无人机摄影测量技术的探索与应用研究

无人机摄影测量技术的探索与应用研究

李苏农

泗阳县方圆测绘有限公司， 江苏 宿迁 223700

摘要：本文首先分析了无人机倾斜摄影测量技术的论述，接着分析了无人机倾斜摄影测量技术应用情况和技术标准。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：无人机；摄影测量技术；探索；应用

引言：

无人机本身有着操作便利、数据收集全面以及时效性高等一系列特征，当处于大面积以及地形非常复杂和突发性灾害经常出现的领域内，获取的分辨率影像良好，此项技术和以往传统技术相比较来看优势非常高，可以达到大范围以及高效率收集地理空间数据的目的。而且为了进一步提升无人机倾斜摄影测量技术的准确程度，我国对于倾斜摄影测量技术进行了全面的探究。

1对于无人机倾斜摄影测量技术的论述

1.1倾斜摄影测量和传统摄影测量之间存在的差别

在倾斜摄影测量工作开展期间，一般是在获取研究领域各项摄站点含垂直、前视、后视以及左右视五方面影像的基础上形成三维实景模型，全面探究被摄领域的位置、大小、立面和纵横断面等，此种方式被称之为一种新型的高新技术，而以往传统的摄影测量和此种技术相比较来看有着很大的差别性，传统技术是根据所研究领域内各摄站点的中心投影影像形成正射影像的方式对被摄物平面位置和大小程度以及性质等方面进行分析，一般情况下，是在生产正射影像、制作各项比例尺地形图中应用传统摄影测量方式，而倾斜摄影的应用范围极广，除了能够生产出正射影像以外，还可以绘制各种类型的比例尺地形图，构建三维实景模型，测量地物的侧立面以及纵横断面，实施三维场景模拟操作，全方面的研究地物，从而延伸摄影测量的应用范围。

1.2无人机倾斜摄影测量的优势以及缺陷

1.2.1优势

其一，具备灵活性特征；无人机倾斜摄影测量和有人机相比较来看，优势更高，方便灵活，并且设备有着较小的体积，可以轻松转载以及运输普通家用车辆。其二，有着极高的生产效率；在无人机倾斜摄影测量环节中，不论是处于生产三维模型，还是测图环节，生产效率均是非常高的，大约是传统操作模式的十倍以上。本文以1:500地籍测量举例说明，传统人工测量平均每天测量30宗，而处于三维模型中实施相关测量工作，相关人员能够每天完成一百种左右，本身不会受到不良因素的干扰。其三，测量限制较小；当前阶段，通视条件对于全站仪数字测量有着直接的影响，当应用免棱镜以后也无法进行准确的测量，这就使得图画不具备完善性，准确程度有待进一步提升。针对于此种现象，倾斜摄影测量可以利用高度以及多视角的优势来解决相关问题。比如，当在农村开展不动产测量工作的过程中，即便是存在着带院墙的宗地也无法进入，同时也不会对测量工作有效开展产生任何程度的影响。其四，精准程度良好；倾斜相机的分辨率以及相控点进度决定了模型和测图成果精度，这就需要控制好相机自身的分辨率，使其高于1.5cm，将相控电位进度控制在2cm左右，从而获取最佳的准确度。

1.2.2存在的缺陷

其一，航飞空域的影响；在无人机倾斜摄影测量工作开展期间，空域是存在的主要问题，其对于该项工作有着一定的约束力，当依照相关流程申请空域的时候，审批时间过长的话，那么无人机倾斜摄影测量的灵活性也就难以体现出来，这便从一定程度上产生了不符合要求的低空航飞现象。其二，受天气因素的干扰；天气因素对于无人机倾斜摄影测量产生的影响性是极高的，无论是出现下雨天气还是雾霾天气的时候，均直接干扰到航飞安全和航摄的能见度。所以，当进行航测的时候，必须将时间段选择在天气晴朗和能见度高方面。其三，受到植被覆盖情况的干扰；当在植被茂密区域进行无人机倾斜摄影测量工作的时候，也必须明确注意，这是因为植被过于茂密的话，建筑物和构筑物等航拍对象就会被全部遮挡，从而对航测以后形成的模型质量以及准确程度产生不良的影响，从而在一定程度上增加工作的难度。

2无人机倾斜摄影测量技术应用情况和技术标准

2.1在绘制地形图内的实际应用

在城市化运行进程逐渐加快的背景下，我们迎来了数字化时代，处于该项时代内，对于空间地理信息的准确性提出了非常严格的要求，其中，无人机倾斜摄影测量技术因为成本较低、消耗的时间少以及准确程度高等特征而被广泛应用到了地形测绘、地质勘测和国土资源开发等领域内，并且获取的信息数据也是非常准确的。规范性的应用无人机倾斜摄影测量技术可以从根本上与地形图测绘要求相符合，从而达到数字化城市快速运行的目的。

2.2在地质灾害调查环节中的应用情况

将无人机倾斜摄影测量技术应用于地质灾害调查环节中，有利于清楚的易相处灾害区域实际现象，大体上包含了高度、长度和面积等，在探究地质灾害受损现状的基础上制定出完善的对策加以解决。从中看出，无人机倾斜摄影测量技术是调查和监测地质灾害的最佳方式。

2.3在桥梁施工环节中对于该项技术的实际应用

当前，桥梁施工环节包含的要点诸多，本身有着极高的繁琐性和复杂性，实施起来有着非常高的难度，而将无人机倾斜摄影测量技术应用于桥梁施工作业中，有助于帮助人员快速了解到周围水域以及桥墩下部的施工状态，以免因为环境因素的干扰而为后期桥梁施工埋下安全隐患，此项技术能够为施工场地提供诸多的依据，从而促使工程规范性实施。

2.4在电力系统内的应用

电力是提升经济水平、促使经济稳定发展的关键，将无人机倾斜摄影测量技术应用于电力规划环节中，能够获取电力线路集中领域内的地形地物，制定完善的三维实景模型，落实最佳的电力规划方案。当位于各项领域内，无人机倾斜摄影测量技术均会得到广泛的应用，除了以上论述了地形图绘制、桥梁施工作业和地质灾害探测之外，还可以高效率的开展城市规划和国土资源管理等。

2.5智慧城市

现阶段，对于信息化系统的参考底图来讲，均是以往传统的二维电子地图，本身难以应用到立体空间信息管理中，并且也不符合智慧城市管理需求。通过实施无人机倾斜摄影测量工作，可以获取准确的三维模型，借助移动快速扫描仪获取室内模型，将内外模型相互结合到一起，形成统一的三维模型，进而达到了立体空间信息管理的目的，实现智慧城市的构建。

2.6无人机倾斜摄影测量技术标准

无人航空载具倾斜摄影测量应按照标准要求进行，以提高测量的标准化程度。在这个阶段，市场开发中包括了许多种类的无人机，所以在选择无人机时，它们必须与特定的测量数据相关联，而且无人机的映射类型有很高的飞行标准，这需要与限定的持续时间和安全要求相一致。例如，无人机的最小有效载荷是2公斤，电池寿命应该超过25分钟，内燃机应该超过60分钟。对倾斜摄像机的性能要求特别高。因此，这项工作可按照低空数码航拍标准的要求进行。该环节还规定测绘航片的倾斜角不能超过5°，最大倾斜角不能超过12°。目前，航测软件的性能有了很大的提高，倾斜角可以达到15°，倾斜摄像机镜头的数量也不再受技术上的限制。

结束语：

无人机在倾斜摄影测量技术可以将被拍摄目标清楚的体现出来，依靠新型技术的支撑获取准确的影像数据，摄影期间消耗的人力和物力资源非常少，能够从多方面入手对测试区域情况加以探究，这从一定程度上弥补了以往传统摄影测量技术存在的缺陷。该项技术有着灵活性良好和成本较低的优势，可以高效率的构建三维实体模型，延伸无人机倾斜摄影测量技术的应用领域，未来发展趋势良好。

参考文献：

[1]无人机倾斜摄影技术研究与应用[J].孙杰,谢文寒,白瑞杰.测绘科学.2019(06)

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

[3]探讨无人机倾斜摄影测量的关键技术及应用领域[J].高哲.工程建设与设计.2020(02)