朱涵成 杨培涛 刘媛 王磊 韩帅
中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北省武汉市 430010
摘要：无人机挂载倾斜摄影设备进行1∶500地形图测量，和传统的人工测量相比，无人机测量灵活、迅速，作业范围广。无人机倾斜摄影测量技术是无人机搭载多镜头相机对拍摄区域进行全方位、无死角的拍摄，经过内业差分处理制作出三维实景模型。倾斜摄影测量具有全面直观、高效、低成本、高精度等特点。本文运用无人机倾斜摄影测量技术进行大比例尺地形图测绘，并验证了精度满足大比例尺测量工作的要求。
关键词:图廓整饰;坐标转换;比例尺;内外图廓;坐标网线;坐标标注
引言
在收集地理空间信息数据过程中，大比例尺地形图工程测绘遇到居民区等复杂区域时，不能很好地进行数据收集，有些区域甚至无法检测。人机测绘技术并不存在这种情况，它不仅成本低，而对于小范围的大比例尺地形图测绘也能有效收集数据信息，解决了在大比例尺地图的测绘工作中出现的困难。因此，对于无人机航测的科学使用还需要展开进一步的研究。
1图廓整饰特点分析
城市地形图以1∶500，1∶1000，1∶2000，1∶5000，1∶10000比例尺为主，坐标转换中图廓整饰内容主要包括内外图廓线、坐标网线(公里网、十字丝)、图廓角点、坐标标注、比例尺、坐标系统等。根据《国家基本比例尺地图图式》规定，标准分幅的图形，其内图廓点为标准分幅划分形成的矩形或正方形的角点，不同分幅、不同比例尺下内外图廓的距离也有具体规定。详细情况见表1，不同比例尺下坐标标注规定见表2。
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2倾斜摄影测量技术的特点
雪地摄影是一种技术，它使用倾斜轨道相机捕获、分析和处理地形图的图像数据，以满足地形显示的要求。倾斜相机是使用倾斜角度设置展平和测量的地形照片。倾斜摄影的一个主要特点是能够在传统航空摄影技术的集成、发展和应用基础上快速采集和采集图像数据。此测量技术可让您使用各种车辆(例如)建立完全自动化的3D分析模型。无人机，在具体的测量分析中。①雪摄影测量技术允许采用DSM、DLG和DOM、TDOM等各种测量结果，并通过收集多视点和视角图像测量应用中测量图像的外观、高度和位置信息，取代了传统的航空摄影测量技术及其应用。①倾斜摄影在光度学中分辨率较高，视野角度较大。*雪摄影测量技术还允许为同一地物捕获多分辨率图像，从而为实际绘图工作提供适当的支持。
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图1
3坐标转换前图廓处理
3.1查找外图廓
1)搜索遍历图廓层数学要素，查找X，Y值最大最小的线。以近似垂直线为例，假定共读取N条线，选择最长的一条作为基准线，与其余N－1条线进行对比。若存在X坐标值小于此线的，则定义为新的基准线。循环下去，直到找到X坐标值最小的线，即为外图廓线左线。X坐标值最大的，即为外图廓右线。同理，可以找到Y坐标值最大、最小的线，即为外图廓的上线和下线。通过多次迭代循环，最终可以得到外图廓的上、下、左、右4条线。2)确定好上、下、左、右4条线后，给定一个容差值，将这4条线尽可能首尾相接，若互为相接的4条线端点处X，Y坐标值相差不大，且组合面积最大，此时，可以确定这四条线为外图廓线。若不满足条件，继续遍历其余的线，直到满足条件为止。情况二:外图廓为闭合四边形此时确定外图廓，只需满足查找出的闭合多段线面积最大，一定是此图幅的外图廓。
3.2地面端的控制系统和装置
地面控制基站、空中摄影采集系统等设备是无人机进行航空绘制的主要系统，在建造该系统时，要将地面控制软件、数传模块和与其配套的电脑硬件等设备连接在一起。从实际应用中看，地面控制系统能够向无人机发布指令和执行作业，并能够精确定位和反馈无人机具体的位置。在无人机的具体飞行过程中，工作人员也可以使用地面控制系统计算相关的飞行数据和位置信息，这种系统能够起到实时调整作用。经过多年的发展，无人机控制系统逐步具有了稳定和成熟的操作系统，在飞行中具有很强的安全性，通过对数据的分析与比对，无人机拍摄的稳定性和可靠度都有了很大的提高。
3.3布设像控点，进行遥感影像的纠正
在Google earth HD卫星下载的图像上，选择带有图形表示的夹点。请遵循分布准则、影像和地面的一致性、可测量性的明确性等，以及其他观测值。坐标测量最终发生在选定的夹点上，例如。例如，夹点通常成为纹理，例如空间角度、墙角、斑纹条纹等。做为控点选取，点对的数目与影像校正所使用的转换方式直接相关:漫射转换需要三个或更多点对。对于二次多项式变换，必须至少使用六个点到点对。如果需要三个以上的多项式阶，则必须使用至少10个点到点对。选取成对的点后，您可以修正影像。
3.4空的三重加密
在大型地形图中测量时，可以自动调整倾斜图像的相同连接点，方法是对参考方向信息的倾斜照片应用自动随机三重加密，并使用数据输入进行地面控制。然后，您可以透过侦测和清理相符的原始资料来建立自由网面，并进行本端调整。对于拟合模型，选择具有应用方法的经典共线多项式方程模型。完成三重自动加密后，您可以输出测量分析结果，包括三维网格和修补程序DSMs、带有贴图的三维网格、三维点云等。
3.5使用数据
计算一直是绘图工作中最基本的任务。首先选择无人机拍摄的图像。选取适当的掣点后，将影像组成群组。为每个子组保留六张照片，并尽可能多地保留这些照片。第二，这些照片主要是使用自动照片测量软件处理的，以选择最精确的照片。完成照片编辑后，可以处理照片区域中的夹点数据等点。第三，使用三种解决方案和点云加密来计算数据。
3.6创建无人机飞行员的真实三维模型
配有多镜头数码相机的相机是场景中当前三维模型的常用制作方法。snow摄影允许在地物中同时包含尖端纹理和侧纹理，并结合了多视图图像并行调整、多TB图像密集调整和实时定位等先进技术，以提供有关地物的完整信息，包括空间和纹理信息，并实现三维真实世界的恢复。从实际经验来看，在三维模型制作中，通常会产生大约的重叠率。70%，如果地物过于接近或曲面表示过于精确，则为典型重叠率约为ca的分层航空公司。60%。在地形表面大型比例图示的综合更新方法中使用倾斜摄影测量的基本思路是:在实验区域中布置图像尺寸，制定飞行计划，根据所收集的图像纹理数据创建正交和真实的三维模型，以及检查结果的点精度。
结束语
本文通过总结分析坐标转换中图廓整饰的特点和处理方法，充分考虑到实际生产中遇到的各种问题，为现有地形图坐标转换中的图廓整饰处理提供了切实可靠的方法。实验结果表明，此方法适用于大部分地形图图廓整饰的坐标转换问题。后续研究中，还需进一步考虑图形的各种特征，保证软件的更多适用性。
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