试论房地一体中无人机倾斜摄影的应用

试论房地一体中无人机倾斜摄影的应用

张建华 曹宏洋

山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队 261021

摘要：近年来，随着科技的不断发展，无人机倾斜摄影技术已被广泛应用到房地一体的测绘工作中来，相比较传统测量方法，有效的降低了成本，提高了测绘效率。本文以此为背景，就无人机倾斜摄影技术在房地一体测绘工作中的应用及其优缺点进行了分析，以期作为参考。

关键词：无人机；倾斜摄影测量；传统测量；房地一体

引言

无人机倾斜摄影技术是近年在测绘遥感领域中发展起来的新型测绘技术，是指通过在无人机上搭载高精度传感器，通过垂直、倾斜等多种角度对影像进行摄影和数据采集，以此来获得较高完整性和准确性的数据信息。无人机倾斜拍摄技术的数据获取范围广、精度大、清晰度高，能感应和处理多种复杂的场景，具有较高的协同和数据处理能力，并能借助三维地理数据处理工具，有效解决房地一体测绘工作中出现的信息不对称、信息核实难度大等问题，极大的提高了我国测绘工作以及不动产登记工作的效率。

1. 传统测绘工作流程与无人机倾斜摄影技术应用流程简述

（一）传统测绘工作流程

以往的传统地图测绘工序可概括为“三内二外”，具体流程如下：

（1）内业资料收集，根据检测区域情况设计相应的检测方案。

（2）外业数据采集，形成初步测绘草图。

（3）内业对地物的矢量化分类处理，具体方法有空中三角测量、配准以及不同格式转换等。

（4）外业信息核实，将被测区域的实际位置和地物类别信息进行反馈。

（5）内业将绘制的地图分幅整理修饰，并进行存储。

（二）无人机倾斜摄影技术应用流程

同上述的传统地图测绘工序相比，倾斜摄影技术能直接获得清晰的地物顶面及侧面的大量高分辨率图像，并能借助先进的三维重建技术、实时定位技术等直接完成对实景三维模型的建立，大大提高了房地一体化测绘工作的速度、精度以及准确度，获得了更为丰富的地物纹理和空间信息，使整个测绘流程都更为简洁和快捷。倾斜摄影技术的工序同传统测量技术有相似之处，具体流程如下：

（1）外业作业准备

在开展外部作业前，工作人员首先要对待测区域的资料进行收集，如待测区的坐标系统、高程基数参数、已有的控制点和地形图成果以及相关地名资料等；要根据资料制定合理的无人机航飞方案并提前进行空域的航飞申请，对与无人机拍摄过程相关的机载传感器的选择、地面分辨率的设置、飞行航高与航带架的拟定、影响重叠度以及影像拍摄间隔等问题提前进行解决。

（2）像控点的设置

外业工作人员要按照航拍技术方案的安排，以逐航带和被测区域的面积为标准进行像控点的布设，让搭载多传感器的无人机可以在同一个垂直、多个倾斜的不同角度上对地形数据进行采集，将无人机倾斜摄影技术的灵活和高效的优点发挥出来。同传统的以天为计算单位的传统大比例尺房地测量方法相比，无人机倾斜摄影技术以小时为工作单位，大大缩短了测绘工作的周期，且整个数据收集过程只需要少量作业者和无人机就可以完成，同按被测区域面积来配备人员数的传统方法相比，大大减少了人员数量，有效节约了作业成本。

（3）数据处理

无人机倾斜摄影所得到的影像数据，可直接导入相应软件内，通过软件完成空中三角测量加密、点生成云以及实景三维模型的建立等操作。此外，借助多影像联合平差技术，可以完成对倾斜影像区域网的平差处理，借助多影像密集匹配技术，可以得到大量高精度和高密度的点云数据，而借助联机运算，则可以有效缩短数据的处理时间，提高数据处理效率。这与依靠作业员手动完成的传统房地一体测绘方法相比，无人机倾斜摄影技术以点云和三维模型为参照，大大提高了房地一体测绘工作的效率和质量。

（4）外业核查

无人机倾斜摄影技术借助实景三维模型，能清晰的对房地一体化测绘过程中各类地物位置进行辨别，有效减少了外业补测调绘的工作量，对于信息的核查，工作人员只需把遇到的疑问记录下来进行外业核查即可，显著提高了工作效率。

（5）合格验收

在完成房地一体测绘地图最后的分幅整饰阶段后，需要将工作成果提交给质检部门，尤其依据数学精度、地理精度、属性精度以及附件质量等方面的要求对测绘结果进行审查验收，合格后保存使用。

二、无人机倾斜摄影测量技术的优点与不足

（一）无人机倾斜摄影测量的优点

（1）作业效率高

在传统的测绘过程中，工作人员除了要对数据信息进行采集和分析外，还要对测绘过程中可能遇到的各种限制进行提前预案，由此便造成了工时的增加与成本的投入。相比之下，无人机倾斜摄影技术能突破空间、地形以及环境等方面的限制，可以用最短的时间到达指定最佳拍摄地点进行图像信息的拍摄采集，大大节省了成本投入，提高了房地一体测绘工作的效率。

（2）节约工作成本

以同一区域的房地一体测量工作来说，无人机倾斜摄影技术因为借助了先进的无人机拍摄技术与数据处理技术，在人工投入上能以一半的人力成本高效的完成任务，大大节省了人力成本。相比较传统的房地一体测绘工作，无人机倾斜摄影测绘工作更多的以内业操作为主，在整个测绘项目开展过程中，由于外业操作人员减少，由此产生的施工津补贴也会相应减少，且随着测绘工作效率的提高，测绘周期大大缩短，从而显著降低了成本投入，效益也随之提高。

（二）无人机倾斜摄影测量的不足

（1）无人机拍摄的图像信息参考稳定性欠佳

影响无人机倾斜拍摄图像信息质量的因素有很多，如无人机在倾斜飞行过程中的飞行姿态存在不稳定性、阳光的过度暴晒导致数据捕捉和成像存在不稳定性、无人机航向选择失误导致盲区较大等等，这些原因都会导致无人机倾斜拍摄所得的图像数据不达标。

（2）受地形和房屋布局因素影响

对于地形起伏较大或房屋、地形遮挡面积较大的情况，无人机拍摄时由于存在盲区，所以其获得的影像数据往往不够全面，仍需要外业工作人员借助传统测绘方法进行信息的采集和补充。

（3）受数据处理设备的牵制

无人机倾斜拍摄过程中所得到的数据量巨大，需要内业匹配高处理性能的设备来进行数据的分析和处理。

（4）人为因素的影响

在利用数据进行房地建模过程中，如果工作人员对模型的解译能力不够，或者因为工作人员对特殊情况的处理不合理，都将直接影响到房地模型的准确性

结语

随着我国科技的不断发展进步，无人机倾斜摄影技术也在不断的发展和完善。目前，无人机倾斜摄影测量技术已经广泛应用于城市、农村的房地一体测绘工作中。与传统的地形测绘工作相比，无人机倾斜摄影技术大大节省了测绘工作所需的人力、物力、财力以及劳动成本，提高了测量工作的效率和安全性。但需要注意的是，无人机倾斜测绘技术并不完全成熟，能对其测量结果精确度造成影响的因素也有很多，当偏差存在时，极有可能导致所绘制的房地一体地形图不符合要求。因此，在利用无人机倾斜摄影技术进行房地一体的测绘工作时，一定要严控数据采集和处理的各个环节，保证数据质量，确保测绘成果符合规范和要求。

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作者简介:张建华，生于1992年，女，大学本科，研究方向：测绘工程