摘要：倾斜摄影测量在地籍测量中的应用有很多优势，既大大减少了操作人员的工作压力，又能补充和完善传统地籍测量在实际运用中的不足。本文首先对倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用流程进行描述，再针对云南高速公路无人机倾斜摄影测量的方法进行改进，最后对此进行总结。本文基于倾斜三维模型的1:500地形图测绘展开论述。
关键词：倾斜三维模型；1:500；地形图测绘
引言
近年来，随着测绘技术的不断发展，地形图的测量手段有了长足的进步，从以往传统的全站仪、ＧＰＳ－ＲＴＫ野外测图到航空摄影立体测图，地形图在精度有所保证的前提下，人力和时间成本都得到了有效改善，而随着另外一种新技术———倾斜摄影技术的兴起，地形图的制作开始向着高科技、以内业为主导、二三维一体化的方向发展。当下利用倾斜摄影技术建立实景三维模型以实现二维矢量数字化成图一直以来都是研究热点，实景三维模型因具有真实的地物展示、纹理清晰丰富、精度高等特点，实现了１∶５００大比例尺测图的可能。基于上述特点，利用倾斜实景三维模型进行测图的优势主要体现在：结合三维测图软件可实现裸眼测图，并将大部分外业工作转为内业工作，基本实现内业测图，极大的提高了生产效率，节约了人力时间成本，应用前景广泛。
1倾斜摄影原理
倾斜摄影技术的核心部分包括：飞行器、倾斜相机，POS系统。飞行器上搭载的倾斜相机，同时获取前、后、左、右、下视的高分辨率影像，搭载在飞行平台上的GPS/IMU系统获取POS数据和像控点数据，运用与设备相匹配的软件，对这两种数据进行一系列处理，最终获得实际生产中的三维模型。
2特点
无人机倾斜摄影测量主要有以下特点：a.无人机可以直接在空旷区域进行起降，不要太大的空间，对起降环境要求较低。b.无人机飞行高度在几十至几百米之间，受天气影响较小，工作效率高。c.无人机拍摄影像分辨率高，它所搭载的数码相机低空分辨率可达到厘米级，可以清晰的看到顶部和侧面的纹理。d.建模效率高：无人机倾斜摄影技术可自动实现数据采集、快速三维建模等。
3采集建筑物地形图要素的方法
1)EPS采集建筑物地形图要素的方法有5种:①5点房。5点房的原理是基于直线公理的建筑物特征线快速提取来进行，对于常规的普通4点房屋，在第一个面选取两个点，在剩余面选取一个点，即可以绘制房屋。②采房角。依次采集房屋的各个角点。③基于墙面的采集。这种采集方式是“以面代点”的测量模式，只需要采集清晰面的任意一点即可拟合计算出房角点。此方法的优点是直接采集墙面，省去了房檐改正工作。④房屋切片。针对楼层轮廓形状不同的房屋，可以按层分别采集，得到不同的轮廓切片。⑤自动提取。在一个水平面上自动截取模型生成房屋轮廓。此方法的优点在于提取出来的矢量虽然达不到人工采集的效果，但是在很多情况下还是能明显看出房屋的轮廓，极大地提高测图效率。2)DP－Modeler采集建筑物地形图要素的方法有4种:①5点房:五点房的采集方式跟EPS的五点房绘制基本一致。②多点房。此方法跟EPS的基于墙面采集方式基本一致，采集完后无须进行房檐改正。③模型上采集房角点。此方法跟EPS的采房角点基本一致。④影像上采集房角点。首先，根据房顶定基准面，然后旋转模型使视角正对着某一面墙进行主影像挑选;其次，旋转模型使视角正对着相邻的一面墙进行副影像挑选，再利用“折线”“闭合”“投影辅助模式”将主影像视图中将辅助线对准墙角;同时，锁定主影像，将副影像视图中将辅助线对准同一个墙角，依次采集完每个墙角点。这种方式虽然步骤复杂烦琐，但是采集出来的建筑物精度非常高。
4倾斜摄影测量数据采集和利用工作
根据技术的差异，我们可以使用新型的遥感影像及正射影像图和航摄影影像，根据当地地籍测绘的地图，找出需要进行重新测量或校对的点。接下来进行影像的判读，首先通过影像的方式所获得的航摄相片能够提供当地的地理信息，根据影响自身的特点，使用仪器与相关的资料进行参考，使用确定的方式对摄像相片进行分析，所以得出影像显示的地表特点，这样才可以给相关部门提供重要的地形条件，此外，相片还分为地形判读与专业判读。
5构建三维模型
基于倾斜摄影测量的实景三维模型技术是一项全新的利用3D环境建模技术重现现实世界的测量技术，它是以倾斜摄影技术为基础的多视角影像采集方案，可以通过小型旋翼无人机搭载升空，灵活机动，利用地面像控点标记进行定位，从一个垂直方向、多个倾斜方向同时采集影像，全自动化完成模型构建和纹理映射，由于同一立面经历了多次采集，不但可以真实、立体、多维地反映地物信息，还可以直接进行坐标、高程、距离等数据的量测，大大提升测量成果的数据维度。构建三维模型是倾斜摄影技术的重要环节，研究工作者根据地表物体的基础信息快速的生产三维模型，以此来绘制地形图；然后建立快速模型图，把基础数据作为基础，其次通过第三方数据对软件进行处理，形成的三维建模是人机交互的，进而生产出三维模型，再次对数据进行详细的检查，确保准确无误后对三维模型进行计算，建立空间系统，设置名称，提交工程，最后形成完整的模型。
6误差分析
（1）影像联合空三引起的模型误差，经过影像联合空三后的三维模型在房屋密集区域和近地面树木遮挡区域，容易因影像匹配连接点较少而导致该区域的几何精度较差，出现扭曲模糊和破洞现象，一定程度上造成了该区域矢量数据采集精度不高，容易引起粗差，因此如何对模型近地面树木遮挡区域和房屋密集区域进行精度再提升是后续成果质量满足要求的基础，可考虑利用地面补拍影像进行联合空三弥补该区域精度不足。（2）人工操作引起的成图误差，由人工采集地物点引起的成图误差是比较重要的误差来源，作业员对软件的熟悉程度、对地物的正确判别、合理的采集位置都影响最后的成果精度，采集过程中，实地距离约为３～５ｃｍ，因此，提高作业员对软件的熟练程度和１∶５００测图作业经验，是提升地形图成果精度的关键。
结束语
基于无人机倾斜摄影测量技术进行三维建模是一个复杂的过程，包括数据采集、处理分析、三维建模及数据管理等工作。项目实践证明，通过三维模型生产地形图的方法，从野外工作量、作业复杂程度、成图周期等方面明显优于传统的地形图采集，从精度方面统计，地表裸露区域能够满足1:500比例尺平面和高程中误差要求。但是，受限于倾斜摄影作业模式，无法采集被成片植被覆盖的区域的影像信息，因此这部分区域仍采用传统的外业作业方式进行地形的采集。基于无人机倾斜摄影的大比例尺地形图生产模式，在小范围测图，具有一定的实际应用价值和意义。但如何做到影像采集效率更高、三维模型精度更高、矢量采集速度更快，都需要在实践中进一步的探索和研究。
参考文献
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