以高效率、全自动、高精度的建设地标三维模型。通过实例可以看出，如今通过无人机倾斜航空摄影测量技术建设的三维模型已经可以完全取缔人工观测技术，可以达到更精准、更快速的智能绘图以及自动建模。提高竣工测量工程效率以及精准度，大幅降低竣工测量投入成本，有助于城市规划做出决策，在城市规划管理中占据着极其重要的地位。
参考文献：
[1]金燕玲.无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用价值分析[J].华东科技：学术版，2018，000（001）：P.69-69.
[2]储灿清.无人机倾斜摄影测量在规划竣工测量中的辅助应用[J].测绘与空间地理信息，2020，43（4）：205-208，213.
[3]张龙.无人机倾斜摄影测量技术与三维建模的研究[J].数字通信世界，2020，（4）：177.
[4]赵东岐，吴美莹.无人机倾斜摄影测量技术在规划竣工测量中的应用[J].建筑工程技术与设计，2020，（5）：213.