關(guān)于無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的地形圖測(cè)繪方法研究

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國無人機(jī)技術(shù)越來越成熟，并且被運(yùn)用的范圍也越來越廣，而無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)更是在我國城市建設(shè)和搶險(xiǎn)救災(zāi)方面發(fā)揮了非常大的作用。區(qū)別于傳統(tǒng)的地形圖測(cè)量方式，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)更為智能，使用成本更低。本文簡單闡述了無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的原理，簡析了無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在地形圖測(cè)繪中的優(yōu)勢(shì)，并提出了在測(cè)繪地形圖利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的有效措施。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);傾斜攝影技術(shù);地形圖;測(cè)繪方法

無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)發(fā)展越來越成熟，作為一種新興的高科技，它能夠從多角度、全方位對(duì)地面情況進(jìn)行有效反饋，真實(shí)而又全面的反映地面物體的情況，通過無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)采集回來的數(shù)據(jù)，可以創(chuàng)建大比例的城市模型，使得城市規(guī)劃更加合理，城市建設(shè)更加趨向數(shù)字化、智能化。

無人機(jī)傾斜身影技術(shù)的原理

十九世紀(jì)法國攝影師達(dá)納爾出于好奇心理，拍下了一張航空影像的圖片，由此打開了對(duì)地面的遙感和觀測(cè)以及傾斜攝影技術(shù)的序幕。而無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)通常情況下是利用在相同的高度的飛行狀態(tài)下，搭載多臺(tái)傳感器，而目前傳感器都是采用的是五鏡頭相機(jī)，同時(shí)從各個(gè)角度進(jìn)行傾斜或垂直獲取影像信息和資料。無人機(jī)垂直地面進(jìn)行拍攝得到的圖片被稱為正片，只有一組，無人機(jī)的鏡頭與地面形成一定的角度所拍攝出來的圖片被稱為斜片，有四組。同時(shí)通過多角度、多方位搜集所需要的信息，結(jié)合控制點(diǎn)和拍出來的影像信息，而每個(gè)影像信息上都會(huì)有很多點(diǎn)，這些點(diǎn)也都有相應(yīng)的三維坐標(biāo)，綜合影像數(shù)據(jù)，可以對(duì)這些點(diǎn)或面任意進(jìn)行測(cè)量，獲得更加精確地測(cè)量數(shù)據(jù)，并且利用這些數(shù)據(jù)可以自動(dòng)生成所需要的三維地理信息模型，獲得更加詳細(xì)的地理信息也會(huì)變得快速，對(duì)地面上的建筑物高度和面積也可以進(jìn)行直接測(cè)量和計(jì)算[1]。

在地形圖測(cè)繪中使用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的益處

成像更加靈活、精確，成本低

無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是通過利用無線遙控或者自動(dòng)化控制的飛行器，從各個(gè)角度對(duì)地面進(jìn)行攝影，獲得更加精確的地理位置信息。由于無人機(jī)的結(jié)構(gòu)比較簡單，重量和體積都較小，所使用的的成本也不高，并且無人機(jī)更加智能，很多方面和領(lǐng)域都能用上無人機(jī)，特別是在勘測(cè)自然環(huán)境、獲取土地資源等方面表現(xiàn)優(yōu)異。無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)所呈現(xiàn)出來的影像信息真實(shí)地反映了現(xiàn)實(shí)環(huán)境信息，獲取信息快速、成像數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、成本低、使用更加靈活等都是無人機(jī)攝影技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)，因此可以從所拍攝的影像資料中進(jìn)行更加深入的研究，獲取更加詳細(xì)、精確的地理位置信息。除此之外，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)可以同時(shí)兼顧內(nèi)、外作業(yè)，不會(huì)因?yàn)闃O端天氣而影響延誤。

全方面觀察攝影的地形環(huán)境，確保測(cè)繪的地形圖更加精準(zhǔn)

通常情況下，在測(cè)繪某個(gè)地形圖之前，需要相關(guān)工作人員提前對(duì)所需要測(cè)繪的地形進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察。在無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)出現(xiàn)之前，工作人員采用傳統(tǒng)的測(cè)繪方式對(duì)地形進(jìn)行測(cè)量和繪圖時(shí)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)橐暰€角度問題難以分辨地形情況，同時(shí)又是因?yàn)闅夂虻茸匀灰蛩兀沟脺y(cè)繪工作難度增大，耗費(fèi)更多的財(cái)力、物力以及時(shí)間，測(cè)繪工作的效率也很低，地形測(cè)繪的精準(zhǔn)度很難得到保障。隨著技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的二維數(shù)據(jù)已經(jīng)難以滿足地理位置測(cè)繪的工作需要，三維數(shù)據(jù)正在逐步被大范圍應(yīng)用，工作人員可以對(duì)根據(jù)三維數(shù)據(jù)創(chuàng)建的三維模型進(jìn)行多方位的詳細(xì)觀察和測(cè)量，從而獲取更精確的地形測(cè)繪數(shù)據(jù)[2]。

無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在地形圖測(cè)繪中的有效實(shí)踐措施

通過無人機(jī)傾斜攝影采集外業(yè)數(shù)據(jù)

無人機(jī)展開傾斜攝影工作之前，需要做很多準(zhǔn)備工作，首先是無人機(jī)起飛前的準(zhǔn)備工作，檢查無人機(jī)的螺旋槳和電池電量，并且確保各個(gè)機(jī)器之間是否相互連接。其次是起飛，在做好準(zhǔn)備工作后，點(diǎn)開相機(jī)的攝像功能和無人機(jī)的起飛鍵，無人機(jī)接收到傳來的指令后慢慢起飛，在達(dá)到一定的高度后，就飛向指定的地點(diǎn)進(jìn)行攝影工作。再然后是確定飛行航線，無人機(jī)在達(dá)到設(shè)定的高度后，就會(huì)根據(jù)操縱臺(tái)設(shè)置的飛翔航線，到達(dá)指定的地點(diǎn)。如果無人機(jī)在飛行過程中出現(xiàn)電量不夠的情況時(shí)，操縱臺(tái)可以按下一鍵返航按鈕，無人機(jī)接收到指令，重新?lián)Q上電池后，又可以繼續(xù)選擇斷點(diǎn)飛行。最后就是降落，無人機(jī)在完成攝影工作后，結(jié)束返航后，在指定的高度，緩慢降落，最終降落在所指定的區(qū)域。

通過外業(yè)數(shù)據(jù)創(chuàng)建三維模型

無人機(jī)采集完外業(yè)數(shù)據(jù)信息后，工作人員會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分類，最后通過這些精確的數(shù)據(jù)創(chuàng)建三維模型。創(chuàng)建三維模型，必須要利用Context-Capture center軟件，打開軟件，將此次無人機(jī)拍攝的影像導(dǎo)入進(jìn)去，還要將在空中進(jìn)行的三角測(cè)量數(shù)據(jù)提交上去，之后還需打開區(qū)塊文件，把影像信息、控制點(diǎn)和三角測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入模型建構(gòu)的軟件中去，從而呈現(xiàn)出三維立體的狀態(tài)。

分析、驗(yàn)證精度

在進(jìn)行大比例的地形圖測(cè)繪的時(shí)候，創(chuàng)建完成三維模型后，需要查看是否滿足其精度，故而，還需對(duì)精度進(jìn)行分析和驗(yàn)證。在布置控制點(diǎn)的時(shí)候，可以以相同的方法在測(cè)繪區(qū)域布置檢查點(diǎn)，這樣有利于后期的檢查作業(yè)[3]。

總結(jié)

綜上所述，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在在我們的城市規(guī)劃和建設(shè)等方面做出了巨大貢獻(xiàn)，也成為了測(cè)繪地形圖的重要手段之一，微地形圖的測(cè)繪提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)保障。與此同時(shí)，在使用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)之前，還是應(yīng)該實(shí)地勘察攝影區(qū)域的地質(zhì)地形和周圍環(huán)境，科學(xué)合理地應(yīng)用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)和測(cè)繪技術(shù)，才能使得測(cè)繪效果更加理想和完善。另外，技術(shù)人員應(yīng)該不斷完善無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，減少攝影產(chǎn)生的誤差，三維建模提供更加精確的數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]林潔.基于無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的地形圖測(cè)繪方法研究[J].信息與電腦（理論版），2021，（03）：19-21.

[2]張廣振.基于無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的大比例尺地形圖測(cè)繪方法研究[J].中國高新科技，2020（17）：49-50.

[3]周光耀，史超凡，孫健.無人機(jī)傾斜攝影快速地形圖測(cè)繪方法研究[J].北京測(cè)繪，2019，（01）.作者信息：寧東海，男（1981.8.21），漢族，甘肅清水人，本科