李国强 白艳 白明 毛海潮
河北遥测天地信息科技有限公司 河北高碑店074099
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；遥感技术；工程测量；应用
1摄影测量及遥感技术概述
工程测量是工程开展的基础，其准确性要求严格。但传统测量方法误差通常较大且很难控制，而且传统工程测量效率低下的问题也亟待解决。如何将工程测量的准确性与高效性共同保证成为了值得研究与思考的问题。而摄影测量与遥感技术的诞生与应用恰好成为了解决工程测量中效率与准确性问题的良药。摄影测量及遥感技术是一种非接触测量技术，外业工作量小。通过数字化信息化的测量信息更方便交流，计算后得到的结果可作为工程测量结果，对日后工程建设实施起到指导作用。随着互联网的飞速发展，外业测量传输信息至电脑几乎是即时性的，伴随着5G时代的到来，摄影测量与遥感技术的高效性将表现的淋漓尽致。
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2h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。摄影传感器、POS系统是无人机进行测量的装置，POS系统能够将飞行航线、记录等数据存在存储卡中，地面人员能够操作控制无人机飞行状态，由单相机、三相机、五相机倾斜摄影系统捕捉测区内动态的地形地貌图像，以此完成飞行航线中目标区域的数据采集工作。
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遥感技术在工程建设中的应用
INSAR技术作为遥感技术在工程建设中运用的代表，是近年来逐渐成熟的一种合成孔径雷达干涉测量技术，将传统遥感测量与射电雷达干涉相结合，是多种高新科技的结合产物。该技术基本原理是利用天文射电雷达发射探测波，同时设置多个传感器接受探测波与实地物体相接触时的反射波，数字化后传送至计算机进行分析计算生成数字图像，根据多重干涉图像分析计算结果，实地物体的细节及微小成像均可清楚呈现，作为后期工程开始时的重要参考。INSAR技术由于具有全方位测量，全天候测量等优势，受到外界因素影响对于测量结果改变不大，可作为工程测量中广泛使用的技术全面参与城市工程建设。INSAR技术可全天性工作，获得动态测量结果，具有连续性空间覆盖优势。通过INSAR技术可获得工程建设进行中的最新测量数据，对工程长期进行可起到连续的指导作用。
不仅在城市工程建设中，遥感技术对于地壳运动，地震灾难，造山开山等也是一种不可缺少的可信赖实用工具。在地壳变化的研究中，通过遥感技术的使用可以记录人力无法观测到的细微地壳变化，全方位空间覆盖且全天性观测所带来的测量结果具有绝对可信度，其参考价值在勘察中占据首要位置。例如在发生地面塌陷及泥石流山体滑坡时，需要对其发生的根本原因进行分析。有时不仅仅是因为纯自然的因素导致，除了对地壳构造及地壳运动的研究，还不可以排除有人为因素造成，当地人为对自然资源的采集行为，例如大量采集天然气、大量开采煤矿，或者对金属矿石的过度挖掘都会导致一些自然灾害的产生。而通常只有在地面沉降发生过后，采集人员才会意识到采集已经过度。因此对于遥感技术的应用就变得必要，若在采集过程中运用遥感技术对微细地壳运动进行全方位全天性的动态测量，获得精确的测量结果并通过分析可预测地面沉降的未来发展，人为干涉后可避免大范围地面沉降现象的发生。特别是人为因素导致的地面沉降，沉降的速度十分慢，有时每年的沉降量只有几厘米。
结论
摄影测量与遥感技术在工程测量中的重要性逐渐显现，填补了常规测量技术无法实现的技术空白，不仅仅是单方面的技术进步，参与施工的专业技术人员对于工程测量有了进一步地理解，思维更加开阔，不仅仅局限于人力而造成浪费，对于宝贵人力物力资源的节约也是体现中国特色社会主义城市建设可持续发展的重要理念，对新时代中国城市建设具有重要意义。
参考文献：
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[2]冯宇华．工程测量中摄影测量与遥感应用分析[J]．信息化建设，2019,(03).