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摘要：无人机倾斜摄影是目前比较先进的影像采集方式，正逐渐在各行各业中应用。其中较为复杂的是无人机倾斜摄影测量技术，无论是相机镜头参数、地面分辨率、航拍参数，以及影像得到后的模型构建和数据采集，都必须按照相关的标准进行。尤其是在城市基础测绘中的应用，更必须具备极高的技术含量和操作能力。
关键词：无人机倾斜摄影；倾斜摄影测量；地籍测绘
引言
传统地籍测绘采用全站仪、GPS- RTK 等设备，虽然可以获得高精度的测绘成果，但是效率低、长期外业风险高、入户困难。为了解决以上面临的问题，可采用垂直摄影，基于虚拟环境下的立体像对对房屋进行采集，但是屋檐改正无法实现，且通过实践证明，此种方法生产的地籍图成果精度达不到规范要求。但是“农村房地一体项目”、“美丽乡村建设项目”等大型惠民项目工作量大、工期紧、质量要求高，寻求一种高效的生产作业方式迫在眉睫。
1 倾斜摄影技术简介
无人机倾斜摄影测量是指在无人机飞行平台上搭载多视角倾斜航摄仪和 GPS/IMU 设备，然后对地面物体从空中多个视角进行拍摄，经过专业软件对拍摄的影像数据进行解算，依据共线方程恢复摄影时相机曝光点和影像上地物之间的相对关系，从而确定地物点坐标在相机曝光时坐标系下的位置，然后通过导入像控点，通过局域网联合平差，将相机所在的坐标系统转换到像控点所在的坐标系统下，从而获得符合生产要求的测绘成果。无人机倾斜摄影测量分为外业和内业两部分，外业主要是指原始影像的航摄和像控点的喷涂与采集，内业主要是指三维模型生产和地籍图生产。
2 倾斜摄影测量作业流程
无人机倾斜摄影测量的作业流程主要包括：准备工作→布设像控点→航空摄影→空三加密→全自动三维建模→裸眼要素采集→外业调绘→成果质量检查→资料整理提交等。（1）准备工作和项目设计。开展无人机倾斜摄影测量前，应做相关的准备工作并进行项目设计。首先收集已有成果资料，包括项目特点、工作范围、已有控制点等，充分利用已有资料；然后根据项目情况进行项目设计，包括相机参数、航线、航高、航速等内容。（2）像控点和航空摄影测量。项目准备和项目设计完成后开展像控点和航空摄影测量工作，像控点和航空摄影测量是整个项目的核心工作。像控点的布设应分部均匀并覆盖整个测区，像控点间距和测设方法应满足规范要求。（3）内业处理。像控点和影像采集完成后进行相片的预处理，然后通过专业软件进行空三加密和三维建模，模型建设完成后，将模型导入专业的采集软件进行裸眼地籍要 素 的采集。在采集要 素过程中，如遇到内业无法判断的情况应做好记录后在现场进行调绘，如部分点位无法确定需进行实地丈量。（4）外业调绘和质量检查。内业采集完成后，进行外业调绘和确认，并进行成果质量检查，经检查无误后方可进行资料整理提交。
3 无人机倾斜摄影测量在地籍测绘项目中的应用
3.1 像控地标喷涂及采集
由于地籍项目精度要求高，所以在航摄之前已对测区进行地标喷涂，采用红色和白色油漆，喷涂对立的三角形。结合倾斜摄影的特点，在像控点布设时，无需考虑航线数目，按照150- 200 米的距离在测区均匀喷涂像控点地标，共布设像控点32 个。本次成果要求坐标系为 2000 国家大地坐标系，高程基准为大地高，按照高斯 - 克吕格 3 度投影进行转换。像控点使用GPS- RTK 采集，每个点位采集三次，最后点位坐标为三次采集坐标值的平均值。对于采集到的大地高，采用省级似大地水准面精化成果将大地高转换为正常高。在采集像控点的过程中，对点位进行实地拍摄，有助于精准快速对点位进行判读。为了检测后期地籍成果的精度，在测区内随机采集了 25 个检测点，检测点分布于整个测区，且都为房角点，采集的同时也进行了实地照片拍摄。
3.2 空中三角测量
提交空三任务，利用多视空中三角测量技术和低精度 POS，完成复杂关系下的特征点提取与基于 POS 的平差调整。空三一次性完成，选择坐标系，导入像控点成果并完成像控点的转刺。再次提交平差任务，将虚拟坐标系转到像控点坐标系下，完成带像控点的平差，结合平差报告查验空三成果的可用性，成果可用。空中三角测量涉及到的主要有影像金字塔的创建、特征点的检测与提取、特征点的匹配与调整。
3.3 无人机倾斜摄影
相机使用的是手动模式，光圈为6.3，快门速度为1/1 600 s～1/1 250 s，ISO是自动装置。采用适中的曝光量，获得的影像既可以符合相移限制条件，又能够保证影像的质量。本次航拍利用倾斜摄影技术，可以采集5个镜头的影像数据，包括左视、右视、前视、下视、后视。对正射影像进行处理时，可以单独采用下视镜头采集的影像数据实施高空三角测量，借助pix4d软件制作正射影像，为0.04 m的分辨率。正射影像具备适中的反差、清晰的影像、丰富的色彩，可以保持一致性的同一幅图内色调，影像的纹理目视清晰明了，不存在变形和拉花现象。本操作在最佳自驾仪以及自稳平台的支撑下，无人机体现了好的飞行质量，航向和旁向显现很大的重叠度，航拍漏洞为零，较小的航线弯曲度，均在风向稳定、风速小的中午进行飞行，分析自驾仪的POS数据，飞行质量完全符合要求。拍摄的图像完全可以分辨出恰似地面分辨率的微小地物影像，可以以此构建清晰的立体模型。
3.4 三维模型生产
空三完成后，提交建模任务，设置空间框架坐标系为像控点对应坐标系，切块模式选择“规则平面格网切块”，瓦片大小依据测试电脑的内存来设定，本次测试电脑内存为 128G，瓦片设置为 150*150 米，大小为 62G，可以满足要求。针对地籍项目，需要尽可能保留建筑物结构，将处理设置下的“几何简化”，设置为“平面”，容差改为 0 米。提交新的生产项目，选择三维网格，模型格式选择 OSGB，空间参考系统保持和像控点的一致，导入任务区范围线，完成三维模型的生产。三维模型生产中的主要步骤有多视影像密集匹配、三角网构建与调整、白膜生产、LOD 纹理影像金字塔的创建和纹理映射贴图，模型格式转换输出。
4 倾斜摄影测量作业的注意事项
为保证成果精度满足相关规范要求，在进行倾斜摄影测量时应注意以下几方面的问题。（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。
结束语
综上所述，对基于倾斜摄影建模的流程进行了说明，并以实际项目为例，对生产流程中的关键环节进行了讲解，利用全站仪采集检测点，对生产的地籍图精度进行了检测与评定，得到基于倾斜摄影可以完成地籍图测绘任务，具有一定的实用性，可为同行从业人员提供有效借鉴
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