朱俊臻
中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南省昆明市，650051
摘要：倾斜摄影测量与遥感技术在科学信息技术快速发展的背景下，被广泛应用于工程数据的获取与处理中，对农业、水利、气象监测等行业发展起到积极推动作用。针对传统航空工程测量结果辨识度较低的问题，运用倾斜摄影测量与遥感技术的无人机，通过对整幅图进行编辑、整绘，可有效消除工作误差，提高航拍图像质量以及作业效率、精度。
关键词：摄影测量与遥感；智能建筑；智慧城市
1 无人机遥感技术的优势
无人机通过携带的多种电子设备，按照既定程序执行、完成各类作业任务，结合遥感技术与摄影测量的无人机，在获取信息灵活性、监测效率、监测尺度、信息数据处理速度等方面，具有十分突出的优势。与传统航测设备相比，在复杂的地形条件、环境条件，或是出现突发事件的情况下，仍可保持可靠的工作状态，随时为地面人员提供反馈信息。在测绘工程不断发展过程中，倾斜摄影测量与遥感技术相结合的无人机航测技术优势已经远远超过应用单一技术的测量技术，有效解决传感器密度不够、拍摄范围不广等问题，对人类监测自然灾害、扩大城市规划规模、提高农业作业效率具有十分重要的现实意义。
2 倾斜摄影测量与遥感技术在智能建筑与智慧城市中的数据处理与建模
2.1 数据获取
2.1.1 航线数据获取
基于大比例尺地形图测绘要求，运用遥感技术的无人机航线数据获取分为以下步骤：(1)航摄分区。在航线范围内的无人机，通过结合模型数据、航摄高程等因素，在保证航摄区域分界线与摄影图像轮廓线相一致的前提下，能够尽量加大跨度，保证跨度能够符合特定的测量要求，并且测区内地形高差与航摄高差不会小于1/6;(2)根据无人机测量地区的实际情况，对测量时间段进行规划，对于沙漠、戈壁、草地等区域需选择正午前后2 h进行测量，以此保证测量准确度;(3)测量人员需要根据测量重叠度要求，对飞行高度、飞行速度、摄影曝光度等进行设定，尽量避免地形起伏点对航线的影响，保证像主点不会落入水中。
2.1.2 像控点数据获取
全野点、航线网、区域网布点是无人机测量像控点布点的主要方式，运用倾斜摄影测量与遥感技术的无人机可对区域网点中的像控点进行采集，同时确保像控点均匀分布在测区范围内，以此满足测量的空中三角形要求。针对无人机像控点数据采集工作，应在飞行后的第一时间检查无人机平台以及传感器是否损坏，信息接收设备、GPS系统、插件等是否松动，然后整合平台储存的像控点以及基础临近点数据。
2.2 数据处理
2.2.1 航测数据预处理
无人机航测数据预处理主要依据POS系统中存储的航线数据进行预处理，包括相片名称、曝光点位置、无人机航拍姿态等，在POS系统在检查完自身缺陷之后，决定是否进行补拍，以此提升航测数据完整性。在倾斜摄影测量过程中，无人机飞行顺序与下一航带的航摄具有十分密切的联系，当测区内图片排列方式为按照程序既定的相片方向时，系统会自动旋转相片，为后期航测图像数据整合做好铺垫工作。无人机在工作过程中，光照、天气、云层等因素会影响测量相片的清晰度，因此，为避免相片出现阴影以及其他像素问题，无人机中的传感器会将成像照片与系统原始数据进行对比，从而提升相片的明亮度、色泽度，确保工作人员能够利用精准的数据分析。
2.2.2 DEM数据生产
DEM数据生产与数据精准度与清晰度具有十分密切的联系。通过高精度DEM数据生产，可从根本上提升测绘工程对地形坡度、坡向以及高程线的绘制精度，使得透视图、立体图以及模型图均能够满足影响分析的要求，从而提升不同领域生产工作的效率与质量。
沿等高线生产、沿断面采样、规格网采样等是倾斜摄影测量的主要方法，由于沿断面采样具有较高的工作效率，经常被用于无人机倾斜测量的正向影像生产中。在完成DEM数据生产后，无人机内部系统会自动运用线性内插法、最小二乘法对数据进行预处理，从而为后期数据分析奠定良好的数据基础，并为工作人员更新不正确房屋数据、地形数据等提供依据，进而实现影像数字化、智能化的提升。
2.2.3 空间三角测量
首先，无人机利用部分地面控制点数据提取坐标连接点，在Inpho软件中对提取点进行计算以及质量检测，当航测中的相片质量不理想或是重叠度不满足测量要求的情况下，无人机会在自动转点之后，结合其他重要参数、最小二乘法等对测区内的布控点进行自动连接，并对测区内的有效点数据进行精度匹配，然后利用DATMatrix、Inpho等软件对整体运行中的内部数据质量进行控制。其次，地面操作人员可以选择手动方式对模块中的点列表、细节连接情况进行查看，然后使用相应的测量工具对无用的自动连接点进行删除、纠正等操作。
2.3 数据处理精度分析
在大比例尺地形数据库中，原有的数字栅格地图、正向影像图、核心数据库以及最新的各类信息图等，都是数据处理进度分析的主要依据。在无人机得到的DEM影像上，地物信息、铁路变动信息、河流与植被变化等情况应及时进行修改，并结合现代立体仪器分析测绘工程作业方式，保证倾斜测量图像与遥感图像能够与时代发展最新趋势相符合，以此推动测绘工程能够成为底图信息储存、成果展示的主要工具。3S技术是一种较为先进的传感技术，将其与倾斜测量融合运用后，可在满足设施空间利用率与辨识率的基础上，保障测量技术与遥感技术得到充分利用。在利用3S技术过程中，需要注意无人机侧标与框标误差不超过0.02 mm，定点剩余距离应控制在0.008 mm之内，从而保证最终得到的数据结果能够作为地物的真实坐标，将三维建模精度控制在合理误差范围内。
2.4 三维建模
倾斜摄影测量模型的建立主要是运用专业的3D模型软件，结合采集到的真实影像密度点云以及地形纹理，以此生成具有较高分辨率的三维模型。专业三维建模软件可以接受无人机中各种硬件采集到的原始数据，然后将这些倾斜测量出的数据还原为具有连续性与真实性的三维模型，并将各类地物比例精确到毫米，最终输出符合各种要求的图片格式。与此同时，内业处理出的模型以及各类数据应无遗漏、无冗杂，以此确保三维模型内部各处精度与编码要素符合相关规定要求，属性项、属性值、存储格式、空间位置等与系统拓扑关系要相符，避免不真实的三维模式对工程实际建设造成影响。
例如，在电力工程施工中运用倾斜摄影测量与遥感技术后，工作人员可根据无人机采集到的地物信息，构建起与工程实际位置、地面坡度、平面坐标等相符的三维模型，使得工程施工选线工作变革高效且便捷，确保工程建设能够根据地理位置实际走向进行行走线路以及行走数据的调整，以此提升工程设计方案的智能化与数字化。将EP Mapper与遥感技术、倾斜测量等技术相结合后，还能够生成数据采集、数据处理、数据分析、三维建模一体化平台，进一步提升电力工程线路铺设的科学合理性，也为后期设施维修与管理奠定良好的基础。
3 结论
综上所述，利用倾斜摄影测量与遥感技术的无人机测量技术，在数据获取、数据处理以及数据分析方面具有较高精度、分辨率，因此被广泛应用于国家地形地貌数据的获取与整合中。运用数字化、智能化技术改进、优化技术不足之处，并建立起三维模型，可进一步发挥技术应用意义，促进我国测绘工程可持续发展。
参考文献
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