淺談工程測繪中航空攝影測量技術的應用

趙媛 李詩明

摘 要 眾所周知，航空攝影主要是基于科學技術的發展，以科學理論為基礎，為城市建設以及經濟發展提供了工作拓展因素。航空攝影測量由于獨特的技術優勢在工程測繪中發揮著重要的作用。本文主要從航空攝影測量的概念出發，闡述了工程測繪中航空攝影測量技術應用要點，最后并通過實例分析，探討了航空攝影測量技術的應用。

關鍵詞 航空攝影測量技術;工程測繪;優化策略

1航空攝影測量概念

航空攝影測量（aerial photogrammetry）指的是在飛機上用航攝儀器對地面連續攝取相片，結合地面控制點測量、調繪和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業。近年來，航空攝影測量技術在測繪技術應用比較廣泛，其中繪測技術主要將計算機技術、空間科學理論、網絡技術與信息技術為基礎，利用定位系統和遙感將地理信息為核心，將地面的信息采集出來借助測量手段將地表現狀繪成圖形。獲得地面的信息之后形成地形路線，再將采集到的信息帶入到電子資料庫中，充實數字信息。該測繪方法具有省時省力和提高測繪精準性的效果。當前，航空攝影測量在地形測量、土地規劃、生態保護等方面有著廣泛應用。

航空攝影測量技術旨在通過高空對地面的一些情況和數據進行測量，而且還可以用來勘察地貌，這項技術的發明給航空事業的發展帶來了巨大好處，節省了很多人力、物力和財力資源，同時又能達到最終的測量目的。從測量工作原理可知，航空攝影主要有5個方面的優點和作用：

（1）相比于傳統的攝影，航空攝影更具便捷性、質量性，可“居高臨下”從多角度抓拍土地地形特點以及物體的形狀。

（2）航空攝影具有協同性和統一性，能夠將所抓拍的相片內容在同一時間內進行記錄，從而使人們更加客觀地認識地形地貌。

（3）航空攝影內容具有動態性，能夠更加準確地記錄地形特點，方便技術人員的研究。

（4）航拍具有永久性記錄的特點，可以為研究人員的研究工作積累資料以及給科研提供更加充足的時間。

（5）航空攝影有提升空間分辨率的性能，不僅能夠實現立體觀測，還能進行定向拍攝[1]。

2工程測繪中航空攝影測量技術應用要點

2.1 規劃測量區域

為提高航空測量的整體質素，測量前必須做出所需的規劃，而測量人員應根據現有資料劃分測量范圍，清楚了解測量范圍的基本情況，找出測量的焦點，盡量小心地劃分測量范圍，以免出現測量不準確的問題。 在調查過程中，還要找出不合理的地點，確保調查與實地情況相吻合。 在測量中，應避免無人機無法捕捉的情況，注意消除測量缺失等問題。 為此，對測量面積的實體形狀進行了分析，并對特定的測量矩形或方形進行了劃分，從而提高了測量工作的效率。

2.2 優化測量的航線

工程測量應當掌握必要的測量順序，保證測量的秩序性，在測量中可以根據航空器材選擇多種測量方法。當前主要采用無人機進行航空測量，可以在條件允許的情況下，選擇多架無人機同時測量。還要根據無人機的航程選擇測量的程序，對每臺機器設備的工作時限進行認真的考量。測量時應當結合實時情況，做出科學的線路規劃，最終安排多架無人機進行交叉測量飛行，這樣才能保證測量飛行的全面性，提高拍攝的整體效率，有效控制不同飛機出現的時間差，達到避免出現重復拍攝或拍攝不足的問題，起到構建綜合拍攝體系，全面進行現場測量的效果。

2.3 建立測量控制網

為了提高測量區域的控制效果，需要建立三維測量控制網絡，并在測量區域內設置一定數量的控制點。 為了達到定向測量的效果，保證平面控制點測量的有效性和高度，在現場測量中應掌握網絡中已知的控制點，采用空氣三加密或直接測量的方法，以便日后對加密進行控制。 為了實現對片外方位元素的全面測量，需要計算大量的測繪控制點。 4d技術還可以為產品的方向控制和圖像的方向參數提供一系列坐標系統，從而計算出模型中地面點的坐標，實現系統測量的綜合深化[2]。

3航空攝影測量技術在工程測繪中的應用實例

某地區一工程項目，項目是由 四棟高層建筑所組成的，總占地面積約為41180m2，總建筑面積約為121000m2。

3.1 儀器及軟件準備

在本次航空攝影測量工作中，所用儀器包括電動六旋翼無人機、五鏡頭低空傾斜航空照相機實施航攝，本次測量所用軟件為Smart3D Capture軟件，通過利用該軟件，可以進行空中三角測量及全自動三維建模，另外，還需要采用DPModeler軟件對數據進行采集和處理。

3.2 航空攝影測量方法分析

（1） 獲取航攝數據獲取。在航空攝影工作前，根據無人機地面站軟件分析，本次航空攝影采用傾斜攝影方式，測量需要布置27條航線，共計4個飛行架次。通過本次航空攝影，需要獲得5組鏡頭傾斜影像數據。

（2）空三加密和自動建模。首先，將傾斜影像與外業像控點導入Smart3D軟件平臺中，進行空三加密，然后生成點云、構建不規則三角網、創建DSM及全自動紋理映射，最后形成測區全自動實景三維模型。

（3）數字線劃圖采集。在內業數字線劃圖過程中，需要應用DPModeler軟件中的矢量測圖模塊，根據航空攝影所得結果，采集高精度的大比例尺地形數據，在繪圖過程中，不需要佩戴立體眼鏡，通過利用三維模型，就能夠展現詳細的地面三維信息。

（4） 數據成果。經過航空攝影測量后，利用各種軟件作為支持，形成了點云、 dsm和實景三維模型，編輯完成了1：500地形圖。 完成地形圖后，工作人員可以根據完成的建設項目規劃編制調查報告。

（5）成果精度檢測。通過利用傾斜攝影方式，所得地形圖精度符合相關標準，因此，可以將其應用于工程規劃竣工測繪中。

3.3 應用效果分析

通過對本工程的實踐分析，發現無人機傾斜攝影在已完成的地形圖測繪中的應用，可以有效地避免在導線布設的艱苦作業區進行測繪的難題，而且可以有效地節省測量作業時間，應用效果顯著。

4結束語

總之，航空攝影測量技術作為一門新興起的測量技術，體現了時代技術發展的科學性、先進性、前沿性。在工程測量中可以發揮航空測量技術的作用，應當基于航空測量技術的優勢優化測量作業的方法，合理確定測量區域范圍，保持測量的精度，在科學規劃測量航線的基礎上保證測量的整體質量。

參考文獻

[1] 鄭秀菊.航空攝影測量技術在農業生產中的應用與研究[J].吉林農業，2019（6）：111.

[2] 陳浩.航空攝影測量技術在土地確權調查中的應用與精度控制[J].住宅與房地產，2018（5）：17.