张晋
新疆恒盛祥测绘有限公司 新疆昌吉州昌吉市 831100
摘要：科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，随着无人机设备的应用范围不断扩大以及无人机产业的成型，以无人机为主要测量设备的测量系统逐步成为了测绘领域的主流。
关键词：无人机；倾斜摄影测量技术；应用；精度
引言
无人机倾斜摄影测量技术通过无人机低空多位镜头摄影，从不同角度进行数据采集，获取高清晰度的立体影像数据，通过处理软件自动生成三维地理信息模型，快速实现地理信息的获取，进一步扩大了无人机测绘的应用范围，使其在测绘、国土、矿山、林业、电力、数字城市等领域得到了广泛应用。
1应用优势
（1）突破了传统航测单相机只能从垂直角度拍摄获取正射影像的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台影像传感器，同时从垂直、倾斜多个不同角度采集带有空间信息的真实影像，以获取更加全面的地物纹理细节，更加真实地反映地物的实际情况。（2）通过无人机搭载倾斜摄影相机进行地形测绘，配合自动化的影像匹配、建模系统可以减少人工干预，提升工作效率。（3）节约人力、效率高，能极大地缩短测绘外业的协同工作，解决了由于天气等外因造成的工作延误，把原本大量的外业工作转变成内业工作，极大地缩短了测量人员的劳动时间，降低了外业劳动强度。（4）倾斜影像能为用户提供丰富的地理信息产品，实现二三维的数据叠加和展示，为相关地籍管理信息系统提供辅助决策分析。
2无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度
2.1做好测量准备工作
以某工程为例：①基于路段实际情况制订对应的摄影测量方案；②对设备、设施的性能指标进行全面检查；③对无人机搭载相机进行校准处理。在该工程项目中，山地面积占整体面积的80%左右，且大部分地区绝对高程在3900m以上，北部山峰海拔大多在5400m以上，南部山峰海拔都在5100m以上，多数山岭山势陡峻、基岩裸露，局部发育残坡积物，海拔5000m以上的分水岭地带，大多常年冰雪覆盖。在山势陡峻、常年冰雪覆盖的山路段勘测施工中，为保证勘测工作的有效性和安全性，采用无人机摄影测量技术，并基于环境情况设计对应的应用方案。
2.2数据采集
无人机倾斜摄影测量技术需要依托计算机视觉原理进行影像三维重建，该技术可在不提供相机姿态、相机位置、相机检校等信息的前提下实现曝光瞬间相机内方位元素、相机位置、测区三维点云数据的自动恢复，具体应用需要基于当地实用坐标转换三维数据。因此，控制点布设需要在航飞前于实地进行，以此采用当地实用坐标系坐标和RTK采集控制点。底图可采用下载的影响，以此开展测区绘制、输入飞行参数、生成航点数据，即可完成航线生成，而通过向无人机飞控系统上传规划的航线，数据外界即可通过航飞完成。
2.3像片控制测量
以某工程为例：第一，根据测绘区域的地形地貌，划分不同的测绘区域。测绘区域外的像控点，多设置在轮廓线以外，位于航向基线数量在1条以上，旁向超过100m位置；第二，在选择像控点时，应当联合测绘区域的地形地貌，选择易识别、无争议的区域，例如明显的地物标志；第三，在山头选择像控点时，可以在地形起伏小的区域，以此确保测量结果的精度。在布设像片控制点时，应当选择高程变化小的区域，以此提升倾斜摄影测量精度；第四，针对制备发育区域，存在高大构筑物的区域，则会加大像控点布设难度。在开展业内测量时，会出现测量遮挡视线问题，从而降低测量精度；第五，当测绘区域内存在大面积水域时，会加大像控点布设难度；第六，在布设像控点时，应当全面分析测绘区域的交通条件，选择交通条件良好，便于存储的区域。
2.4数据处理
（1）差分解算.基于飞马D200航摄系统无人机管家的智理图模块进行融合差分全球定位系统解算，得到5个相机的精确曝光定位信息。（2）坐标转换。POS数据为WGS84坐标，坐标转换的目的在于将WGS84坐标转换为与控制点在同一坐标系下的坐标。（3）空三解算。使用ContextCapture软件，分别将５个镜头的影像和POS数据导入，然后导入像控点进行刺点。因倾斜摄影影像重叠度较高，同一个像控点在很多张照片上均能找到，实际刺点中无需将每张照片都刺上，一般每个镜头选取6张不同拍摄角度的照片进行刺点即可。刺点完成后进行空中三角测量。空三结束后，须查看空三精度。（4）三维重建。采用ContextCapture软件进行高精度三维模型的生成，模型输出格式选择“OSGB”，可用于三维测图软件使用。（5）模型精度检查。三维重建后，必须对模型精度进行检查。可将模型导入EPS中，读取布设的检查点的三维坐标，与实测的坐标进行对比。（6）EPS测图。将模型导入EPS进行裸眼测图，进行房屋采集，对于遮挡区域则需进行外业调绘与补测，完成地籍图的绘制。
2.5成果应用
利用倾斜摄影的模型成果进行现场的布局和成果展示，较使用平面图和照片、视频等更能体现现场的实际情况，可从多角度、多方面分析现场的实际问题，使汇报和展示工作变得更加直观、立体。尤其对现场涉及拆迁、拆改的部位，可在图形中直接看到拆改需求和成果，将设计工作变得更加快捷。通过与施工建筑模型进行对比，可直观地体现施工形象进度情况。另外，软件自带的测绘功能，可直接在图中量取土场、基坑的面积和方量，大大降低了工程测量人员的工作强度，使土方管理更加方便快捷。我单位将倾斜摄影的成果与设计模型进行拟合，并导入到4DBIM项目管理平台，实现了项目管理的信息化。
2.6倾斜摄影测量作业的注意事项
（1）天气情况。进行无人机倾斜摄影测量时应确保天气状况良好，能见度高，风力不大于5级。如出现有雾或其他能见度低的情况会造成影像质量较差，风力过大会对无人机航飞的稳定性造成一定的影响最终会降低航摄精度。本次试点项目影像采集当日天气晴朗、风力小于3级。（2）航摄技术参数设置。航摄技术参数的设置是无人机倾斜摄影测量的核心工作之一，技术参数直接对地面影像的分辨率、三维模型的精细程度以及后面利用三维模型进行的要素采集等都有重要影响。（3）像控点的布设。像控点的布设精度是倾斜摄影测量精度的控制基础，是影响倾斜摄影测量精度的关键因素之一。像控点布设应注意以下几点：①像控点的位置应均匀分布，并覆盖整个测区；②像控点间距不宜过长，应控制在100ｍ左右；③像控点观测时应采用三脚架进行对中整平，每次的观测历元数不少于20个，并独立观测两次，两次较差应小于3ｃｍ，取其中数作为最终成果。（4）空三加密、三维建模和要素采集。目前空三加密和三维建模可由专业处理软件自动完成，无需太多的人工干预，只需查看空三精度是否满足精度要求。
结语
综上所述，无人机倾斜摄影测量技术可以扩大数据采集范围，且测量结果的精度与准确度非常高，可以有效应用于矿山规划与勘测工作中。应用无人机倾斜摄影测量开展矿山测绘工作时，应当联合矿区实际情况，制定无人机航行路线，科学布设像控点，全面采集数据和信息，以此确保数据处理效果。
参考文献
[1]刘洋．无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究［D］．南昌：东华理工大学，2016．
[2]周赟，徐小芳，史亚萍．不动产调查技术的难点和应对措施分析［Ｊ］．工程技术研究，2019，4(19）：89-90．
[3]张峰，徐雯．房屋不动产调查及数据入库工作探讨［Ｊ］．房地产导刊，2017（6）：34．
[4]孙亮，夏永华．基于无人机倾斜摄影技术测绘大比例尺地形图的可行性研究［Ｊ］．价值工程，2017，36（8）：209-212．
[5]雷带珍.无人机倾斜摄影测量技术在规划竣工测量中的有效应用[J].中国新技术新产品，2020(1)：4-5.