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无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用付太安

发表时间：2021/4/15 来源：《基层建设》2020年第32期作者：付太安

[导读] 摘要：在我国不动产测绘工作中，尤其是在农村房地一体测绘工作中运用无人机倾斜摄影技术能够有效提升测绘效率，为农村不动产权益确定与协调管理工作提供技术保障。

        河北科宇地质勘查有限公司河北省保定市 071000
        摘要：在我国不动产测绘工作中，尤其是在农村房地一体测绘工作中运用无人机倾斜摄影技术能够有效提升测绘效率，为农村不动产权益确定与协调管理工作提供技术保障。随着无人机倾斜摄影技术的不断成熟，利用其可快速、准确获取地物信息的特点，广泛应用于大比例地形图测绘项目中，为大比例地形图测绘项目提供满足精度要求的信息数据，有效解决传统测绘外业工作量大、项目成本高、效率低、作业周期长等问题，进一步提高了大比例地形图测绘的生产效率。介绍了无人机倾斜摄影技术的原理和技术优势，详细说明了该技术在测绘工程中的操作流程，验证了该技术应用在测绘工程中的可行性。
        关键词：无人机倾斜摄影技术；测绘工程；应用
        1无人机倾斜摄影
        1.1 倾斜摄影的原理分析
        倾斜摄影技术是一种利用不同角度的摄影成果与坐标位置分析、摄影高度与重叠情况分析来对地面物体相应的信息进行采集与获取的一种摄影技术[2]。由于同一物体在多视角情况下摄影的信息存在差异，通过视角与摄影信息差异的换算与分析就能够获取该物体的详细信息。而利用无人机搭载摄像器材则可以轻松实现视角位置的转换，因此，将无人机与倾斜摄影技术结合起来能够最大限度地发挥倾斜摄影的作用，再利用联合平差以及三维结构建模等方式来对测绘参数进行分析与处理，从而形成房地一体测绘工作的基础测绘数据。
        1.2 无人机倾斜摄影在房地一体测绘工作中的应用优势
        无人机倾斜摄影在房地一体测绘工作中的应用优势包括：1）由于无人机倾斜摄影在实际应用中可以通过视点移动以及视角转变来获得同一物体的不同影像，能够实现全方位真实地对不动产结构多信息进行三维重建，这一技术在应用中能够有效弥补传统摄影测绘技术获取的信息单一性等缺点，因此，近年无人机倾斜摄影技术在测绘市场取得了长足发展。利用无人机作为倾斜摄影器材的载体能够很快地进行视角转换，通过高精度的 POS 数据和机载后差分数据可获得精准的位置信息。同时获取数据工期缩短，其摄影测绘成本也相应降低。目前，数据处理软件自动化程度较高，通过成熟的三维重建软件也能实现低成本三维建模。3）由于无人机设备的运用能够最大限度地节省人力，并且提升测绘工作效力，所以能够更好地协调农村房地一体测绘工作的内外业协同关系，防止因为天气等因素导致的测绘工作推延问题。并且由于无人机外业摄影测绘效率更高，很多外业工作的时间节省下来也能够更好地提升内业测绘效率，从而降低人工误差对测绘工作的影响。如正射影像和三维模型成果的利用，也使这农村房地一体测绘成果可以在很多方面进行转化与应用。4）可以实现对突发状况的响应。由于利用无人机搭载倾斜摄影设备可以实现地物信息的迅速采集与详细资料的整合获取，可以为房地一体确权等相应工作提供决策依据，一旦发生突发状况就可以利用这些信息提升应急事件的处理效率。
        2无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用
        2.1倾斜摄影在智慧城市中的应用
        在智慧城市的建立过程中，所有实体信息均以二维平面图或者三维模型为载体而呈现，如何利用现有的载体承载最新最完善的实体信息变得尤为重要。三维模型作为智慧城市基础信息的有效载体，目前常用的建模类型可以分为：地貌表面模型构建、地表建筑物模型构建、地表附着物模型构建。建筑、桥梁等实体是智慧城市的重要地表建筑物组成部分，包含了城市的大量信息，其变化日新月异，同时必须满足多分辨率、多尺度、多时空、多种类的应用，怎样既能直观看到其三维模型，又能直观展示属性信息，就需要现有的倾斜摄影三维建模技术的综合应用。基于倾斜摄影测量技术获得的实景模型，直观地为智慧城市的建设提供了大范围真实的地理环境，建筑信息模型贯穿于建筑物整个生命周期，承载了建筑物在设计、施工、运营的整个生命过程中的所有信息，为智慧城市的建设提供了丰富的全面的建筑物信息。

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        2.2 倾斜摄影在房地一体化农村宅基地测量中的应用
        无人机倾斜摄影在房地一体化农村宅基地测量中的应用有如下特点。（1）具有灵活、便携、方便的特点，可以快速地获取作业区实景三维可视化模型，对大区域农村不动产测绘项目，可以极大地减少人工外业作业量，缩短工期。（2）利用无人机倾斜摄影测量技术制作的三维实景模型，人工内业即可绘制房屋的轮廓结构，并可实现房屋层数、长度、面积、高度、体积等属性信息的量取，减少了外业房屋巡查和调查的工作量。（3）利用无人机倾斜摄影测量所获得的倾斜影像，可以制作正射影像图外业调查工作地图，辅助外业修补测和指界签字调查工作，基于三维实景模型进行矢量化地籍图和房产图的编辑，改变了外业实测绘图的方式，提高了作业效率。
        2.3数据处理
        当无人机进行摄影完成后，那么就需要对所拍摄的数据和信息进行处理，这能有效地提高工作的质量和效率。无人机倾斜摄影技术与传统的摄影技术进行比较可知，那么就可以从更多的角度分析所得的信息和数据，最终能提高数据处理的质量和效率。对于无人机搭载有倾斜摄影技术其带有预处理系统，对于预处理系统而言，在完成了拍摄任务以后，能对信息进行简单的处理，同时对于拍摄过程中无效的信息可以进行预先剔除，那么在很大程度上减少后期工作处理图片的难度系数，为后期工作开展提高速度和准确度。
        2.4质量控制
        无人机在进行拍摄的过程中是为了获取更多的信息，为此，对于数据的获取质量影响元素是非常多的，比如，拍摄的角度、拍摄的时间、拍摄的高度以及照片的质量等，然而，无人机要进行倾斜摄影时需要从不同角度进行摄影调整，如此就能确保测绘工程成相的质量。同时，根据预先所设计好的航拍路线，在很大程度上能保证拍摄摄影的质量，在所拍摄的影像不符合测绘的要求时，可以及时地进行补拍，从而减小测绘工程中的误差。
        2.5农村房地一体测绘过程中无人机倾斜摄影技术的应用
        在农村进行不动产房地一体确权工作能够为农村土地与不动产产权管理制度的完善提供助力，在测绘工作中利用无人机倾斜摄影技术能够对不动产实际情况进行三维影像的获取，其测绘成果可以用在农村用地情况与不动产的实际信息分析与权籍调查中，开展相应技术工作的主要应用方法如下：1）形成不动产测区的正射影像图和三维模型，可以对测区外业修补测绘工作进行技术支持。利用这一图件可以实现相应农村房地一体测绘的指界签字等权籍调查工作。2）可以利用测绘成图与模型形成精确的对应农村房地一体不动产区域的地形图和地籍图。3）可以实现农村房地一体测区的三维模型搭建工作，从而帮助农村房地一体确权工作者开展可视化管理工作，优化不动产确权数据平台的信息，有利于农村不动产与土地产权确权管理效力的提升。
        结束语
        随着摄像技术和无人机技术的进一步发展，无人机倾斜摄影技术将会进一步完善，各项功能会更加强大，更能满足大比例地形图测绘中的要求，适应更复杂地形的测绘工作。使用无人机倾斜摄影，能够大幅提高大比例尺地形图测绘工作的效率，同时满足大比例尺地形图生产的精度要求。在今后的大比例尺地形图测绘项目中将逐步的替代传统测绘方法，成为主流。
        参考文献：
        [1]曹明.无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用[J].工程建设与设计，2019（24）：272-273.
        [2]郭琳.无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的运用[J].地产，2019（09）：119-120.
        [3]高喜生.无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用[J].科技风，2019（10）：120.
        [4]陶丹丹，曾兔.无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用[J].资源信息与工程，2019，34（01）：131-132.