党倩
淄博国土调查测绘有限公司 山东省淄博市 255000
摘要：现如今，我国科学技术水平显著提升，在这样的背景下，无人机倾斜摄影测量技术打破了传统无人机技术只能从垂直角度测量的局限性，实现了多角度影像、数据采集，大大提升了工作效率，为使用者提供了更为丰富的建筑物立面信息，让三维模型更为完整真实。
关键词：无人机倾斜摄影测量；建筑规划竣工测绘；应用
引言
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。
1无人机倾斜摄影测量技术概述
无人机遥感技术是利用无线电遥控设备及加载好的程序控制装置获取测绘信息的一项技术。无人机遥感技术是利用无线电遥控设备及加载好的程序控制装置获取测绘信息的一项技术。从系统框架上来说，无人机遥感技术系统主要由无人机飞行平台、飞行控制系统、摄影传感器、数据通讯系统、汽车运输设备及地面控制系统等部分组成，可根据测绘需求选择合适的技术设施，一般情况下，会选用固定翼无人机和EOS5DMarkⅡ摄影传感器。无人机灵活度高，飞行需求条件第，可控性强，自动化程度高，只需根据测绘要求，设计好飞行航线，远程操控，设备便可随时起飞降落，深入地形险峻地段测绘，工作效率高，每周可监测面积达到了2100平方公里，由于无人机上携带了彩色数字摄影机等高精密型数码成像式器材，能够获取清晰的全方位数字正摄像图，近景航拍精度可达亚米级，且所获取的影像可直接在系统中处理好，传输至地面控制系统，大大节省人力、时间成本，数据的准确性及精准度较高。在建筑规划竣工测绘中，应用无人机倾斜摄影测量技术，技术人员可借助于地面站软件APCommander，来发出飞控、导航指令，全面获取目标建筑的信息，所得影像与人类感知相符，信息丰富真实，而且会提供真实、丰富的纹理信息，确保所构建的竣工建筑三维模型更为逼真，同时，可借助所获取的信息，来绘制1:500竣工地形图，便于验收工作的开展。
2无人机倾斜摄影测量技术优势
无人机倾斜摄影测量系统具有体型小、重量轻、可操作性强等特点。通过无人机平台搭载的相机，能够从5个不同的角度进行厘米级分辨率影像数据快速采集，极大地提高外业地形、地貌、地物及其属性数据的采集效率。此外，后期内业数据处理能够通过三维模型的重建和纹理映射，快速、高效地获取全面、真实反映测量区域的三维模型，提高测量数据的精度。
3倾斜摄影应用的关键技术
(1)海量数据加载技术。指的是倾斜摄影模型数据量往往非常庞大，1km2的数据量在0.5～2GB，这样中小城市的建成区就能达到几十乃至上百GB(孙宏伟，2014)。不过好在倾斜摄影自动化建模软件可以输出标准的OSGB格式，且数据本身就自导了的LOD(金字塔层级结构)。利用数据自带的LOD，超图软件通过直接读取OSGB，并match运用LOD来优化调度，做到再大的数据量也可以实现瞬间加载，性能非常流畅。(2)空中三角测量。由于无人机区域网空中三角测量的精度最弱点位于区域的四周，区域内部的精度高而且均匀。因此在无人机倾斜摄影技术中，采用5点布设法更能在满足精度要求条件下减少控制点的数量，有效满足倾斜摄影空中三角测量的要求。
在实际操作中，数据梳理阶段采用空三加密处理的方法，将加密点中误差控制在0.00814~0.01202m/像素，控制点的平面中误差为0.013m，高程中误差为0.004m。避免因加密点精度问题造成测量质量的下降。(3)关键技术是效果修补。效果修补技术是指倾斜摄影生成的实景三维模型数据，通过空洞区模型导出，边界自动提取，三角网重构等方法来实现空洞修补。倾斜摄影模型是软件算法自动生成，由于算法限制和拍摄角度等原因造成表面不够平整、底商效果不佳等问题，和人工建模存在明显差距。天际航软件可人工干预休整倾斜模型表面，以及参照街景影像修缮底商效果。超图软件则可通过自带水面符号弥补倾斜模型的水面空洞，还原波光粼粼的水面效果;以及通过配置点和三维符号来提供更好的树木等小品效果。
4无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用
①像控点测量。像控点测量质量会直接影响到后期内业制作三维模型和编绘成图的精度。因此，在采集像控点数据时要做好像控点布设方案、像控点RTK测量以及后续的点位拍照存储工作。像控点选点要结合测区情况进行布设，应该布设在没有遮挡物、便于RTK测量且方便识别的空旷地面上，使用油漆对像控点进行喷漆并制作成具有一定宽度的“+”或者“L”测量标志，以便后期内业影像判读刺点。采用对中杆进行像控点RTK测量时，在测量过程中要注意查看对中杆气泡的居中情况，查看接收卫星颗数和实时测量精度情况，在符合测量精度条件下进行测量记录。要求对同一个像控点进行3次测量，取其平均值作为最终测量成果，以确保像控点测量平面精度＞±3cm。按照像控点测量精度要求，在测区内共实测了78个RTK像控点。其中，利用分布相对均匀的10%像控点测量成果对此次地籍测量成果进行精度检验。；②空三加密，自动建模。将航拍获取的倾斜影像、外业像控点导入Smart3D软件平台中，得出加密点高程及其平面位置，实现空三加密，再生成点云，构建不规则三角网，创建囊括实际地物的三维模型，实现全自动纹理映射，自动生成实景三维建筑模型；③采集数字线划图。测绘工作人员可以应用DPModeler软件中的矢量测图模块，来采集内业数字线划图，实现高精度大比例尺地形数据的矢量采集，借助所获取的影像和全自动生成的三维模型，定位地面物体要素及其三维信息，使用软件自带的垂直辅助线和十字辅助线功能，为地物点提供移动方向参考，确保数据采集的准确性，减少外业调绘工作量；④成果数据。无人机倾斜摄影测量工作完成后，可获得的成果数据有建筑外观表面的点数据合集（点云）、囊括实际地物的三维模型及实景三维模型，同时应根据数据成果，编辑一份1:500的竣工地形图。
结语
随着城市规划管理水平的提升，传统二维数据已经无法满足这项工作的需求，三维规划方案审批、三维地下管线审批成为了城市建设项目规划管理中的主要工作内容，在这种情况下，建筑规划竣工测绘也应该引进现代化的测绘技术，获取三维数据。无人机倾斜摄影测量工作效率高，利用灵活的无人机能够拍摄到目标建筑的所有信息，构建出三维立体模型，让工程验收人员准确观察到建筑建设情况，审核其是否满足城市规划设计方案，从而给出合理的审批意见，大大提升工作效率与质量。
参考文献
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