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摘要：低空无人机倾斜摄影测量属于先进的获得影像的手段，正在应用于各个行业及领域之中。其中无人机倾斜摄影测量技术的要求最为复杂，无论是在地面分辨率、航摄参数设置、镜头相机参数的要求上，还是获取影像后的模型建立与数据采编上，都应遵循一定的规则。这就需要对无人机倾斜摄影测量技术具备一定的了解。文中以浙江某地的宜居改造工程为例，从技术方案的制定、模型处理的流程与精度验证的方法上，对低空无人机倾斜摄影测量技术使用方法进行总结及优化，通过此来提升测量成果精度，希望对类似工程项目提供新的解决方案及测绘方法。
关键词：低空无人机；倾斜摄影；测量成果精度
1无人机倾斜摄影测量技术的基本原理
低空无人机摄影技术可以将不同的影像采集到传感器中，还可以从不同的方面对图像进行拍摄，比传统航空摄影范围要大。低空无人机倾斜测量技术可以根据倾斜从四个方位加上竖直方位进行观测，得到相应的图像信息，比传统的航空摄影更具有真实性。无人机倾斜摄影测量技术能够从各个方位获得高分辨率的图像信息，还能自动生成三维数字模型，这种技术适用于城市规划建设、地质灾害、工程建筑等多个领域，为人们生活提供了便利。微型无人机具有灵活性和轻便性等特点，它能够以更低的成本和高效率的方式在实地获得更准确和完整的信息。当前的倾斜摄影测量技术已打破了传统的测量技术的弊端，它正在通过发展自身的新型优势来向测量技术的方向靠拢。因此，无人机倾斜摄影测量技术不只是个摄影技术，更趋于新型的勘测技术，适用范围更广泛，在各个领域的探测方面有着不可忽视的作用。
2无人机倾斜摄影技术优势分析
无人机倾斜摄影获得的航拍影像分辨率更高。自北斗系统投入使用以来，我国的动态GPS定位技术快速发展显著提高了无人机航拍影像数据的分辨率，有效提高了无人机倾斜摄影技术的测量精度。现阶段无人机倾斜摄影测量技术的精度可达厘米级，在现代化大比例尺地形图测绘、工程测量等领域的应用越来越广泛，尤其是在测绘周期短、测量面积较大的的测绘任务中更具优势，如无人机倾斜摄影技术被广泛应用于第三次国土资源调查等领域。（2）具有更高的影像数据获取率。传统的测量技术以经纬仪、全站仪为基础，主要以测绘人员外业采集系统的测量点坐标为主，不仅测绘周期长，而且测量成本极高，最终获得的成果精度也较低，也就是说在相应的时间内得到测绘信息效率较低，无人机倾斜摄影技术将无人机平台上进行航空影像资料拍摄，可以在最短的时间内得到面积最大的测绘信息，可以有效减少测绘人员户外信息采集工作量，并且提升了单位时间内获取信息的效果。（3）可以应用到不同的测绘环境中。无人机倾斜摄影技术时将航拍影像作为基础，因此对测绘区域的环境条件限制较小。传统的测绘技术在高山密林区域影像较大，主要体现在两个方面：一是植被茂盛区域遮挡现象严重，严重阻碍了经纬仪、全站仪等采集测量点的数量，对测绘精度和工作效率影响较大；二是高山密林地区地形地貌复杂多变，测绘人员无法到达指定位置，导致大面积测绘空白出现，最终降低了整体精度。无人机倾斜摄影技术是能够获得高分辨率的影像数据，通过一系列的数据处理过程可以有效剔除植被等影响，进而获得更高精度的测绘成果图件等。因此，无人机倾斜摄影技术能够适用于更加宽泛的测绘环境中。
3精度评定
3.1评定指标
精度评定通过成果中采集的检查点坐标与对应GPS-PTK实测点坐标进行对比，从成果中采集的地物点包括井盖、道路拐点、斑马线等，二者之间的较差称为残差，之后利用中误差公式进行计算。中误差计算公式为：
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其中：Vi代表残差；ｎ代表检查点个数；m为点位中误差。
3.2正视影像空中三角测量结果精度
将垂直方向拍摄的影像称为正视影像，在Con-text Capture软件空三加密平差处理时，同时在测区内均匀地选取30个地物点作为检查点，空中三角测量过程会直接解算并输出其坐标值，统计输出坐标并与RTK采集的实测点对比进行较差。统计得到正视影像空三解算成果的平面位置中误差为0.061ｍ，高程中误差为0.135ｍ，平面位置的最大残差为0.140ｍ，高程最大残差为0.220ｍ。根据数字航空摄影测量控制三角测量规范对空三加密成果，正视影像空三加密检查点的平面、高程精度满足1：500比例尺的精度要求。
3.3倾斜影像空三解算结果精度
正视影像和倾斜影像联合参与空三解算，选取30个检查点与实测点相比较。经统计计算可知，倾斜影像空三加密解算平面位置中误差为0.056ｍ，高程中误差为0.098ｍ。平面位置最大残差为0.203ｍ，高程最大残差为0.215ｍ。经对比分析，倾斜影响空中三角测量平面及高程精度比例尺精度应满足1：500比例尺。
3.4数字正射影像图精度分析
对DOM成果精度进行评价，对比DOM上可以设置30个检查点及GPS-PTK外业实测检查点平面坐标，并统计其中误差。通过统计计算结果可知，DOM的平面位置精度为0.120ｍ，最大残差为0.174ｍ。实验结果满足1：500正射影像图平面位置中误差平地、丘陵地不大于0.6ｍ的规定。
3.5三维模型精度分析
三维建模完成后，模型结果如图3所示。从三维模型上采集检查点与实测地物点的坐标进行对比，并计算其残差和中误差。研究经过计算得到三维模型的平面中误差为0.071ｍ，高程中误差为0.104ｍ，平面位置的最大残差为0.159ｍ，高程最大残差为0.215ｍ，其精度满足1：500比例尺成图规范。通过上述分析可知：（1）正视影像空中三角测量与倾斜影像空中三角测量相比，倾斜影像的空三精度优于正视影像的空三精度，其中平面位置的中误差由0.061ｍ减小到0.056ｍ，精度有小幅提升；高程中误差由0.135ｍ减小到0.098ｍ，精度提升明显。（2）由倾斜影像空中三角测量成果生成DOM的过程中，平面位置中误差由0.056ｍ上升到0.120ｍ，精度下降明显。基于倾斜影像空中三角测量成果构建实景三维模型的过程中，平面位置中误差由0.056ｍ增加到0.071ｍ，高程中误差由0.098ｍ增加到0.104ｍ，精度下降较少。
4结语：
无人机倾斜摄影测量技术在一定领域可以替代传统测绘方法，在保证精度的同时，提高了作业效率，降低了人力资源的投入与项目成本的投入，使测绘成果可视化、数字化。随着无人机技术的发展，搭载更为高级的传感器进行飞行作业可以获取更为丰富的数据信息，将会进一步拓展无人机测量技术的应用领域。无人机倾斜摄影测量技术在完善的航摄方案的支持下，可以对地物的表面纹理信息进行全面的采集，通过重叠影像特征点匹配法建立的模型满足1：500数字线划地图制作的基本要求。
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