无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析

熊凯伦

东莞市测绘院 广东东莞 523000

摘要：本文主要就从无人机倾斜摄影测量的优势、无人机倾斜摄影测量中存在的不足、无人机倾斜摄影测量的实际应用、无人机倾斜摄影测量的精度分析这四个方面进行分析，希望给相关从业者一些帮助。

关键词：无人机倾斜摄影测量技术；实际应用；精度分析

引 言

无人机倾斜摄影测量技术是如今一种新型的先进测量技术，其能够优化以往测量技术中的一些不足，打破单一角度拍摄测量的限制，结合无人机以及相关设备实现多角度的倾斜拍摄测量，获取更加全面、精度更高的数据，并且能够生成相应的三维模型，将数据立体化地呈现出来，使数据更普适、更直观，同时能够更好地结合测量数据开展工作。

1.无人机倾斜摄影测量的优势

1.1 高机动性与便携性

相交于传统测绘仪器，无人机具备很强的机动性，十分灵活，并且对起降场地、作业环境要求较宽松；无论是在高楼林立的城市，或是密林遍布的深山，飞上天空的无人机作业效率都要远高于传统测绘仪器。同时，无人机测量不受传统测量通视条件的限制，在实际进行不动产测量作业时，结合倾斜摄影测量技术能够针对一些带有院墙的建筑进行有效测量，测量精度对比传统全站仪免棱镜测量更高。

1.2 测量效率高

无人机倾斜摄影测量技术，通过搭载多镜头从不同角度获取影像数据，同时记录拍摄时点无人机镜头角度、定位坐标、航高等参数，仅需少量的人工像控点与地理纠正、纹理制作，便可获得实时高精度的实景三维模型，从而极大程度提高了实际作业中的测量效率。

1.3 经济效益高

通过无人机倾斜摄影测量技术能够提供三维点云、三维模型、正射影像、数字线划高程模型、数字地表模型等多种成果形式，满足多种不同需求。对比传统测量技术降低了时间成本与人工成本，无人机倾斜摄影测量技术一次测量，获得多种数据的模式也能够有效避免重复测量，具有较高的经济效益。

1.4 应用广泛

无人机倾斜摄影测量技术作为新时代新兴产业技术，为测绘人员提供更准确、更丰富的地理信息数据，为用户提供更直观、更友好的使用体验。其在城市空间规划、应急灾害救援指挥、国土资源管理、农业发展、数字城市、环境环保监测等领域广泛应用，弥补了以往传统测绘成果过于专业、难以惠及大众的缺陷。

在广东省2021年度应急测绘保障与安全生产演练中，便有通过无人机倾斜摄影测量技术获取点云数据及高光谱数据，为指挥救援决策提供专业技术依据。在房地一体调查项目中，亦有通过无人机倾斜摄影测量技术获取三维模型数据，利用模型进行矢量处理得到建筑物相关数据。

2.无人机倾斜摄影测量中存在的不足

2.1 航飞空域的影响

空域是对如今无人机倾斜摄影测量造成干扰的一个主要因素。在实际进行测量需要先去依据流程申请空域，这样才能进行相应的测量，若是审批过长则会使得原本机动便捷性的优势丧失，会极大程度影响工作效率。

2.2 气候的影响

气候因素也是对倾斜摄影测量工作造成一定影响的因素之一，在一些下雨天气或者是雾霾天气时，实际的航摄能见度就十分低，会影响到最终的摄影质量，并且也会给无人机的运行安全产生一定的影响，因此需要在一些气候条件比较好的情况之下开展摄影测量工作。

2.3 植被覆盖的影响

对于倾斜摄影测量工作而言，在一些植被茂密区域之中的摄影测量工作也难以开展，很多茂密的植被覆盖会对建筑进行遮挡，会影响到最终的测量精度以及质量，面对这种情况就只能去结合一定的外业补测工作从而进行弥补。

3.无人机倾斜摄影测量的实际应用

3.1 不动产测绘中的应用

在不动产测绘工作中，很多私人区域会因为种种原因导致难以进入，使得测绘工作很难开展。因此需要结合无人机倾斜摄影测量技术，从而针对这种区域进行相应的测量，完成高质量的测绘工作。对于一些没有高层建筑的地区也能结合这种技术进行广泛应用，完成高精度、高效率的测量。

3.2 工程测量中的应用

在实际工程测量作业中，也能够结合无人机倾斜摄影测量技术进行高效测量。可以更加高效地区将工程的影像进行收集，并且构建模型，帮助测绘人员更好地去结合模型绘制图纸。还可以结合多旋翼无人机摄影测量技术从而去有效弥补原本无人机测量在一些比例为1:500的测图中存在的不足，并且在水利工程的相关测量以及施工的监测之中也有十分全面的应用。

3.3 国土执法中的应用

在基本农田保护、违法用地测绘等国土执法中，也可以应用到无人机倾斜摄影测量技术。针对执法区域获取倾斜三维影像数据，构建执法区域的实景三维模型，再结合定期的航空摄影测量更新三维模型，与以往的模型进行差异对比，明确违法用地发生时间、建筑规模及用地规模等信息，为执法提供强有力的依据，帮助国土执法工作更好、更高效地开展。

3.4 智慧城市中的应用

我国如今正在不断进行智慧城市的建设，而在进行智慧城市的建设时需要有相应的三维模型以及大量的地理信息数据作为支撑。而结合无人机倾斜摄影测量技术则能够有效地构建具有高精度、时效性强的三维模型，并且收集大量的相关地理信息数据。实景三维模型也能令规划者从不同的角度更直观的体现城市发展建设情况，无需通过修补测的平面图去构建场景，猜想城市天际线的情况，更有利于如今“空中城市”的构建与规划，对智慧城市的建设起到关键的指导作用。

4.无人机倾斜摄影测量的精度分析

4.1 精度验证

在无人机倾斜摄影测量技术之中，要重点进行精度的验证。要结合模型特点，从而针对其整体以及细部开展验证工作。首先像控点应结合测区情况选择合适的分区或带状布设，保证平坦地区每平方千米内至少有一个像控点。其次需要针对模型的空三精度来验证，可以结合重投影均方根误差以及相应的3D误差来针对其空三精度进行详细评价，再去结合模型的像控点来开展误差验算，最后完成整体精度验证工作。而针对模型的细部，也需要进行精度验证，其中在进行验证时需要能够针对建筑的空间尺寸精度来开展评价工作。可以利用人工测量中的空间尺寸跟相应的模型量取空间尺寸相互对比，计算其中存在的误差来进行验证。

4.2 进行视觉影像的整合

无人机倾斜摄影测量技术在实际的应用中，需要先开展数据的采集工作，再对数据信息进行分析，因此在测量工作之中存在很多的影像数据。在进行精度分析时，需够针对各种影像数据进行整合并选择具有相应影像重叠度的照片进行建模，在进行多视影像联合平差时还需要充分考虑影像的遮挡以及几何畸变这两方面的问题。

4.3 结合新型技术提高精度

要想进一步提高无人机倾斜摄影测量的精度，还需要在原本的技术之上进行不断的优化创新，从而实现更加高效、更加高精度的测量。在未来，可以将一些新型技术结合到无人机倾斜摄影测量技术之中来，实现高效测量，例如可以结合光谱技术或者是雷达技术来优化原本的无人机倾斜摄影测量技术，从而提高测量的实际精度。

小结

无人机倾斜摄影测量在如今的很多领域之中都有较为广泛的应用，这种技术有着很多以往传统技术所不具备的很多优势，应用好无人机倾斜摄影测量技术能够极大提高各领域的工作效率。在未来，还可以结合更多先进的技术来进一步去优化无人机倾斜摄影测量技术，实现高效高精度的测量。

参考文献

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