倾斜摄影测量技术在大比例尺测图中的应用

倾斜摄影测量技术在大比例尺测图中的应用

曹 磊

合肥市测绘设计研究院 安徽合肥 230001

摘要：大比例尺地形图，它的位置精度高、地形表示详尽，是进行设计、规划、管理、建造过程中的基础信息。目前，随着我国各大城市大比例尺地形图数据库的不断完善，重点解决大比例尺地形图工作效率低、成图周期长等问题迫在眉睫，使用航空摄影测量技术测绘小面积地形所花费的人力，物力成本较高，不能满足1∶500地形图的测量精度需求，而使用倾斜摄影测量技术能够实现影像资料的多角度采集，具有较高的分辨率。

关键词：无人机倾斜摄影测量；大比例尺地形图；测绘方法

倾斜摄影测量技术和传统的测绘技术相比较，具有较多的优势，尤其是在数据信息的获取方面更加方便快捷。因此，近年来也被广泛地应用在我国的信息化测绘领域。大比例尺地形图测绘作为我国城市化建设的基本环节，倾斜摄影测量技术在其中也发挥着不可替代的作用，在很大程度上降低了大比例尺地形图测绘的成本，提高了测绘的效率，因此，具有较大的应用前景。

1无人机倾斜摄影技术概况

无人机倾斜摄影技术是在无人机垂直摄影技术上发展起来的，早期阶段主要用于建筑物外侧面纹理信息的提取方面，在工程测量、矿山测量等领域的应用较少。无人机垂直摄影技术以无人机平台为基础，配置垂直摄影相机，即在摄影过程中仅能够获取垂直方向的影像数据资料。无人机倾斜摄影测量技术是在无人机垂直摄影技术的基础上，搭载了倾斜摄影相机，即在航拍过程不仅能够获取垂直方向的影像资料，还可以获取多方位、多角度的倾斜影像资料，有效避免了垂直摄影技术仅能获得垂直方向影像数据的弊端，提高了测绘精度。

2无人机倾斜摄影测量技术的优势

无人机摄影技术需要利用方位传感器进行拍摄，其具有灵活性、实用性、便捷性和灵敏性等特点，在使用过程中，能够获得高分辨率图像信息。因为无人机倾斜摄影测量技术属于先进的科学技术，覆盖领域很广泛，进而得到了人们更多的关注度。无人机倾斜摄影测量技术的优势如下：使用这种测量技术能够得到更立体更真实的图像信息，可以有效地反映出人们的感知状态；无人机倾斜摄影可以从各个方位来捕捉探测区的实际情况，进而得到更全面的信息图像，突破了传统技术的弊端；此外，无人机技术的迅速发展扩大了对无人机倾斜摄影测量技术的应用范围，通过无人机倾斜摄影测量技术来获得实景三维模型，使用矢量绘制地形图可以改进传统测量技术的缺陷，进而提升效率，为工程建设创造更有利的信息，同时还可为其他领域的应用提供基本数据。

3倾斜摄影测量技术测绘大比例尺地形图应用

3.1前期准备

目前，在前期准备工作开始过程中，首先，需要做好资料的准备，主要包括控制点成果、坐标系统、已有的地形图成果、无人机搭载传感器的明确、飞行航高航带架次数、地面分辨率以及比例尺的选择等。其次，还需要对相关的设备、仪器进行选择，通过使用无人机数码相机、校验三维模型、处理软件等，充分发挥无人机倾斜摄影测量技术的优势。

3.2收集资料，制定航飞方案

测绘人员在应用倾斜摄影测量技术进行大比例尺地形图的测绘工作时，首先应该做的就是收集相关资料，制定无人机的航飞方案。具体包含以下内容：工作人员需要对测区进行了解，收集测区的资料，例如，控制点成果、坐标系统、高程基准参数以及已有的地形图成果和地名的相关资料等。在资料收集完成以后，测绘人员则需要制定无人机的航飞方案，然后再进行空域的申请。另外，在无人机方面，测绘人员需要收集相关的资料，具体包含无人机搭载的传感器、地面分辨率、飞行航高航带架次数、影像拍摄的时间间隔等。这些都需要测绘人员有具体的了解。

3.3像片控制测量

像片控制测量是无人机倾斜摄影技术中必不可少的环节，能够有效的提高航测精度。因此，像控点的布设要严格按照相关标准规范以及地形地貌变化特征执行，需注意以下几点内容：①像控点的布设密度要根据地形地貌变化进行调整，对于地形地貌复杂多变的区域，应尽可能的提高像控点的密度，在地形平坦区域或者地形地貌变化幅度较小的区域可以适当的降低像控点的密度；②若测绘区域需要进行划分子区，则像控点一般布设在图轮廓线外，且应该位于旁向大于100m的部位。③像控点的布设位置应在空中易识别的位置，一般可布设在不存在争议的容易识别的区域，如田角、房角等部位；或者可以布设在地形较高的山头处，一般位于山头地形较为平坦的区域；④尽可能的避开植被发育区域或者高大建筑物拐角等部位，在上述部位容易因遮挡而使得像控点无作用，降低航拍精度；⑤像控点的布设应尽量避开测绘区域大面积水域区域；⑥像控点的布设应充分考虑再利用原则，尽可能的布设在交通条件好以及易于保存的区域。

3.3模型构建

在进行三维模型构建以及数字化规划过程中，需要对目标勘测区域建模，通过建模软件获得区域网平差，得到精度较高的点云数据。此时，可以使用联机运算，有效缩短数据的处理时间，提高系统的运作速度。使用实景三维模型，能有效地确定第五位置以及相关的类别信息，减少外业测绘的工作量，得到更加科学的三维倾斜模型，全面提高人员的绘图效率。

3.4补测和调绘工作

第一，测绘人员需要对大比例尺地形图测绘工作进行有效分析，对于需要补测的地方进行总结，然后将其提交给作业人员，安排其进行补测工作，以此来加强内业和外业工作之间的衔接，进而提升倾斜摄影测量技术的测绘质量；第二，测绘人员在进行数据采集的过程中，需要加强对外业工作的合理定性，以此来保证所建立的三维模型的有效性；第三，测绘人员在进行补测和调绘工作的过程中，还要注意可能会遇到到看不清或者完全看不到的情况，测绘人员不能进行补测和调绘工作，导致测绘工作出现差错，影响倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘工作中的应用效果。

3.5空中三角加密测量

空中三角加密测量是提高航测精度的重要数据处理流程，这是由于在无人机航空摄影过程中虽然采用了多方位、多视角拍摄，但是难免受到植被、高大建筑物遮挡等问题造成摄影“空白区”出现，使得无人机倾斜摄影测量在局部区域的测量精度达不到实际要求，进而影响整体测绘精度。此时，需要对航空影像数据进行三角加密测量以及校正流程，采用无人机航拍过程中系统自动保存的POS数据进行方位元素的预测，进而将植被、高大建筑物等影响因素剔除，可以有效的改善及提高测量精度。在完成空中三角加密测量后，再经过其他校正处理、约束网平差等步骤，可根据实际需求生产DEM、DOM、DSM等产品。

4结语

综上所述，倾斜摄影测量技术和我国传统的测绘技术相比较，具有较为明显的技术优势，将其应用在大比例尺地形图测绘工作中，其测绘工作的流程较为简单，且测绘效果较好，在很大程度上也可以弥补我国传统测绘技术的不足，因此，该技术在我国城市测绘工作中的应用范围也越来越广泛。

参考文献

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作者简介：曹磊（1993.11-）,男，汉族，安徽亳州人，研究生学历，助理工程师。现从事工程测量、房产测量、航空测量等相关的研究与管理工作。