倾斜摄影测量技术的应用研究

倾斜摄影测量技术的应用研究

林莹锋

浙江省第一测绘院浙江杭州310012

摘要：伴随着全球电子信息技术的发展和城市生活节奏的不断加快，倾斜摄影测量技术的应用研究对于很多领域来说已经并不陌生，本文将主要针对倾斜摄影测量技术优势、关键技术以及技术的应用展开研究，希望能够对倾斜摄影测量技术有一个更加深刻的认识和了解。

关键词：倾斜摄影；测量技术；应用

前言：倾斜摄影测量技术是一种新兴的技术，该技术的出现完全改变了传统遥感摄影技术的局限问题，应用多台传感器设备，可以进行全方位，多角度的影像信息采集，极为真实地展现出地面的实际情况，基本上可以完全满足大部分用户对于测量物的三维数据信息要求。

一、什么是倾斜摄影测量技术

所谓倾斜摄影测量技术主要指的是在一个飞行平台上搭设五台传感器设备，这五台传感器会同时在一个垂直方向，四个倾斜方向上进行多角度摄像采集，并且能够记录下飞行的高度，速度，方向以及旁向重叠，飞行坐标等数据，再对采集到的影像材料进行整理。在同一时间内，飞机需要连续拍摄多组重叠影像材料，一个建筑物出现在3张照片上，方便设计师对建筑物的整体结构展开分析和纹理制作，这样可以展现出最真实的实景照片，对建筑进行定位，拓宽当代遥感摄影技术的应用范围，为人们提供更为丰富的体验项目[1]。

二、倾斜摄影测量技术优势

通过应用倾斜摄影测量技术，可以更加直观、清晰地展现出地面建筑物的真实情况特点，也就是获得建筑物的三维立体数据，人们能够看到建筑物的整体外观，所在地地理位置以及建筑物的高度，从而弥补过去那种人工建模的不足，完成对建筑物的考察和测量。与此同时，倾斜摄影测量技术具有较高的性价比优势，测量所获得的数据具有准确的地理位置信息，并将采集到的数据信息以DSM、DOM文件形式进行输出，能够对测量摄像文件进行批量式的提取，大大减少了城市三维模型的建造成本。就现代化倾斜摄影测量技术发展现状来说，以无人机为工具能够展开智能化的测量数据采集，过去用2年时间完成的建筑规划人工建模，现在只需要3个月左右即可完成，极大程度上提升城市建筑的测量施工速度[2]。

三、倾斜摄影测量的关键技术

（一）多视影像的联合平差

关于倾斜摄影测量技术的分析，主要是针对测量中的多视影像而说的，不光有垂直方向的数据，还有倾斜方向的数据，那么过去的三角测量系统是不能够处理这些数据的，因而在倾斜摄影技术的应用中，需要应用联合平差的方式来处理不同影像的几何变形问题以及建筑物遮挡问题。一般可以选用POS软件所提供的外方位元素，再进行精确化同名点匹配，采用自由网光束法的方式来进行多视影像的联合平差，进而获得同名点匹配成果，再建立倾斜技术多视影像测量的自动检验校区的区域网误差平差方程组，完善连接点、线以及坐标控制设计，进行联合平差运算，从而提高联合平差的测量精确值。

（二）多视影像的密集匹配

而在倾斜摄影测量中进行多视影像的密集分配，主要指的是快速过滤掉照片信息中的繁冗数据，进而找到影像上面的同名坐标点，找全建筑物的坐标信息。此时如果只应用一种匹配方案或者策略的话，获得同名坐标点的速度会比较慢。因而目前所使用的匹配方式主要是多基元和多视影像的密集匹配方式，应用这种密集匹配的方式，能够很好地完成对建筑物侧面信息的提取，还能够看到建筑物的边缘部分，对建筑物墙面进行纹理设计，并将建筑物影像转换成三维立体形式，对建筑物的墙体进行平面扫描与分割，同时赋予不同墙面结构的影响因子权重，促进建筑侧面模型重构[3]。

（三）表面模型生成及影像纠正

在通过多视影像密集分配的方式获得较高精确度的表面数据DSM模型时，能够清晰地了解到地面建筑物的特点。可以通过自动空三结算的方式来获得影像外元素，同时找到与匹配的同名单元展开具体的特殊匹配，按照像素的要求来生成表面模型，加入并行算法的计算手段，然后再针对密集匹配后的DSM数据展开滤波处理。而在进行影像纠正时，可以充分考虑到建筑物所在地理位置连续地形的影响因素，并且能够在DSM数据应用的基础上来提取出建筑物的轮廓信息，面片拟合度信息，再通过影像分割、边缘纹理聚类的方式，建立建筑物和多视影像间的同名关系，采用全局优化的策略方式，对建筑影像展开匀光处理，完成对多视影像的几何修正[4]。

四、倾斜摄影测量技术的有效应用

（一）倾斜摄影技术的社会应用

正因为倾斜摄影测量技术可以为人们提供更加形象而生动的地理信息，因而该技术的应用已经获得了许多国家的认可，从政府角度来看，倾斜摄影测量技术主要被应用在了国土资源的安全管理，城市化的建设管理，人口普查项目以及房地产税收等方面。除此之外，随着计算机电子技术的不断发展，关于现代化数字城市的建设项目，环境保护监测议项目以及自然灾害评估，应急救援指挥使得倾斜摄影技术得到了有效应用。从企业事业方面来说，房地产开发项目，建筑工程施工，城市旅游规划建设和实景导航系统建设也应用到了多角度倾斜摄影技术。

（二）无人机的测量应用

而倾斜摄影测量技术在无人机上的应用，可以说是极大程度上提高了现代化遥感技术的应用人群。在美国，人们将无人机倾斜测量技术有效地应用在了森林火灾的监控上面，积极开发了精确农业以及海洋遥感生产技术。在澳大利亚，则使用了全球鹰搭载及成像SAR技术展开了海洋探测活动。而在我国，红鹏公司将倾斜摄影测量技术同无人机技术融合在了一起，开发了一套完整的无人机倾斜摄影系统，该系统采用的是六旋翼无人机设备，飞行的可靠性比较高，操作比较简单，对于飞行场地要求比较容易满足，具有测量定位及成像分辨率高的优势特点[5]。

五、倾斜摄影测量技术的前景展望

伴随着倾斜摄影测量技术的不断应用和发展，已经可以准确地获得建筑物项目的实体纹理信息，进而使得人工智能领域中的三维实体建模成为了现实。通过高尖端的分层显示技术以及纹理映射技术，可以为建筑物的倾斜摄影测量提供重要的支持点，进而提高现代化建筑的三维建模效率，减少建筑建模的造价成本。从现有的倾斜摄影测量技术发展水平来看，该技术的应用成果研究并不是很多，因此倾斜摄影测量技术的发展前景非常广泛，比如说同雷达测量技术，远红外广谱测量传感技术进行融合，都是该技术发展的选择，还可以集成在云计算的建筑工程项目测量中，创新开发三维立体遥感测量技术。

结论：综上所述，倾斜摄影测量技术以其测量真实度高，快速获取信息资源，信息数据处理效果好的优势特点，已经被越来越多的生产领域熟识和应用，尤其是在多视影像和实时摄影技术方面取得了较为不错的技术研究成果，将倾斜摄影技术同无人机结合在一起，极大程度提高了测量结果的准确性，相信在不久的明天，我国的倾斜摄影测量技术一定会更加成熟，创造出更多的社会价值。

参考文献：

[1]张建新.倾斜摄影测量在三维建模中的应用探究[J].世界有色金属，2017，(05):147+149.

[2]赵宏，杜明成，吴俐民，勾威，郑莹岗，赵雷，靳晓兰.基于倾斜摄影测量技术的智慧城市5D产品制作工艺实现[J].测绘工程，2016，(09):73-76.

[3]刘梅姜.倾斜摄影测量技术在福建农村三维地籍与房屋调查工作中的应用[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版)，2016，(04):359-363.

[4]乔冠禹.探究倾斜摄影测量技术的应用及展望[J].电子技术与软件工程，2016，(12):100.

[5]杨国东，王民水.倾斜摄影测量技术应用及展望[J].测绘与空间地理信息，2016，(01):13-15+18.