無人機傾斜攝影技術在測繪工程中的應用

文/孫銀博 中煤航測遙感集團有限公司 陜西西安 710000

隨著我國科學技術的不斷發展，促進了各行各業技術水平的有效提升，對于測繪工程行業也是如此，傾斜攝影技術搭載飛行平臺，可以獲得真實、準確的數據，在工程測繪工程中能夠發揮至關重要的作用。所以在測繪工程中，應充分認識到無人機傾斜攝影技術的重要性，科學、合理的運用無人機傾斜攝影技術，以促進我國測繪工程的不斷發展。

1、無人機傾斜攝影技術概述

早期的傾斜攝影技術主要應用建筑里面紋理信息的采集方面，搭載的飛行平臺為有人飛機。隨著我國無人機技術越來越成熟，再加上匹配技術以及融合技術的不斷發展，無人機傾斜攝影技術應用而生，其主要應用于大比例尺地圖測繪中。傾斜攝影測量技術所搭配的航攝系統主要有三種類型，即HO1600、HO1300、HM2200，無人機主要由傾斜數字航空攝影相機、飛行管理系統、定位系統等等。其具體的實施流程如下：

圖1 無人機傾斜攝影技術應用流程

2、無人機傾斜攝影技術優勢

無人機傾斜攝影技術具有諸多優勢，具體主要表現在以下幾個方面：一是能夠從多角度，對目標物進行攝影，而且可以獲得目標物的側面紋理信息，彌補了正射影像的不足，可以為三維數字城市建設提供更好的信息數據。二是無人機傾斜攝影技術通過相應的處理軟件系統的使用，實現單張影像的量測，獲得關于包括坡度、高度、面積等信息數據。三是傾斜影像的色調、紋理，相比于傳統測繪技術獲得的影響要清晰，有利于工作人員能夠更加清晰的看到目標物的實際面貌。四是傾斜攝影技術要比GIS獲得的數據量小，便于數據共享以及網絡化應用。五是通過無人機傾斜攝影技術的運用，數據采集更加的高校、精準。

3、無人機傾斜攝影技術在測繪工程中的應用

3.1 外業傾斜攝影航線設計

在測繪工程中，運用無人機傾斜攝影技術，還應科學、合理的設計外業傾斜攝影航線。為此相關工作人員應重視外業傾斜攝影航線的設計，在設計圖中，應明確標注無人機飛行高度、分辨率，同時在完成無人機傾斜攝影航線的設計后，應組織相關專業人員對設計圖進行全面審核，及時的調整航線設計圖中不正確的信息數據，保證攝影航線設計的科學合理。本文以某測繪區域為例，設計旁向重疊度、航向重疊度均分別為70%、75%。

3.2 無人機數據處理軟件

在本次測繪過程中，采用的軟件為SouthUAV 空三軟件，該軟件具有很多的優勢，具體主要表現在以下幾個方面：一是在線自檢功能。二是具有三種建模方式，即人工、自動、自動-人工。三可以獲得較高精度的數據，如空三加密成果、點云數據等。四是對于DEM、DOM等，能夠高效生成。五是將VirtuoZo、CASS等軟件與該技術進行配套使用，實現了攝影影像范圍的拓展。六是運算速度得到了一定的提升。除此之外該軟件還可以通過影像處理云平臺，為客戶提供相關的信息，客戶可以通過登陸云服務平臺，掌握更多的信息數據，使得客戶獲取信息數據更加的便利，提高作業效率。

3.3 地面GPS同步觀測

地面應合理的布設GPS，還應根據測繪區域的實際情況，選擇有利的區域，合理的布置GPS接收機，從而實現地面GPS的同步觀測，通過觀測，獲得相關的數據，然后通過GPS解算確定數據的精度，判斷是否滿足相關規定要求。為了能夠更好的進行同步觀測，在進行GPS觀測站建設時，還應做好以下幾點：1）采用精度高、采集數據間隔1s的雙頻GPS接收機。2）同步觀測之前，應檢查電源是否充足，避免出現供電中斷情況的發生。3）無人機飛行攝影之前，應做好8min同步初始化測量。無人機返回結束之前，應做好8min的靜態測量。

3.4 POS數據處理

在無人機航空攝影過程中，會產生相機的曝光信息、飛行時間信息等大量的文件數據，應通過文件數據處理工作，及時的將無用數據處理掉，對于相機曝光時刻的 Mark記錄與文件中的曝光記錄，二者應保持一致，為后期的POS數據處理提供便利條件。在實現傾斜攝影數據處理之前，還應加強GPS數據的有效處理，其具體工作主要包括以下內容：下載原始數據，并進行預處理，主要是轉化原始數據DAT文件，分離TXT文件，使其成為統一格式的O文件和N文件，從而為后期的精確處理提供有利基礎。

3.5 傾斜攝影的質量

為了保證無人機傾斜攝影的精度，還應加強傾斜攝影的質量控制，其具體的質量控制措施主要包括兩個方面，一是數據獲取質量控制，二是POS數據質量控制，具體內容如下：

3.5.1 數據獲取質量控制

數據獲取質量控制主要包括很多的方面，包括飛行質量、攝影時間以及影像質量等。在對攝影時間進行控制過程中，首先應合理的選擇攝影時間，由于太陽高度角對攝影質量具有一定的影響，所以還應精確計算太陽高度角進行工作，一般情況下，10時-14時進行工作較為適宜。在飛行質量控制過程中，還應合理控制旁向重疊度，一般在能夠正常處理影像的數據情況下，必須大于像片范圍的15%，這樣才能判斷影像數據為合格。在影像質量控制過程中，，應及時的對影像進行檢查，包括像片顏色飽和程度、色調、層次等等，是否滿足要求的質量，一旦發現出現影像不達標的情況，則應進行重攝或者補攝。

3.5.2 POS數據質量控制

為了保證傾斜攝影質量，做好POS數據質量控制也至關重要，這就需要應在完成傾斜攝影數據獲取后，對地面基站GPS數據進行檢查，一旦發現出現異常數據，則應及時的查找數據異常的原因，同時還應合理的處理數據。對于機載數據失鎖現象，還應及時的進行關注，一旦出現失鎖的情況，對于失鎖的時間和區間，應及時的記錄下來。

總結：

綜上所述，無人機傾斜攝影技術是一項有效的技術，在工程測繪中具有至關重要的作用。所以應通過無人機傾斜攝影技術，獲取準確信息數據，為諸多工程建設提供重要依據。近年來，隨著我國測繪工程行業的不斷發展，無人機傾斜攝影技術水平得到了有效的提升，可以獲得真實、準確的數據。所以在測繪工程中，應根據測繪工程實際情況，科學、合理的運用無人機傾斜攝影技術，以促進我國測繪工程的不斷發展。