无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用
周静
摘要：伴随着社会经济的高速发展与城市化进程的加快，推动我国工程建设规模不断扩大，在这一过程中测绘工作迎来更高的挑战。在测绘工程中应用无机人技术，能够实现对测绘数据的高效采集，也可以有效地节约成本，保证测绘成果的准确性。论文从无人机测绘的原理出发，结合其优势，对无人机在测绘工程中的应用进行了分析和讨论，希望能够为测绘工作的实施提供参考和借鉴。
关键词：无人机；倾斜摄影；测绘工程；应用
引言
无人机摄影测量技术具有智能化、专业化、机械化等优势，在这个科技日益进步的新时代能够充分发挥科学技术进步的重要作用。相比于传统的测绘方式，无人机摄影测绘不只能够到达一些人类难以抵达的位置与角度，还能够极大程度上的抵御高温、高压等恶劣的自然环境。通过使用无人机进行拍摄，可以得到精度准确、位置正确、清晰度高的图片影像，通过这些图片影像用计算机进行图像的拼接，模拟建模，能很大程度上的起到对于工程建模的辅助作用，同时也可以极大地弥补传统工程测量中存在的缺陷。因此，使用无人机摄影测量技术在测绘工程中是大势所趋，必须进行的。
1无人机倾斜摄影测量技术分析
无人机倾斜摄影测量技术要满足项目需求，需配备稳定性高的无人机，包括长焦距、宽视场角、像素高的倾斜相机、航空摄影测量技术方法和数据（1）测区资料收集。主要包括现有地形图、设计线位图、控制点和测区附近环境信息等。（2）初步航线设计。根据规划红线和卫星影像进行初步设计，确定航摄参数。（3）像控点预先布设。基于卫星图预先布设像片控制点，有利于现场快速布标，提高外业效率。（4）现场踏勘。现场核验确定测区最高点，作为安全飞行高度的参考依据。（5）像控点实地布设与测量。在现场布设像控标志，采集坐标数据。（6）航摄参数调整。根据现场情况，适当调整航摄参数，以满足项目需求和避免安全风险。（7）飞行作业实施。实时检查无人机各项参数，一切正常后开始作业。（8）数据整理与检查。对原始像片数据、POS数据与像片控制点数据进行整理，并检查其完整性。（9）空中三角测量。解算出原始像片的内方位元素（像主点和主距）和外方位元素（位置和姿态）。（10）实景三维模型构建。在空三精度满足要求的前提下，进行实景三维模型构建。（11）模型精度检查。基于实景三维模型量测检查点平面坐标与高程，进行精度评价与分析。
2无人机测绘的原理
无人机测绘系统可以分为硬件和软件2部分。硬件部分包括了无人机、动力供给系统、电源调节装置以及高清摄像头等；软件部分则包括飞行器操作系统、无人机控制系统、遥感系统和图像处理软件等。无人机测绘的基本原理是，由地面控制站依照具体的测绘需求和实际工况，选择恰当的无人机并制定无人机航线，做好无人机姿态稳定控制、飞行轨迹控制和任务管理控制等，设计出最为间接的飞行航线，借助无人机上搭载的传感器和高清摄像机，实现对地物的测量绘制。
3无人机摄影测量技术在测绘工程中的运用
3.1像控点布设
在使用无人机进行摄影测量时必须要注意像控点的布设。只有经过科学计算，合理地布置像控点，才能更好地完成测量任务。因为最终要得到一个相对清晰的图像，所以第一点就是要注意像控点能拍摄到一个清晰的图像，这样才能更容易做出正确的判断以及保证后续的立体测量的准备。其次要注意的就是布设的像控点的位置，主要布设在航线附近一旁向距离适当的位置。同时还要注意像控点相对于周边环境的位置选择，要注意选择地势起伏较小，地形相对平缓的地带，不能在地势复杂，倾向角度较大或障碍物较多的位置布设。最后要注意的是，像设点的布控的终极目的是辅助拍摄关键位置清晰、准确的图像，因此，在布设的过程中一定要接近重要位置进行重点布设。
只有做到这几点才能完成无人机摄影测量的前期准备工作。
3.2测绘数据获取
参考当地测绘机构建立起的CORS网，对数据进行获取和修正，选择1985国家高程基准，快眼Ⅱ型无人机，考虑工程的实际情况，在无人机上配置佳能EOS5DS数码相机，该相机的像素较高，能够获得比较清晰的图片。借助无人机遥感技术的应用，测绘信息呈现为瓦片形式，对照该信息能够完成正射影像数据的切割工作，然后在百度地图等地图软件中浏览。无人机在数据采集方面有着较好的优势，在运用测量技术、摄影技术、遥感技术等先进技术的情况下，能够获取完善的数据影像，利用空三算法的拼接矫正功能，能够切实保证测绘信息的合理性和准确性，优化区域网中的相关信息，继而输出标准化的数据格式。
3.3三角测量
在部分特殊的测绘工程，例如地形测绘、高度测绘等测绘工程中，可以通过航空摄影的方式进行测绘，同时在进行无人机测绘的过程中必须结合时代最新发展的科技。在实践操作中，工作人员通过将无人机测量技术与定位系统相结合。根据定位系统设置路线来更好的进行测量，更进一步获取目标地域中的地貌以及地形数据。在测量的过程中，无人机还可以对测量的数据进行实时的记录、传输，以此来更好地保证测绘中得到的相片可以得到科学合理的布置。为了保证无人机身影测量的质量，可以根据实际情况合理让工作人员进行三角测量。将定位系统中传输的地貌特征与地面测量机器的测量结果和无人机拍摄的图像进行有机结合，通过计算机进行整合，可以做到保证测量过程中得到数据的准确性。
3.4测绘结果分析
从保证工程质量的角度，需要对测绘结果精度进行检查，检测点应该遍布整个测绘区域，在均匀分布的同时，具备一定的代表性。对照测绘结果分析，测绘区域内无人机测绘像控点平面误差和高程误差分别小于0.05m和0.2m，检查点平面误差小于0.3m，能够满足地形图精度的要求。
3.5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。
结语
无人机倾斜摄影测量技术应用于地形测绘，虽在很大程度上节约人力成本、缩减工程工期、满足工程需求，但是其高程精度略有不足。本文针对高程精度提高进行工程试验，研究高程精度提高的有效方案。成果模型精度，主要取决于像控点的选位、标志和测量精度，选位须遵循“角点布设、中间加密、均匀布设”的原则；标志须选用合适的类型、尺寸、颜色；高程测量方法采用“1+1”RTK法和几何水准法。同时，结合传统测量技术，加大无人机倾斜摄影测量技术的优势，真正兼顾效率提升和成果精度高的特点。
参考文献：
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