王 杰
山东省国土测绘院山东省250013
摘要：大比例尺地形图测绘是矿山工程中的重点内容，大比例尺地形图测绘对于精度具有很高的要求。但在以往的大比例尺地形图测绘相关研究中，主要将侧重点集中在测绘效率方面，但忽视了对于测绘精度的要求，导致传统大比例尺地形图测绘与实际相比存在较大误差，无法精准执导后续工作顺利开展。因此，有必要针对大比例尺地形图测绘方法展开优化设计。无人机倾斜摄影测量技术作为一种测量技术，以其高精度的优势在众多测量技术中脱颖而出，成为目前测绘领域中的主流应用技术。基于此，本文将无人机倾斜摄影测量技术应用在大比例尺地形图测绘中，致力于降低大比例尺地形图测绘中误差。在此基础上，并通过设计实例分析的方式，证明设计方法在实际应用中的有效性。
关键词：无人机；倾斜摄影技术；大比例尺；地形图；测绘应用
无人机航空摄影现在已经广泛的应用于大比例地形图测绘、文物修复、环境监测保护、灾害区域分析和自然资源管理等领域。其数字产品地表分辨率可以满足较高精度的工作需求，但在大比例尺成图中，存在高程及其他精度无法满足建设要求的缺点，提高无人机航测成图高程精度是亟待解决的问题。倾斜摄影测量技术是指利用在同一飞行平台中所搭载的多台传感器设备，从垂直和倾斜等多个不同角度进行影像获取，以实现地形图测绘的一种技术。它作为近年来在地形图测绘中新兴的一种技术方法，不仅突破了传统航空摄影测量只能进行垂直角度影像获取的局限性，而且能够对真实的地物情况进行全面反映和呈现，在先进的定位技术支持下实现更为精确的地理信息与更加丰富的影像资料获取，实现遥感影像技术在地形测绘领域进一步发展和深入应用。下文将通过研究分析倾斜摄影测量技术的特点及其原理，提出倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘应用中的技术要点。
1倾斜摄影测量技术的特点
倾斜摄影测量技术在实际测绘应用中，是利用倾斜航拍摄影机进行测量地形图的影像资料获取、分析与处理，满足地形图测绘需求。其中，倾斜航拍摄影机关于地形图影像拍摄与获取，是通过一定的倾斜角度设置实现倾斜摄影和测量。对倾斜摄影测量技术的主要特点，可以从以下几个方面进行分析：(1)它是在对传统航空摄影技术的融合、发展与应用基础上实现的一种测量技术，在具体测量分析中能够通过对无人机等多种飞行载体的搭载利用，实现相应的影像数据快速采集与获取，从而构建全自动化的三维分析模型，为有关测量和分析提供支持；(2)倾斜摄影测量技术在测绘应用中，能够通过对多视点与视角影像的获取，对测量分析地物的外观、高度以及位置等信息进行全面采集，实现DSM、DLG和DOM、TDOM等多种测量分析成果获取，对传统的航空摄影测量技术及其应用进行替代；(3)倾斜摄影测量技术的摄影分辨率较高，并且在摄影测量中的视场角相对较大；(4)倾斜摄影测量技术在实际测绘应用中，还能够针对同一地物实现多重分辨率的影像获取，为有关测绘工作开展提供充分的支持。
2基于无人机倾斜摄影测量技术的大比例尺地形图测绘方法
2.1基于无人机倾斜摄影测量技术采集地形图测绘数据
在大比例尺地形图测绘中，首先，基于无人机倾斜摄影测量，通过对检测点的精准定位，在无人机上搭设多个传感设备与通信设备，通过对同一点数据的多维度测量，采集大比例尺地形图测绘所需的数据。而后，整理成满足大比例尺地形图测绘可使用的数据格式，主要包括图片、WORD及纸质格式的水文、工程钻孔数据；地下水位、水质监测井，供水井动态数据；地质地貌图、综合水文地质图、水化学类型、矿化度图等矢量图件数据；纸质水文、工程地质剖面图和剖面平面部署图数据；PDF或WORD格式成井报告数据。以此，完成基于无人机倾斜摄影测量技术采集地形图测绘数据。
2.2空三加密
大比例尺地形图测绘中，应用倾斜摄影测量技术进行测量时，通过对倾斜摄影的自动空三加密应用，在进行有关方位信息对应的倾斜摄影影像以及地面控制数据输入情况下，能够实现倾斜影像的同名连接点自动匹配，然后通过对匹配粗差点的检测与剔除，进行自由网构建以及区域网平差实施，对平差模型选择经典的多像机共线方程模型进行平差处理，在完成自动空三加密后，即可进行测量分析成果输出，其输出成果包含三维格网与纠正片DSM、带贴图三维格网、三维点云等。
2.3三维建模及要点分析
倾斜摄影测量的三维建模分析环节，可通过应用倾斜摄影测量的自动化批量建模软件，在对所获取的多视角倾斜摄影影像进行多视匹配、几何校正以及联合平差、三角网构建等处理基础上，实现对倾斜摄影获取的典型地物特征提取，并在可视化处理后，完成三维倾斜模型的建立。
2.4建立大比例尺地形图测绘数据3D绘图协议
在基于无人机倾斜摄影测量技术处理大比例尺地形图测绘数据的基础上，集合大比例尺地形图测绘数据属性要素(包括：测绘勘查区名称、测绘勘查区编号、测绘勘查区面积及测绘重点工作区等)，生成支持系统迭代分析的数据格式。分析大比例尺地形图测绘数据属性，制作相应的电子信息表。通过建立大比例尺地形图测绘数据3D绘图协议，实现大比例尺地形图测绘数据电子信息表的空间数据可视化。具体流程为：首先，通过HTML脚本制作Web交互式三维动画，以3D图形的形式渲染大比例尺地形图测绘数据。而后，利用OpenGLES2.0制作大比例尺地形图测绘数据API，允许文档对象模型接口。最后，利用部分Javascript实现大比例尺地形图测绘数据3D绘图自动存储器管理。
2.5实现大比例尺地形图测绘
在建立大比例尺地形图测绘数据3D绘图协议的基础上，下述将结合AutoCAD2010平台，基于CASS10.1地形地籍成图软件，实现大比例尺地形图测绘。通过大比例尺矿图编绘，实现地形图测绘信息显示。大比例尺地形图编绘的具体流程为：首先，在CASS10.1地形地籍成图软件中调用上述处理完成的大比例尺地形图测绘影像数据，并将数据中的点位在矿图上进行显示，为大比例尺地形图测绘提供多元化的数据源。针对一些潜在的大比例尺地形图测绘信息进行重点特征分析，通过对多元次测绘工程信息的有效识别。再通过全色数据的正射校正，对大比例尺地形图测绘数据进行配准，形成点云文件数据密集。而后，将大比例尺地形图测绘的分辨率融合，实现对地形图的增强以及调色。最后，通过多景影像的镶嵌，手动勾绘等深线，对附加信息进行装饰，实现大比例尺地形图测绘，并清除所有定义后未经引用的线型。
结论
综上所述，对倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中应用的技术要点研究，有利于全面了解和掌握倾斜摄影测量技术的特征优势，从而推动其在大比例尺地形图测绘实践中的合理选择和应用，对持续提高地形图测绘的技术水平具有十分积极的作用和意义。
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