无人机倾斜摄影测量技术研究 本文关键词：无人机，技术研究，倾斜，测量，摄影
无人机倾斜摄影测量技术研究 本文简介：【摘要】无人机倾斜摄影测量技术不断发展，开始被应用于1∶500测图和高精度实景三维建模。论文以盐城大岗镇地籍测绘为例，简述无人机倾斜摄影测量的技术流程，并对成果精度进行验证和分析，希望能够为有关人士提供参考。【关键词】无人机；倾斜摄影测量；三维模型1无人机倾斜摄影测量原理倾斜摄影技术是国际摄影测量领
无人机倾斜摄影测量技术研究 本文内容：
【摘要】无人机倾斜摄影测量技术不断发展，开始被应用于1∶500测图和高精度实景三维建模。论文以盐城大岗镇地籍测绘为例，简述无人机倾斜摄影测量的技术流程，并对成果精度进行验证和分析，希望能够为有关人士提供参考。
【关键词】无人机；倾斜摄影测量；三维模型
1无人机倾斜摄影测量原理
倾斜摄影技术是国际摄影测量领域近十几年发展起来的一项高新技术，该技术通过从一个垂直、4个倾斜共5个不同的视角同步采集影像，获取丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维模型。实现倾斜摄影测量的方法有多种，本文讨论的是采用多旋翼无人机搭载小型化5镜头倾斜相机方案。
2无人机倾斜摄影测量的优点
2.1机动灵活相对于有人机，无人机倾斜摄影测量发挥了无人机的优势，方便灵活，起降场地易于选定；同时，无人机和倾斜相机等设备体积小，方便运输携带，普通家用车辆可轻松装载运输。2.2生产效率高无人机倾斜摄影测量不管是用于生产实景三维模型还是1∶500测图，生产效率是传统作业模式的数倍甚至数十倍。以1∶500地籍测量为例，传统人工测量平均一组每天测量约30宗；而在三维模型上测量，一个熟练内业人员平均每天能完成100宗以上，而且还不存在天气因素的限制。2.3精度高模型和测图成果精度取决于倾斜相机分辨率和相控点精度，相机分辨率优于1.5cm，相控点位精度不大于2cm，得到成果点位精度95%优于5cm。2.4测量限制少全站仪数字测量受通视条件限制，采用免棱镜也难以测量，导致图面不完整或图面精度不高。但倾斜摄影测量利用高度和多视角优势，就能很好地解决这个问题，例如，在农村不动产测量中，即使存在带院墙的宗地无法进入，也不会影响测量工作的开展。
3无人机倾斜摄影测量的不足
3.1航飞空域影响空域问题是无人机倾斜摄影测量最主要的制约因素。如果按照流程申请空域，审批周期太长，就失去了无人机倾斜摄影测量的机动灵活的优势，这也导致大量不合法的低空航飞现象存在。3.2天气影响天气是影响无人机倾斜摄影测量的主要因素，不管是下雨、下雪、雾霾还是光线，都会影响航飞安全和航摄的能见度，故航测一般应选择天气晴朗、能见度高的时段。3.3植被覆盖影响无人机倾斜摄影测量在植被茂密区域也需要谨慎。茂密的植被会遮挡建筑物和构筑物等航摄对象，影响航测后生成模型的质量和精度，会增大外业调绘和补测工作量。
4无人机倾斜摄影测量应用方向
4.1不动产测绘在不动产测绘中，很多宗地由于各种原因无法进入或协调后才能进入测绘，从而耽误测量时间和测量效果，影响工作效率。而无人机倾斜摄影测量能很好地解决这个问题，在建筑物不太高的城区、乡镇区域、村庄都比较适合采用这种方式作业。4.2工程测量固定翼无人机航测在1∶2000、1∶1000地形测量中的应用已然十分成熟，但在1∶500地形测图方面，由于精度不足难以投入实际应用，采用旋翼无人机倾斜摄影测量方式正好可以弥补无人机航测在1∶500测图中的不足。另外，无人机倾斜摄影测量在工程施工监测和水利工程测量中也有较为广泛的应用。4.3国土执法通过航飞、空三、建模得到执法区域三维实景模型，再定期进行航摄得到即时实景模型，通过多期模型对比分析，可以确定差异模型，再实地核实可以确定违法用地和违章建设等，实现快速发现问题，及时执法。4.4智慧城市当前信息化系统的参考底图普遍都是传统二维电子地图，难以应用于立体空间信息管理，不能满足目前智慧城市管理需要。而通过无人机倾斜摄影测量，可得到高精度实景三维模型，结合移动快速扫描仪，得到室内模型，内外模型融合，生成内外一体化实景三维模型，可以实现立体空间信息管理，可用于三维不动产、税源管理、消防安全、应急管理等，从而真正实现智慧城市。
5应用案例及精度分析
以盐城市大冈镇地籍测量为例，大岗镇共12个村（居委会），203图斑面积3.73km2，测图面积约5km2，共约15000宗地。起初采用全站仪实测，由于许多村民家中无人，院墙内部无法进入，院墙外免棱镜又不能通视，导致宗地测量不完整，后续地籍测量工作难以开展。后采用无人机倾斜摄影测量方案，使用1台大疆M600PRO无人机，搭载成都睿铂DG2五镜头相机，使用ContextCaptureCenter软件完成空三和建模，再用天际航DP-Modeler在模型上测图，成图后再进行外业调绘和检查。大岗镇共用了2个月的时间完成全部地籍测量，在宗地零散分布的测区中，新作业模式的效率是全站仪测量效率的2倍以上。模型测图完成后，随机抽取2个村的成果实地检核，检核点位绝对精度和相对精度。绝对精度检核采用全站仪，利用相控点作为图根点，采集界址点坐标，同图面界址点对比；相对精度检核采用钢尺实地丈量界址边长或栓距，同图上距离对比。绝对精度检查共采集了458个点，经计算分析：粗差率为1.3%，中误差为3.4cm，合格率为98.7%；相对精度检查共丈量了633条边，边长超限的12条，合格率为98.2%，均符合TD/T1001—2012《地籍调查规程》所规定的一级界址点精度要求和相对精度要求。因为测图是在模型上完成的，因此，也证明了三维模型的精度。2项检查如表1所示，由于篇幅问题只取少量检核数据示意。故无人机倾斜摄影测量在一定条件下可以应用于地籍测量。
6结语
实践证明，使用无人机倾斜摄影测量既减少了项目在人力、物力上的投入，又极大地提高了工作效率，在有效质量控制下，其测量成果精度能满足项目高精度要求。通过对多旋翼无人机倾斜摄影测量在地籍测量应用事例探讨可以看出，无人机倾斜摄影测量在工程测量、地籍测绘等许多领域具有广阔的应用空间。
作者：杨焱山 单位：武汉纵横天地空间信息技术有限公司
无人机倾斜摄影测量技术研究 来源：网络整理
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