无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析

无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析

陈强

贵州省富源众智工程技术投资有限公司 贵州 铜仁 554300

摘要：近年来随着时代的发展，倾斜摄影测量技术是借助无人机搭载一台或多台传感器，从垂直及倾斜多方向、多角度采集影像，获取地面信息的一项技术。通过快速数据采集后处理，可真实反映地物的外观、位置、高度等属性，并可以较为完整地获取地物侧面的轮廓和纹理信息。

关键词：无人机倾斜摄影测量技术；应用；精度分析

引言

传统的大比例尺测图主要采用外业实测的方法，人工成本高、效率低。随着倾斜摄影技术的快速发展，无人机倾斜摄影测量技术凭借效率高、成本低、灵活可靠、精度高等优点，在国土规划、农林水利、地籍测量等领域得到广泛应用。无人机倾斜摄影测量技术能够生产出内容丰富、色彩完整的实景三维模型，不仅可以反映真实的地物地貌情况，也可以反映空间定位信息。如何利用建立的实景三维模型生产大比例尺地形图，进一步拓展成果应用领域，成为测绘行业探索的新技术。本文结合项目实际，通过倾斜摄影测量技术在大比例尺测图中的应用研究，建立了完整的技术流程，通过与传统人工航测成图方法进行精度对比，验证了无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺测图中应用的可行性和可靠性。

1无人机倾斜摄影测量技术的特点分析

①精准度较高。测图成果以及模型的精准度，受到详细相控点以及分辨率精度的影响。对于相机的分辨率来说，优于1.5厘米精度越高，而相控点的精度则应该控制在2厘米之下，这样就获得到成果点的精度可达百分之九十五，优于五厘米。②机动灵活。和有人机相比较，无人机倾斜摄影测量技术，继承无人机的优点，可以自由选择起降的场地，应用灵活方便。此外，倾斜机和无人机的装置体积较小，利于匀速和携带，利用普通家用的车辆就可以轻松的装卸与运输。③技术效率较高。通过无人机来采集数据以及拍摄影像，发挥倾斜摄影测量技术的优势，利用全自动化模式，技术效率较高。如以往的技术在应用期间，建模需要一至两年的时间，但是对于无人机技术来说，则仅需要三到五个月即可，有效控制测量时间，效率得到保障。

2无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析

2.1不动产测绘中的应用

无人机倾斜摄影测量技术应用的领域较广，其中不动产测绘是无人机倾斜摄影测量技术经常使用的领域。在不动产测绘中，很多的宗地出于多种原因不能进入测绘，或者只有协商后才可进入完成测绘作业，这期间不免会耽误很多的时间，不利于保证测量效果，难以提高测绘工作效率。但采用无人机倾斜摄影测量技术可有效解决上述问题，尤其是乡镇区域、低矮建筑物及村庄等非常适合采用无人机倾斜摄影测量技术进行不动产测绘工作。

2.2在智慧城市中的应用

在智慧城市的建立过程中，所有实体信息均以二维平面图或者三维模型为载体而呈现，如何利用现有的载体承载最新最完善的实体信息变得尤为重要。三维模型作为智慧城市基础信息的有效载体，目前常用的建模类型可以分为:地貌表面模型构建、地表建筑物模型构建、地表附着物模型构建。建筑、桥梁等实体是智慧城市的重要地表建筑物组成部分，包含了城市的大量信息，其变化日新月异，同时必须满足多分辨率、多尺度、多时空、多种类的应用，怎样既能直观看到其三维模型，又能直观展示属性信息，就需要现有的倾斜摄影三维建模技术的综合应用。基于倾斜摄影测量技术获得的实景模型，直观地为智慧城市的建设提供了大范围真实的地理环境，建筑信息模型贯穿于建筑物整个生命周期，承载了建筑物在设计、施工、运营的整个生命过程中的所有信息，为智慧城市的建设提供了丰富的全面的建筑物信息。

2.3工程测量

固定翼无人机航测在1∶2000、1∶1000地形测量中的应用已然十分成熟，但在1∶500地形测图方面，由于精度不足难以投入实际应用，采用旋翼无人机倾斜摄影测量方式正好可以弥补无人机航测在1∶500测图中的不足。另外，无人机倾斜摄影测量在工程施工监测和水利工程测量中也有较为广泛的应用。

2.4在房地一体化农村宅基地测量中的应用

无人机倾斜摄影在房地一体化农村宅基地测量中的应用有如下特点。①具有灵活、便携、方便的特点，可以快速地获取作业区实景三维可视化模型，对大区域农村不动产测绘项目，可以极大地减少人工外业作业量，缩短工期。②利用无人机倾斜摄影测量技术制作的三维实景模型，人工内业即可绘制房屋的轮廓结构，并可实现房屋层数、长度、面积、高度、体积等属性信息的量取，减少了外业房屋巡查和调查的工作量。③利用无人机倾斜摄影测量所获得的倾斜影像，可以制作正射影像图外业调查工作地图，辅助外业修补测和指界签字调查工作，基于三维实景模型进行矢量化地籍图和房产图的编辑，改变了外业实测绘图的方式，提高了作业效率。

3无人机倾斜摄影测量技术的精度分析

3.1注重误差问题，选择适合的优化举措

在测量过程中，如果出现操作失误问题就会引发误差问题，导致斜摄影测量技术无法有效应用。详细来说，斜摄影测量技术在应用期间，出现误差以及解决举措，包括以下几个方面内容。首先，原始分辨率的不足，导致误差问题出现。其次，空三加密出现的误差问题。在Smart3D进行自动化加密期间，相匹配的数据出现误差，对精度带来较大影响。最后，人工采集期间引发误差问题。上述误差问题的解决，必须强化作业人员的技能，依据多样化角度对影像进行整体以及局部为的对比分析，储备工作经验，学习理论知识等，强化采集成果的精准度。

3.2创新发展无人机倾斜摄影测量技术

要想确保无人机倾斜摄影测量的精准度，必须在原有基础上，不断创新和发展，更深层次的取挖掘创新点，找到其不足并完善不足，这样可以在肯定原有成果的基础上，进一步的取完善，以免技术仅限于当下狭窄技术范围之中。如在未来应创新发展无人机倾斜摄影测量技术，把多样化技术进行整合，包括光谱技术、雷达技术以及红外技术等，并通过三维建模获取云数据，扩大无人机倾斜摄影测量技术的应用范围，保障测量的精准度。

3.3关键技术是效果修补

效果修补技术是指倾斜摄影生成的实景三维模型数据，通过空洞区模型导出，边界自动提取，三角网重构等方法来实现空洞修补。倾斜摄影模型是软件算法自动生成，由于算法限制和拍摄角度等原因造成表面不够平整、底商效果不佳等问题，和人工建模存在明显差距。天际航软件可人工干预休整倾斜模型表面，以及参照街景影像修缮底商效果。超图软件则可通过自带水面符号弥补倾斜模型的水面空洞，还原波光粼粼的水面效果;以及通过配置点和三维符号来提供更好的树木等小品效果。

结语

通过无人机技术进行摄影测量工作，可以节省项目监测中人力与物理的支出，实现资源合理应用的目标，确保工作的效率，保障工作质量。结合以往经验和无人机倾斜摄影技术的特点，给出如下几个方面建议。其一，整合视觉影像，利通过倾斜三角剖分以及和倾斜管理的信息，能够规范化去部署。其二，注重误差问题，选择合理举措优化误差，强化采集成果的精准度。其三，创新和发展无人机倾斜摄影测量技术，把光谱技术、雷达技术以及红外技术整合，强化无人机倾斜摄影测量技术应用价值，利于其更好的在环保产业、旅游产业以及测绘、公安以及建筑等领域中应用，发挥无人机倾斜摄影测量技术的经济效益。

参考文献

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