无人机倾斜摄影测量技术在工程测量中的应用研究

马志敏

广西壮族自治区自然资源调查监测院 广西 南宁 530023

【摘要】随着倾斜摄影测量技术的发展，倾斜摄影测量仪器的创新升级，出现了完善的无人机倾斜摄影测量技术体系。在这类体系的辅助下，不仅测量工作人员的工作效率不断提升，而且倾斜摄影测量数据精准完整，同时还能满足新时代背景下的工程测量需求。

【关键词】无人机；倾斜测量技术；工程测量；应用

引言：

无人机倾斜摄影测量技术的应用范围越来越广泛，在很多领域里能够实现有效的地形勘察，为施工、设计、决策工作提供真实有效的数据依据。无人机倾斜摄影测量能够快速地建立三维模型，通过分析三维模型能够更加直观了解地形信息，进而促进了工程的顺利发展。与此同时，由于无人机倾斜摄影测量的时效性强，也能够用于实时监控的使用环境，因此它的应用前景更加广泛。

一、无人机倾斜摄影技术概况

无人机倾斜摄影技术是在无人机垂直摄影技术上发展起来的，早期阶段主要用于建筑物外侧面纹理信息的提取方面，在工程测量、矿山测量等领域的应用较少。无人机垂直摄影技术以无人机平台为基础，配置垂直摄影相机，即在摄影过程中仅能够获取垂直方向的影像数据资料。无人机倾斜摄影测量技术是在无人机垂直摄影技术的基础上，搭载了倾斜摄影相机，即在航拍过程不仅能够获取垂直方向的影像资料，还可以获取多方位、多角度的倾斜影像资料，有效避免了垂直摄影技术仅能获得垂直方向影像数据的弊端，提高了测绘精度。此外，与无人机垂直摄影技术相比，倾斜摄影技术的操作更加简单。

二、无人机倾斜摄影测量技术优势

无人机倾斜摄影测量技术优势显著，具体特点如下：一是自动化程度高。应用无人机倾斜摄影测量技术时，只需设计好路线或者布设好像控点，即可实现远程操控自动化作业，操作流程大大简化，人工成本完整降低，与此同时，应用计算机软件可以获取并处理分析各类数据，自动选择、识别图示与符号，将倾斜摄影测量设备采集的数据、影像转化为地形图，构建三维立体模型，工作效率高，且能避免人工操作引起的失误，保证数据精度；二是测图精度高。与此同时，新时代背景下倾斜摄影测量数据量大，采取计算机直接完成数据的输入、计算、输出工作，直接生成报告，不会出现错误，能够有效保障绘图质量，保证外业测量精度；三是图形属性信息丰富。采取无人机倾斜摄影测量技术制成的图形，坐标精确，可以让各倾斜摄影测量点编码信息连接起来，迅速成图，与此同时成图时，可以选择系统数据库测量符号，对不同倾斜摄影测量点作出识别性标注，制作成不同类型地形图，满足各类工程需求。四是具有更高的社会经济效益。无人机倾斜摄影测量技术显著降低了大量的外业工作量，在较短的时间内能够获取较大面积的测绘任务，有效缩短了工作周期，与传统的测绘技术相比，无人机倾斜摄影技术降低了测绘成本，提高了社会经济效益。

三、无人机倾斜摄影的作业流程

使用无人机进行拍摄的测量工作大致需要三个环节，分别为前期准备、实地调查以及作业准备。选择并时刻监测所需要用到的航拍设备，敲定作业范围，细致规划所需出行的实际操作航线，设置好地面分辨率、飞行次数以及飞行高度等各个细节处。实地调查需要提前做好航线的即时优化工作，设置好地面控制点的点数，飞行作业、仪器以及导进和分析遥感影像数据的计算。在采集到所需要的照片后需要利用3D图像处理软件对其进行修改、调整和进一步完善，最后生成地理信息标准化的地形地貌模型以及DMK影像数据图。

四、无人机倾斜摄影测量技术在工程测量中的应用

1.控制测量

无人机倾斜摄影测量技术在控制测量方面要在最大程度上保障精度以及控制绝对位置和地物目标，在常规情况下，低空数字航空摄影工程测量外业规范标准当中，要在控制点布置方面注意所规定的详细要求和无人机倾斜摄影测量的影响，重叠度要求较高，同时也有着较高标准和规范，这说明要通过全球定位模式运行自身携带POS数据确定影响相对位置。随后提高计算精度。在应急测绘方面，对于地震及山体滑坡等自然灾害后的灾区，要测量灾区三维数据，可利用谷歌地图将坐标精准读取出来，随后手持GPS测量等控制点，直接生成灾区真三维模型，在进行点位选择过程中要确保影像的清晰度。在点位选择方面，要尽可能挑选识别细小地物焦点以及明显地物拐角点位置等固定地方进行测量，以免发生混淆。

2.对测量工程的数据处理

在无人机倾斜摄影过程中，所测区域的信息逐渐显露。其中这些数据文件包括相机的曝光信息、无人机的飞行时间以及GPS布设的坐标。无人机倾斜摄影技术通过对飞行过程中的内容进行记录并进行一定的处理从而为测量工程后期的POS处理打下了良好的基础，减少了后期的数据处理工作量。其次，GPS数据作为倾斜摄影处理的基础之一，倾斜摄影通过对拍摄数据进行分析，利用其自身系统进行预处理，通过文件数据的转换，将数据中的无效信息进行分离从而对后期的GPS数据的精准处理提供了有效依据。

3.空中三角测量应用

　　空中三角测量技术有着巨大的应用价值，也可以说它是把握地形测量的根本性问题。通常情况下，立体式的测量有助于提高观察能力和测绘水平。使用空中三角测量法，不仅可以利用以较少的控制点，实现整个系统加密的过程，还能提高高程、平面位置的协同性和统一性，从而从根源上提升摄影質量和效率。基于三角测量技术的特点，它虽然能够减轻无人机测量的工作难度，但由于缺少行之有效的控制点，不能掌握更多、更好的控制点，其结果会受到一定的、直接的影响。基于此，技术人员可以运用更加科学的手段，编写应用程序，在保证测量精确度的同时，提升自动化效用。利用数据系统计算地形的准确位置，不断提高各个系统的效用，就能保障系统设置的科学性、合理性，从而更具效用地实现和完成内定向的工作。

4.在施工辅助管理中的应用

　　无人机不仅便于摄像设备的影像拍摄，获取更多的地形信息，还可以辅助工程测量员工的管理工作。因为工程建设还不能实现自动化，需要人为做工，而茂密的森林或者陡峭的峡谷中可能存在着很多的危险，如果可以先借助无人机来探寻前方的路，也便于后期的工作开展和安全保障，最重要的是可以清晰地将工作记录下来。在工程基础施工方面，无人机可发挥强化工程质量和保障工程安全的作用。无人机的飞行高度低、相机分辨率高，可以清晰地获取基坑开挖前、浇筑中、回填后的影像数据。通过持续记录每个基坑附近的影像，形成在时间维度上的有效对比机制，以可视化数据作为分析基础施工质量的重要评价依据。

五、无人机倾斜摄影测量发展展望

现如今，无人机倾斜摄影测量技术在科技发展中取得了很大的成就，但仍需要完善软硬件和行业规范方面的问题。对于硬件设备问题，需要加强无人机的续航能力，提高影像获取的硬件支撑能力，进一步保障影像质量的有效性。对于软件设施问题，增强数据加密和抗干扰能力，提高处理倾斜图像的能力，保障数据信息的质量，以便从图像中提取更多有用的信息。在行业监管方面，及时处理无人机使用和监督服务方面的不足之处，并提高无人机倾斜摄影测量技术的进步与发展。当前无人机倾斜摄影测量技术的应用范围逐渐的扩大，并获得更多人们的认可，随着逐步的推广与宣传，现在，无人机倾斜摄影测量技术的专业化使得更多的人才能够投入到现在的摄影测量技术的学习上，从而促进了无人机倾斜摄影测量技术的发展。

六、结语

无人机倾斜摄影技术靠着自身独特的发展优势不断扩大应用范围，在各个行业中都有着一定的影响，无人机倾斜摄影技术在工程测量中的应用能够提高工程测量数据的准确性和可靠性，依靠无人机倾斜摄影技术中不同操作平台以及流程技术进行相关设计，从而提高工作的有效性，推动工程测量质量不断提高。

参考文献：

[1]纪菲.基于无人机倾斜摄影测量的大比例尺地形图测绘方法[J].住宅与房地产,2020(15):269.
[2]刘永琦.无人机倾斜摄影测量技术的应用探究[J].科学技术创新,2020(14):66-67.
[3]于麒.民用无人机倾斜摄影测量在工程中的应用与分析[J].低温建筑技术,2019,41(11):128-130.

[4]贺波,李海燕.无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用[J].科学技术创新,2020(25):66-67.