用傾斜攝影技術完成1：500大比例尺地形圖航攝方案設計

摘 要：無人機傾斜攝影技術應用于1：500大比例尺成圖，對航攝作業(yè)流程做了明確，結合具體項目實踐，設計了適合生產(chǎn)單位的航攝作業(yè)方案，對航攝機型、航攝相機的選擇提出了方案。

關鍵詞：無人機傾斜攝影；航拍分辨率；傾斜攝影大比例尺成圖

1 引言

傾斜攝影技術是國際測繪領域近年來發(fā)展起來的一項高新技術。它顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從一個垂直、四個傾斜五個不同的角度采集影像，將用戶引入了符合人眼視覺的真實直觀世界。航空傾斜影像不僅能夠真實地反應地物情況，而且可通過先進的定位技術，嵌入精確的地理信息、更豐富的影像信息、更高級的用戶體驗，極大地擴展遙感影像的應用領域，使遙感影像的行業(yè)應用更加深入。傳統(tǒng)大比例尺地形圖測繪主要靠工程測量技術人員項目實測完成。隨著傾斜攝影及無人機技術、GPS技術的發(fā)展，建模速度越來越快，模型精度越來越高，在大比例尺成圖領域，傾斜攝影技術的日趨成熟為測繪人提供了新作業(yè)模式，該技術的應用，使得工程測量人員從陸軍變?yōu)榭哲?，成圖模式從室外轉(zhuǎn)入室內(nèi)，從而降低了作業(yè)成本，降低了勞動強度，減小了氣候變化對測繪工作的影響。

2 項目工作流程

（1）辦理空域；

（2）測圖范圍劃定及相關資料收集（收集測區(qū)已建立的獨立坐標系成果及測區(qū)高等級2000坐標系控制點成果及已有較新大比例尺地形圖成果）；

（3）資料分析：對測區(qū)已有大比例尺地形圖進行精度評定，對能滿足項目精度要求的城市采用采用外業(yè)修補測的成圖方法，對區(qū)域內(nèi)沒有地形圖的或者現(xiàn)有地形圖精度不能滿足要求的，采用無人機傾斜攝影測量成圖；

（4）控制測量；

（5）像控布設及傾斜航空攝影測量；

（6）三維建模；

（7）航測成圖；

（8）外業(yè)調(diào)繪；

（9）數(shù)據(jù)入庫及正攝影像制作；

傾斜攝影技術成圖流程：

外業(yè)修補測流程：

3 無人機傾斜攝影測量

對測區(qū)進行無人機傾斜攝影測量，按照各測區(qū)面積和布局，結合實地的地形情況，進行航線設計，進行真彩色航空攝影。對地物相對稀疏區(qū)域，采用固定翼無人機搭載傾斜相機進行地面分辨率優(yōu)于4cm的傾斜攝影測量工作；對地物相對密集且復雜區(qū)域，采用旋翼無人機搭載傾斜相機進行地面分辨率2cm左右的傾斜攝影測量工作；航空拍攝要求航片色彩豐富、均勻，滿足1：500三維城鎮(zhèn)建模要求。在數(shù)碼航空攝影中，采用國內(nèi)先進的DGPS攝影技術。

3.1采用設備及其特性

1）傾斜攝影儀器

a）集成了5臺4240萬像素的索尼 α7 RII數(shù)碼照相機；

b）支持多種類型的穩(wěn)定平臺；

c）使用蒼穹P8差分系統(tǒng)，對垂直和傾斜影像進行快速直接地理定位；

d）支持各種類型的飛行管理系統(tǒng)；

技術參數(shù)：

1x垂直航空攝影照相機鏡頭焦距 35mm

可選垂直航空攝影照相機鏡頭焦距 35mm

可選垂直航空照相機 FMC（機械式像移補償）

4x傾斜航空攝影照相機鏡頭焦距 50mm

可選的傾斜航空攝影照相機鏡頭焦距 50mm

傾斜相機角度 42度或 45度

快門速度 1/8000秒至30秒

分辨率 7952*5340

傳感器頭部伸縮方式 手動

存儲設備 每臺照相機帶有128G卡

工作溫度 -10℃到 40℃（14℉到 104℉）

控制器重量 5kg

2）飛機平臺

IFAUAV-3高效高精度測繪無人機

特點：

5h航時超高效作業(yè)效率

40～180Km/h航速包線

高穩(wěn)定度飛行

簡易航線規(guī)劃

-20℃—+45℃正常工作

多重應急保障安全

可抵御6級大風

3.2航攝要求

影像分辨率要求：優(yōu)于4cm。

影像重疊度要求：航向重疊不小于70%，旁向重疊不小于70%的影像。

影像質(zhì)量要求：

①航攝原始影像：jpg格式，格式轉(zhuǎn)換應采用無損轉(zhuǎn)換方式。

②航攝影像實際地面分辨率，用于航測成圖的應優(yōu)于4cm。

③像片傾角：一般不大于5°，最大不超過12°，出現(xiàn)超過8°的片數(shù)不多于總數(shù)的10%。特別困難地區(qū)一般不大于8°，最大不超過15°，出現(xiàn)超過10°的片數(shù)不多于總數(shù)的10%°。

像片旋偏角：一般不大于15°，在確保像片航向和旁向重疊度滿足要求的前提下，個別最大旋偏角不超過30°.

④檢查有無漏洞并及時補攝

航攝中出現(xiàn)的相對漏洞和絕對漏洞均應及時補攝。

⑤測區(qū)內(nèi)部影像應連續(xù)，影像不應出現(xiàn)重影、鬼影、像移等情況；影像清晰，層次豐富，反差適中。影像上不應有云、云影、煙、大面積反光、污點等缺陷。所拍攝數(shù)據(jù)色調(diào)應一致，無明顯色差。滿足外業(yè)全要素精確調(diào)繪和室內(nèi)判讀的要求。

作者簡介：

金輝 ，男，籍貫甘肅榆中縣，生于1973.06，1998年畢業(yè)于西安工程學院測繪工程系（現(xiàn)長安大學地測學院）工程測量專業(yè)，現(xiàn)就職于新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司任測繪地理信息院。任航測遙感室主任，高級工程師，從事航測遙感及GIS項目。