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无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用张家源

发表时间：2021/4/14 来源：《城市建设》2021年2月作者：张家源

[导读] 随着第一次地理国情普查与监测、第三次全国土地调查等重大自然资源调查类项目的实施，以无人机作测绘为搭载平台的遥感影像获取手段在不断发展并深入应用，特别是无人机航测技术和地理信息技术的结合应用越测绘来越紧密。

山东青岛市崂山区市政工程勘察测绘有限公司张家源 266000

摘要：随着第一次地理国情普查与监测、第三次全国土地调查等重大自然资源调查类项目的实施，以无人机作测绘为搭载平台的遥感影像获取手段在不断发展并深入应用，特别是无人机航测技术和地理信息技术的结合应用越测绘来越紧密。本文以不动产调查为例，重点论述结合无人机三维倾斜摄影测量技术在内的测绘地理信息新手段的测绘作业原理及应用情况，并对其优缺点进行总结评价，为该技术进一步发展提供技术积淀。
关键词：无人机倾斜摄影；技术；测绘工程；应用
        引言
        无人机是近年来兴起的新技术，在土建行业的应用越来越广泛。本文介绍了倾斜摄影测量原理，阐测绘述了无人机倾斜摄影系统的配置、操作流程，以及基于Context测绘Capture软件的三维实景建模技术等。结合笔测绘者参与的科研项目，建立了用于高速公路地质选线的山区三维实景模型。将该模型用于“隧道工程”课程的测绘教学，实现了隧道洞口选址的三维动态可视化教学。通过对模型的缩放、旋转、平移、漫游等，让学生体验测绘到“身临其境”的感觉，获得显著的直观认识，取得了良好效果。将科研成果用于本科教学，是科研反哺教测绘学的重要形式。
        1测绘技术背景
        国家实行不动产登记制度极为有力地促进了我国不测绘动产的登记调查实施。不动产测绘作为一项基础性、前测绘期性较强的工作，对于不动产登记工作影响巨大测绘测绘。近测绘年来，我国对不动产测绘工作的开展和部署越来越重视，测绘通过不动产测绘，能够将不动产的地籍信息、产权信息及测绘不动产自身的价值及时明确测绘。现阶段完成不动产调测绘查主要涉及网络测绘ＲTK测绘以及卫星导航定位(测绘COＲS)测绘技术、无测绘人机三维倾斜摄影测量技术、地理信息系统技术等。
        1.1无人机三维倾斜摄影测量技术
        测绘以无人机作为搭载平台获取遥感影像进行摄影测量测绘已经不再新鲜，随着这一领域相关技术的不断提升和改测绘进，无人机航摄凭借灵活机动、廉价高效等特点，其应用测绘越来越广泛，越来越深入，无人机三维倾斜摄影测量技术测绘已经得到了很好的应用测绘。测绘利用无人机在同一飞行平台上搭载多台传感器，同测绘时从垂直方向、4测绘个倾斜方向获取多个视角的影像，或通测绘过单像机从测绘4测绘个倾斜方向进行倾斜摄影，同时记录飞行姿测绘态数据测绘，利用测绘Smart测绘3D、Bentley测绘ContextCapture测绘等摄影测测绘量软件，结合实测一定量的地面控制点进行空中三角测测绘量获取航空影像外方位元素，进行区域网平差、多视角影测绘像密集匹配、三维测绘TIN测绘格网重建、白体三维模型的创建、自测绘主纹理映射、三维场景建设，建立基于影像的三维实景模测绘型，通过三维内业采集软件，利用三维模型直接或间接地测绘获取房屋边长及附属设施的位置坐标。
        2测绘无人机倾斜摄影测量系统配置测绘无人机倾斜摄影测量系统主要由飞行平台、测绘传感器、数据处理系统等组成。
        2.1飞行平台
        无人机是一种可搭载多种摄影、传输设备的测绘飞行平台，一般可分为多旋翼、固定翼两种。其测绘中，多旋翼无人机具有体积小、轻便、可垂直起测绘降、可定点悬停、操作简单、对起降场地要求不测绘高等显著优点，被广泛应用于摄影和测绘等领域。测绘固定翼无人机的优点是续航时间长、飞行速度快，测绘可以进行长时间、大范围作业，工作效率较高，测绘但对起降场地要求较高。
        此测绘次测绘飞测绘行测绘采测绘用测绘哈测绘瓦测绘MEGA测绘V8III测绘四测绘轴测绘八测绘旋测绘翼无人机。该款无人机采用双冗余系统，测绘电机成对布设，飞控采用主从双飞控，支持北测绘斗、GPS、GLONASS测绘三星定位，支持测绘RTK测绘实时测绘定位；最大飞行速度测绘18m/s，单次最长飞行时间测绘55min，单次最大续航里程测绘29km，定位精度为水测绘平测绘±2cm、垂直测绘±5cm，防中雨，抗测绘7测绘级风。

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        2.2计算土方量的方法
        随着数字测图技术的发展，南方测绘CASS测绘软件作为常用的测绘计算土方量的软件，操作简单易上手，成果精度较高。通过测绘三维扫描仪来获取土方堆的点云数据，密度和特征点数据的测绘获取能够保证数据的精度，但是生成的图幅拼接依赖内业人测绘员的经验，三维扫描仪站点的选取存在限制条件测绘。对于煤测绘矸石土方量的计算，一般选择用三角网两期计算。测绘三角网法是利用外业采集的地形特征点，通过特征点的测绘坐标进行三角构网，对需要计算的测量区域按照三棱柱法计测绘算。基于不规则三角网建模，通过地形特征点构造出邻近的测绘三角网，从而构成不规则的三角网。测绘不规则三角网利用原始数据作为网格结点，通过插入地测绘性线的方式可以保存原有的及关键的地形特性点及拐点，很测绘好地适应各种复杂地形测绘测绘。
        3测绘测绘无人机倾斜摄影技术的质量保证措施
        3.1测绘空中测量要点
        为确保三维模型的测量精度，需要对测量过程中的测量测绘范围和技术精度标准进行反复测量后确定。在本案例中，对测绘无人机影像的地面分辨率、重叠度和质量提出标准和要求，测绘对无人机的航线进行多次规划，对航摄的高度、基线也制定测绘相关标准，并在测量前对现场设备等进行检查，最大限度提测绘高空中测量的精确度。
        3.2三维模型数据的要点
        通过无人机倾斜摄影技术获取数据后，在处理前要注意测绘进行现场数据的整理和质量检查：①初步检查影像的基本情测绘况，包括影像数、航带数、抽查影像质量是否有云、雾、雪，影测绘像是否发虚，影像命名是否正确；②检查资料是否完整，检查测绘飞行记录表、曝光点坐标数据等是否存在，填写是否完整、规测绘范；③查看曝光点坐标与实际飞行情况是否一致，当出现有测绘曝光点坐标明显偏离航线时，应做好记录，检查影像；④在测绘PS测绘里进行影像重采样，目的是将影像数据量变小，便于检查时测绘操作；⑤按照飞行记录表填写的方式进行影像旋转，特别注测绘意奇数条和偶数条航带的旋转是否相同；⑥输出检查记录，测绘不合格影像做好相应记录；⑦如果数据质量不合格，及时进测绘行补飞与重飞。
        3.3测绘测绘空三计算机精度检验
        整理外业采集到的航飞照片，并剔除拍摄质量不佳的相测绘片，拍摄航摄影像的过程中，由于受大气散射、地形起伏、测绘温度、光照等因素的影响，航片及航带之间可能光照明暗程测绘度不同，为了影像光照的协调统一，对影像进行预处理测绘。测绘运用图像处理软件测绘photoshop测绘等对影像进行匀光匀色、裁边测绘等处理。采用测绘Context测绘Capture测绘导入像控点、检查点、原始照测绘片及POS进行空三计算。最终的控制点平面中误差为±2测绘cm，测绘高程中误差为±2.5测绘cm，符合测量精度。
        3.4测绘三维重建
        空三计算之后，进行模型的三维构建。根据空三加密信测绘息成果，通过影像密集匹配可获得高密度的点云。可根据计测绘算机性能将切块分割成若干瓦片进行不同层次的测绘TIN测绘模型测绘构建。通过调整三角尺寸与原始影像分辨率相匹配，生成平测绘坦区域的三角网测绘。生成的模型整体连续光滑，土方测算需测绘要剔除植被、房屋等要素。
        结语
        利用卫星导航定位技术、无人机三维倾斜摄影测量测绘技术、地理信息系统技术等的综合进行不动产调查，在已测绘有确权登记发证数据成果资料的基础上，利用无人机三测绘维倾斜摄影测量技术快速高效获取更新信息数据，利用测绘地理信息系统构建管理平台，对已有数据和更新数据进测绘行整合，能够更加高效地服务于自然资源调查，希望能够测绘得到推广。
参考文献
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