傾斜攝影測量在測繪中的應用與展望

唐學明

摘要：傾斜攝影測量技術優勢眾多，它擁有高精度、高效率、高性價比、高機動性、全面客觀反映地物信息等技術特點，將其有效的運用于測繪工作中的現實意義已得到充分驗證。傾斜攝影測量體現出了科技的進步，是技術創新的產物，也是測量技術的一次全面優化，可以說傾斜攝影測量將測量技術推向了多元化、高效化、現代化的道路，為現代化測量技術創造了全新的方向。本文就傾斜攝影測量的技術原理、技術特點、主要工作流程、在測繪工作中的應用以及未來展望進行論述。

關鍵詞：傾斜攝影測量;測繪工程;三維實景建模;展望

引言

1 傾斜攝影測量技術的相關概述

1.1 傾斜攝影測量原理

傾斜攝影測量技術是通過在同一飛行平臺上搭載多個影像傳感器，同時從一個垂直、多個傾斜角度同步采集目標的正射和傾斜影像，進而實現多角度、全方位的采集地物信息，同時還可通過先進的空間定位、圖景融合、三維建模等技術生成高分辨率、高精度的三維實景模型，創建立體化、形象化的地理信息的真三維空間景象，提升了對測繪對象的掌握范圍與細節的把控。這種技術形式可用于眾多領域當中，為工作提供可靠的數據信息，增強工作效力，推動行業的健康發展，帶動經濟。

1.2 傾斜攝影測量技術特征

1.2.1全面客觀的反映地物信息

傾斜攝影測量技術與傳統正向攝影技術相比，它可以從多個角度采集地物的各類屬性信息，包括采集對象的位置、高度、顏色、紋理、輪廓等。利用這些屬性信息可對場景進行還原，幫助工作人員獲取更加精準的地物信息，展現測繪對象的細節內容。另外現階段飛行設備上搭載的傾斜攝影系統，其分辨率大多能達到厘米級別，這種高分辨率會提升測量結果的精準性，進一步提升了成像的清晰感與真實感。

1.2.2高效率

得益于無人機快速飛行、自動化與智能化的優勢，可以說傾斜攝影測量技術也被賦予了自動化技術的大部分優點，操作起來非常方便，降低了測量的復雜性，使測量工作更加的快速與便捷，更大幅縮減了工作量，對人力成本的控制非常明顯，提速增效，經濟性較強，能夠為企業創造更多的資金收益。

1.2.3高性價比

傾斜攝影測量影像數據是帶有諸多屬性信息的測量數據，利用配套軟件可以對測量數據的高度、長度、面積、角度、坡度等進行的反向量測，進而可同時輸出 DSM、DOM、DLG 等數據成果，而這些數據成果又可以在交通、土木、測繪、水利等工程中加以應用。其高性價比優勢還體現在數據量要小，易于網絡發布與數據共享。

1.2.4 機動性強

隨著無人機技術的發展，現階段無人機已經具備便攜、靈活、機動、智能化、續航里程長、定制化生產、成本低、操作簡單等優點，搭載高精度、高分辨率、多傳感器的無人機結合傾斜攝影系統，可以滿足對大面積區域及地形復雜區域及時高效獲取傾斜攝影測量數據與三圍實景建模數據的要求。

2傾斜攝影測量技術流程

目前主流傾斜攝影測量主要是搭載于無人機飛行平臺上，其測量的實施流程包括前期準備（測區資料收集與實地勘察）→空域申請及航線設計→像點布設與外業攝影測量→內業數據處理（補攝或重攝）→提交成果。

2.1 前期準備

傾斜攝影測量的第一項前期準備工作是測區資料收集，所收集測區的資料包括控制點資料、地形地貌特征、高程變化情況、氣候與天氣情況等。當然根據測繪作業的特別需求，有時也需要對測區地質情況、水系水文情況、道路、經濟發展狀況等資料進行收集;另外經實地勘察和與甲方溝通后需要確定高程基準、投影方式、坐標系統、圖幅分幅標準、數據格式等。

2.2 空域申請與航線設計

空域申請是必不可少一個環節、近年來民航管理部門對空域的管制是越發嚴格各省市也出臺了具體的政策，所以航攝前需要遵循相關法律法規和申請流程，提前辦理空域申請，收到批復后方可進行。航線設計方面，根據需求飛行方式可采用五向飛行和井字飛行等;作業窗口，優選天氣晴朗能見度高、光照強度大9：00-15：00作業窗口;為避免航攝范圍覆蓋存在漏洞，要求航向重疊大于80%，旁向重疊大于70%;為避免漏片，需要考慮風向問題若順風地速（m/s） 小于航向拍攝間距（m）/相機最小拍攝間隔（s）可按照既定航線航測，反之就需要增加一定的抗風角度，利用逆風減小地速;

2.3 像點布設與外業攝影測量

像控點的選擇與標定直接關系到成像質量，以后期的內業成圖質量與建模的數學精度。其布設方案包括全野外和非全野外布設，全野外主要用于特殊地形精度高但工作量大，非全野外布設方案又包括了航帶布點法和區域網布點法，航帶布點法有五點法、六點法、八點法;另外需要注意的是刺點要刺在具有明顯特征的地物的邊角上，這樣可以清晰可辨識、易于判讀。進入正式外業航測階段需要設置相機參數、航飛速度、航高、航線角度等，還要對飛機狀態進行檢查做安全故障排查。

2.4 內業數據處理（補攝或重攝）

內業數據程序一般是：首先是對影像質量、POS 數據、像控點誤差等進行預處理，在檢驗符合質量標準和誤差標準后（對于不符合要求的需要補攝或重攝）利用ContextCapture、Pix4D 等軟件對影像進行空三加密處理、高密集影像匹配、TIN 網創建、三維構建等處理，最后可以輸出各類所需的產品成果及質量報告。

3傾斜攝影測量技術的前景

3.1 技術的不斷優化與不足

隨著便攜式無人機技術、紋理映射技術以及分層顯示等技術的發展，為傾斜攝影測量技術日趨完善以及廣泛的應用提供了支持，但是從技術成熟性來說還需要進一步完善，比如目前仍存在對于被植被覆蓋地形的測區無法獲取準確數據、無人機續航里程有限、內業計算量大等缺點，可見還需要對傾斜攝影測量進行技術上的優化與創新才能能夠緊跟時代的步伐，同事還要融合新的技術理念，彌補當前傾斜攝影測量當中的不足之處，讓測量范圍更廣，測量結果更加精準，清晰度更高，能夠更好的適應不同的測繪環境與測繪條件。

3.2 傾斜攝影測量領域的不斷擴大

正因為傾斜攝影測量能夠實現地物信息的全方位收集、測量、整合、拍攝分析以及可實現高精度、高分辨率三維實景建模的諸多優勢，其在測繪領域的巨大潛力不言而喻，現已應用于工程建設、國土資源調查、應急指揮、智慧城市等各個方面。所以，要加強傾斜攝影測量技術應用的系統性與規范性，讓更多技術型人才投入到這種工作當中，提升人才的專業度，以此來推動傾斜攝影測量測繪工作的高質量發展。

結束語

總體而言，傾斜攝影測量技術在測繪中的應用，不僅提升了測繪效力，提高了測繪的全面性與精準性，能夠創建三維立體模型，對各項工作效力的增強具有積極的作用，同時信息處理速率更快，從根源上拓寬了測繪工作的范圍，同時我們還需要關注與研究激光點云、多光譜、雷達等測量技術與傾斜攝影技術的結合與互補，真正打開一個三維遙感技術的新時代，依靠智能化技術，發揮了更高層次的測量價值。

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