傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在大比例尺地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用研究

焦政 丁甜甜

摘要：伴隨科技的進(jìn)步，原有的航天攝影技術(shù)已經(jīng)很難獲得地形圖測(cè)繪的信息，伴隨近些年的發(fā)展，基于傾斜攝影測(cè)量的出現(xiàn)，為地形圖測(cè)繪工作提供了可靠的保障，特別是大比例尺地形圖中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：大比例尺地形圖;三維模型;數(shù)據(jù)預(yù)處理;傾斜攝影

引言：現(xiàn)階段，基于傾斜攝影測(cè)量的進(jìn)一步發(fā)展，其技術(shù)運(yùn)用范圍也越來越大，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)在地形圖測(cè)繪過程中的運(yùn)用也逐漸重視起來。就大比例尺地形圖來看，它是城市規(guī)劃還有土地管理過程中的重要資料，基于有關(guān)要求的提高，其測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。在其中引入傾斜攝影測(cè)量，可以高效率地收集相關(guān)信息，打破原有的垂直攝影限制，運(yùn)用多角度進(jìn)行拍攝，以增加數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.技術(shù)概述

1.1工作原理

針對(duì)傾斜測(cè)量技術(shù)來看，一般情況下，是通過無人機(jī)來獲取建筑信息，基于技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)于獲取的圖像信息，還可以借助空三模塊進(jìn)行處理，然后形成多角度建筑場(chǎng)景，再通過該技術(shù)來模擬建筑模型。基于這項(xiàng)技術(shù)來看，其中大部分都有3至5個(gè)傳感器鏡頭，如此一來，能夠立足于多個(gè)角度，對(duì)相同區(qū)域影像信息開展收集。當(dāng)收集完成后，還能開展多影像匹配糾正，最終也構(gòu)成了成品。

1.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)

同原有的航空航天測(cè)量進(jìn)行對(duì)比，該項(xiàng)技術(shù)主要是利用無人機(jī)飛行器，對(duì)傳統(tǒng)攝影方式進(jìn)行了創(chuàng)新，能夠達(dá)到自動(dòng)化構(gòu)建三維模型，以此來獲取影像數(shù)據(jù)。該方法收集的信息，不但包含以往的地形地物信息，還包含地物紋理等信息，能夠建立三維立體模型。同時(shí)因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)的分辨率比較高，能夠立足多視角來收集相關(guān)的影像，然后輸出DSM等成果，因而也被更多的人青睞。

2.系統(tǒng)流程簡(jiǎn)介

2.1測(cè)試區(qū)域與航拍設(shè)計(jì)

一方面，正式開展傾斜攝影測(cè)量前，有關(guān)工作者應(yīng)先完成對(duì)測(cè)量區(qū)域的分析。另一方面，根據(jù)獲取的信息來開展航拍設(shè)計(jì)。比如，對(duì)于航拍區(qū)域信息來看，其中涉及多項(xiàng)內(nèi)容，基礎(chǔ)地形圖及控制點(diǎn)和一些別的參數(shù)等，還應(yīng)對(duì)這個(gè)區(qū)域的航空信息進(jìn)行分析。當(dāng)信息收集完成后，能夠?qū)鞲衅鞣植技胺直媛实葼顩r加以判斷，然后再讓專業(yè)人士開展航拍設(shè)計(jì)[1]。

2.2航空具體拍攝

有關(guān)工作者結(jié)合之前的拍攝方案，利用無人機(jī)來攜帶傳感器，通過多個(gè)角度獲取數(shù)據(jù)信息。同原有的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，該技術(shù)有著很大的優(yōu)勢(shì)作用，可以在一定程度上降低項(xiàng)目測(cè)量所需的時(shí)間，同時(shí)在人員配置上，也僅需配置少數(shù)相關(guān)工作者，其中包括無人機(jī)操控者，有利于降低項(xiàng)目成本，但是因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)屬于新興技術(shù)，在有關(guān)方面的專業(yè)人員數(shù)量還是非常少的，所以，在運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)的過程中，應(yīng)最大限度地保證操作的規(guī)范化。

2.3數(shù)據(jù)采集及構(gòu)建三維模型

第一，在進(jìn)行航拍工作時(shí)，對(duì)于獲取的相關(guān)信息，可以通過高效率工作進(jìn)行反饋，利用相關(guān)的測(cè)量導(dǎo)入軟件，對(duì)其自動(dòng)開展解讀。第二，基于多視角影像技術(shù)的應(yīng)用，開展影像區(qū)域網(wǎng)平差工作，可以把獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為高精度云數(shù)據(jù)。第三，由專業(yè)操作者借助有關(guān)數(shù)據(jù)開展繪制，可以在很大程度上增加繪制效率及效果。

2.4調(diào)整測(cè)繪與成圖

針對(duì)后期的成圖過程來看，借助實(shí)景三維模型，可以更好地確定實(shí)物的方位，能夠極大地降低外繪工作者的工作任務(wù)，其大多數(shù)任務(wù)都是對(duì)測(cè)繪過程中的問題開展檢查及糾正。再讓有關(guān)工作者對(duì)其成果精度及質(zhì)量開展檢測(cè)，以保證可以滿足有關(guān)精度標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能將其運(yùn)用于具體工作中。

3.應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)注意的方面

3.1測(cè)量控制

通過無人機(jī)攝影測(cè)量，在這一過程中，應(yīng)對(duì)無人機(jī)控制加以重視。在開展測(cè)量調(diào)整工作時(shí)，應(yīng)對(duì)每一個(gè)鏡頭之間的連接加以控制，當(dāng)匹配結(jié)束后，再開展有關(guān)測(cè)量工作。不但這樣，基于后期工作來看，還應(yīng)開展反復(fù)測(cè)量及調(diào)整，比如對(duì)參數(shù)及控制點(diǎn)開展調(diào)整，對(duì)產(chǎn)生的狀況開展記錄等。

3.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

在獲取數(shù)據(jù)信息時(shí)，要求有關(guān)工作者應(yīng)對(duì)設(shè)備有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。比如，在開展測(cè)量工作時(shí)，部分是利用2鏡頭，但也有部分是利用5鏡頭，對(duì)此，應(yīng)對(duì)各種鏡頭分辨率有一個(gè)準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)，以便更好地掌握具體測(cè)量需要，當(dāng)選擇完成后，再對(duì)相關(guān)鏡頭及設(shè)備操作加以了解，并在后續(xù)數(shù)據(jù)獲取過程中，制定針對(duì)性的規(guī)劃，最大限度地防止不必要問題的產(chǎn)生。

3.3數(shù)據(jù)預(yù)處理

落實(shí)無人機(jī)攝影測(cè)量預(yù)處理，應(yīng)對(duì)影像及數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)性開展檢測(cè)，同時(shí)對(duì)影像質(zhì)量開展檢測(cè)，比如，影像是否足夠清晰，質(zhì)量能否滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等。除此之外，有關(guān)工作者還應(yīng)對(duì)邊界進(jìn)行模擬，對(duì)地形圖進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)際進(jìn)行預(yù)處理工作時(shí)，相關(guān)工作者應(yīng)最大限度地防止光線問題的產(chǎn)生，避免對(duì)建模效果及精度產(chǎn)生不良影響，進(jìn)一步降低模糊現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3.4三維模型生產(chǎn)

針對(duì)傾斜攝影測(cè)量來看，最后一步往往是通過三維模型，對(duì)地形圖開展繪制。首先，可借助傾斜像片當(dāng)作紋理，構(gòu)建三維模型，該方式一般是通過軟件加以收集;其次，借助傾斜攝影構(gòu)建三維地形圖，基于該過程，應(yīng)對(duì)空中三角測(cè)量及外業(yè)航飛狀況等工作進(jìn)行落實(shí)，最大程度地保證模型的準(zhǔn)確度。

4.技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

基于傾斜攝影測(cè)量的具體運(yùn)用，主要表現(xiàn)在下述幾點(diǎn)情況。第一，基于各個(gè)區(qū)域來看，其地形、交通、水域及居住情況等，都會(huì)對(duì)傾斜測(cè)量的通視效果產(chǎn)生不良影響，不利于測(cè)量工作的有序開展。第二，基于通視情況不好的狀況下，應(yīng)開展兩次航空攝影，建議把它的角度控制在45度，同時(shí)通過五個(gè)角度開展拍攝，借助多測(cè)區(qū)開展測(cè)量，借助空三加密解算開展繪圖工作，從而獲得優(yōu)異的繪圖成果[2]。針對(duì)地形相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域，應(yīng)借助六旋翼無人機(jī)開展測(cè)量，基于該過程來看，其中最重要的步驟就是空三加密及建模。針對(duì)空三加密技術(shù)而言，一般是利用輸入方位信息，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)開展自動(dòng)匹配，然后利用有關(guān)匹配點(diǎn)開展檢測(cè)，將粗差點(diǎn)進(jìn)行去除，建立自由網(wǎng)，當(dāng)這些工作做好后，就可以實(shí)現(xiàn)輸出成果。針對(duì)三維建模來看，通常是對(duì)多視角影像開展矯正及平差等工作，從而獲取傾斜模型。

結(jié)論：綜上所述，基于大比例尺地圖來看，借助傾斜攝影測(cè)量，可以在很大程度上降低施工成本。文章圍繞技術(shù)運(yùn)用原理，對(duì)該系統(tǒng)的操作流程，還有實(shí)際運(yùn)用開展了分析，探討了該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及特征，還分析了存在的問題。有利于相關(guān)工作者更好地運(yùn)用，將傳統(tǒng)測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)同新興測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)進(jìn)行融合，可以達(dá)到較好的測(cè)量效果，把它運(yùn)用于大比例尺地形圖，可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益最大化。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙忠.無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在大比例尺地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2021，（16）：20-21.

[2]馬永剛.傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在大比例尺地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2020，（24）：210-211.

作者簡(jiǎn)介：焦政，2002年2月7日，男，漢，山東省青島人，青島城市學(xué)院，大二本科，主要研究方向?yàn)橥聊竟こ獭?