倾斜摄影测量技术的实际应用

(整期优先)网络出版时间:2022-06-30
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倾斜摄影测量技术的实际应用

王坤

新疆汇天富土地规划咨询有限公司 新疆省乌鲁木齐市 830002

摘要:无人机倾斜摄影技术作为一种新型技术,在现代测量中发挥着重要的作用,经过不断完善,倾斜摄影测量将会拓展现存的应用空间,发挥更高层次的工程测量价值。基于此,本文对倾斜摄影测量技术特点以及倾斜摄影测量技术的措施进行了分析。

关键词:倾斜摄影测量技术;应用;展望


1 倾斜摄影测量技术特点

倾斜摄影这种测量技术具有一定的特殊性,其表现为对地物具体情况的反应能力。在实际作业过程中,使用倾斜摄影测量技术,主要是获取数据进行三维建模,从而能够更加真实的反应出目标地物的真实性,同时还能够测量到目标地物的准确位置、高度和形状等属性,呈现三维数据表现地物的生动性和真实感。倾斜摄影测量技术的主要优势表现在以下几点:(1)高分辨率,可以有效利用低空飞行器来获得厘米级高分辨率的影像资料。(2)对于丰富的地物纹理信息,倾斜摄影的获取则是在很多不同角度的相机下采集影像,继而能够对目标地物侧面的纹理信息能够更加真实准确的获取,很大程度上弥补了正射影像的不足。(3)高效自动化的三维建模在垂直与倾斜影像的全自动联合空三加密,不用人工进行干预,就能够全自动化进行影像处理,使三维模型构建实现。(4)逼真的三维空间场景能够考虑到影像数据构建的三维的真实场景,能够使地物的细部特征精细清楚的反映出来,准确反映地物的实际位置,包括物体屋顶、外墙等各个部位以及一些地形地貌特征。

2 倾斜摄影测量技术的措施

2.1 数据处理精度分析

在大比例尺地形数据库中,原有的数字栅格地图、正向影像图、核心数据库以及最新的各类信息图等,都是数据处理进度分析的主要依据。在无人机得到的DEM影像上,地物信息、铁路变动信息、河流与植被变化等情况应及时进行修改,并结合现代立体仪器分析测绘工程作业方式,保证倾斜测量图像与遥感图像能够与时代发展最新趋势相符合,以此推动测绘工程能够成为底图信息储存、成果展示的主要工具。3S技术是一种较为先进的传感技术,将其与倾斜测量融合运用后,可在满足设施空间利用率与辨识率的基础上,保障测量技术与遥感技术得到充分利用。在利用3S技术过程中,需要注意无人机侧标与框标误差不超过0.02mm,定点剩余距离应控制在0.008mm之内,从而保证最终得到的数据结果能够作为地物的真实坐标,将三维建模精度控制在合理误差范围内。

2.2 三维测量技术

倾斜摄影测量技术应用的主要目的是:全面的采集所需区域的信息和数据,再利用该技术对收集到的信息技术进行有效的整理及加工,使之成为矢量数据,作为后期工作的参考信息,其中详细的应用有以下两种方式:

(1)三维测量是运用POS系统进行高精准度空中测量工作,是倾斜摄影测量技术应用的一个节点。此外,在测量的过程中,由于拍摄的时间是可以同步记录的,因此可以全面地校对及处理相关的数据信息,从而准确地绘制出图形中的连接点及定向点,减小图像绘制中的误差。

(2)利用倾斜摄影测量技术采集的信息及数据量大,后期信息及数据处理的难度高,所以,将三维测量技术应用与倾斜摄影测量中,能对信息和数据进行有效管理,并构建出信息、数据管理库及检索库,有效的连接各个数据端,极大的便利了后期数据的处理及使用。

2.3 三维建模

倾斜摄影测量模型的建立主要是运用专业的3D模型软件,结合采集到的真实影像密度点云以及地形纹理,以此生成具有较高分辨率的三维模型。专业三维建模软件可以接受无人机中各种硬件采集到的原始数据,然后将这些倾斜测量出的数据还原为具有连续性与真实性的三维模型,并将各类地物比例精确到毫米,最终输出符合各种要求的图片格式。与此同时,内业处理出的模型以及各类数据应无遗漏、无冗杂,以此确保三维模型内部各处精度与编码要素符合相关规定要求,属性项、属性值、存储格式、空间位置等与系统拓扑关系要相符,避免不真实的三维模式对工程实际建设造成影响。例如,在电力工程施工中运用倾斜摄影测量与遥感技术后,工作人员可根据无人机采集到的地物信息,构建起与工程实际位置、地面坡度、平面坐标等相符的三维模型,使得工程施工选线工作变革高效且便捷,确保工程建设能够根据地理位置实际走向进行行走线路以及行走数据的调整,以此提升工程设计方案的智能化与数字化。将EPMapper与遥感技术、倾斜测量等技术相结合后,还能够生成数据采集、数据处理、数据分析、三维建模一体化平台,进一步提升电力工程线路铺设的科学合理性,也为后期设施维修与管理奠定良好的基础。

2.4 模型生成

倾斜摄影测量技术应用过程中,模型生成也是其中一种重要的应用形式。模型生成主要是对倾斜摄影测量中的采集的数据和信息进行整理、加工,使其变为矢量数据,从而建立相关的数据模型。同时,在应用倾斜摄影测量技术的过程中,要全方位地分析、了解数据的特性,将空间数据作为模型形成的基础,而且要详细地分析地表面的特质,在一定程度上减小模型生成过程中的误差。除此之外,在应用摄影测量技术的过程中,对于已经采集到的信息及数据,对其语义信息应当重新设定,例如分割影像、边缘提取、聚类的纹理分析等方面信息,并按照相应的顺序排列好其中的信息和数据,在一定程度上减小其中存在的偏差及误差,使模型生成的质量得到保证。

2.5 影像纠正技术

建筑物影像纠正技术能够使建筑物的多视角成像更具精密性。通过对建筑物的表面进行DSM平面建模,充分的表达建筑物的起伏特征和数据特质。由于多角度拍摄下的建筑物存在着较大的角度差异,以及日照角度产生的不同视觉效果,阴影对于成像数据计算的问题等方面的因素,我们必须要对成像的影像进行系统的纠正,排除这些不良因素的影响,从而使影像的数据与实际数据保持高度吻合。我们可以先通过空中三角测量系统进行各个影像之间元素的测算,然后分析和选择受影响较小的影像单元进行独立的计算,同时进行建筑物墙面匹配和密集化匹配,在这个过程中要引入并行计算方法,提高匹配效率。同时在获得高密度的DSM数据后,要进行相应的过滤处理,将不同的单元元素进行打散与重组,形成一个全新的完整的DSM数据建模。全新的DSM数据建模可以面对有着大量分散差异的建筑物对象,我们可以通过现有的DSM基础上进行连续理性和离散建筑物几何关系的提炼,将建筑物的相关特征进行系统重组,并且根据同名点关系相互对应组合,并进行整体的光处理环节,如此就完成了影像纠正工作。纠正后的影像各方面数据与实际测量值完全吻合,符合倾斜摄影测量技术的实际需求。

3 结束语

随着科学技术的进步,倾斜摄影测量技术也得到了发展、创新,倾斜摄影测量技术的应用形式越来越多样化,综合全文可知,倾斜摄影测量技术的应用形式具有先进性及有效性,因此可知该技术具有良好的发展前景,有望能在更多领域得到广泛应用。但是,目前的倾斜摄影测量技术仍处于发展阶段,技术水平还有待提高,因而还需要相关技术工作者的不懈努力。

参考文献:

[1]赵斓.基于倾斜摄影测量的三维模型在城市规划中的应用[J].智能城市,2022,8(02):16-18.DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2022.02.006.

[2]贾秋英,王子盟,颜志臻,宁毅.基于倾斜摄影测量的建筑物自动提取关键技术研究[J].能源与环保,2022,44(02):157-162+168.DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2022.02.027.

[3]蔡嘉伦,贾洪果,刘国祥,张波,刘巧,吴仁哲,向卫,毛文飞,张瑞.对比传统低空航测的无人机倾斜摄影测量精度评估[J].测绘通报,2022(02):31-36.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0039.