浅谈摄影测量技术的发展历程及未来趋势

李英红  ,刘廷文

山东济南市 山东东方道迩数字数据技术有限公司250101

摘要：近几年，无人机技术、倾斜摄影技术、计算机网络技术、计算机硬件技术和计算机软件技术不断发展成熟，整体推动了测绘地理信息产品由传统的二维数据向三维数据转换。在自然资源部发布的实景三维中国建设技术大纲（2021版）中，确定了我国实景三维建设的目标和内容。倾斜摄影三维模型能真实、立体、客观反映现实空间各种地物之间的关系，因其分辨率高、定位准确和容易判断识别，利用其来进行大比例尺地形图测绘，已成为时下一种最流行的技术方法。而其与传统航测法相比，有哪些优缺点，本文针对倾斜摄影三维建模技术和传统航测技术进行比较分析。

关键词：摄影测量技术；发展历程；未来趋势

引言

倾斜摄影测量技术是通过无人机等传感设备，对地面进行单垂直、多倾斜、多角度拍摄，根据传输设备自身的坐标、航高、航速、航向及旁向重叠等参数及地理地形资料，得到详细实测地物信息数据的新型技术之一。与传统的航空摄影测量技术和GPS-RTK技术相比，它具有操控灵活、拍摄范围广、数据易处理、测量成本低等优点，可广泛应用于各种大比例尺地形要素和地理信息的实时测量和数据搜集。倾斜摄影测量技术能自动生成地物点云，进而构建高精度实景三维模型和数字线划图，具有一定的参考价值和推广意义。

1摄影测量技术的发展历程

无人机是一种不需要人员驾驶的飞行器，这种飞行器可在飞行驱动设备的驱动下实现悬空行进，其飞行路线比较灵活，对于陆地环境也没有过高要求，通过终端控制，便可快速到达人员难以到达的区域，根据相应的指令进行信息采集。遥感技术可分为光遥感技术、红外光遥感技术以及微波遥感技术等，传感器是其核心设备。借助于传感器，可接收被测对象所衍生的电磁波，并对其进行处理，然后将其以图像的形式传输给操控终端。而无人机遥感航摄技术就是无人机技术和遥感技术之间的有机结合，将遥感设备搭载到无人机上，对被测区域进行航摄，这样便可实现测量数据的科学、全面获取，为相关单位的测量数据研究提供有效依据。

2摄影测量技术优势

2.1响应能力更加迅速

相较于其他测量方法如卫星测量、航空测量等，无人机更加小巧轻便，易于运输，可以根据实际工作需求到达指定区域进行作业。同时，无人机对于天气的依赖程度更小，对于起降场地的环境需求更小。在土地测量工作中应用无人机技术会更加准确、直观、及时，大大提高了相关数据的真实性和可靠性

2.2信息处理速度快

随着无线通信技术的快速发展，无人机遥感技术可以将实时监测到的数据及时传送到决策部门，在确保测绘数据时效性的同时，提升了信息的处理速度，从而确保工程项目对各种问题的及时处理和提前应对[4]。在此基础上利用信息化以及智能化的处理手段，通过智能系统对各种测绘数据进行整理、分析和处理，提升了工程测量数据的处理效率，同时也提高了测量信息的处理速度。

2.3应用成本更低

由于无人机具有体积小巧、起降场地需求低、便于运输等特点，因此无人机的应用成本和维护成本都明显低于其他测量方式。此外，无人机还可以通过遥控技术或地面系统来规划设计飞行航线，并将测量的数据第一时间传送至控制系统，大大降低了工作人员的风险系数。这给突发自然灾害地区、放射性灾害地区、荒漠地区等危险地区的测量工作带来了极大的便利。

2.4兼容性高

单一的遥感技术有时无法满足工程测量的一些特殊需求，但无人机具有较高的兼容性，可以根据不同测绘场合搭配不同的遥感技术和遥感设备，或者同时使用多个遥感设备，在对比测量过程中，确保测绘数据的准确性，并利用计算机智能化技术同步进行多组数据的对比分析，从而提升无人机遥感测量的可靠程度，提升测量数据的精准度和测量效率。

3摄影测量技术的应用

3.1测绘复杂区域

测绘工程中，面对复杂、恶劣的地理环境，在保证安全的前提下获取准确的地理信息数据，应合理引用无人机遥感技术，使测绘数据更加准确。可以将GPS系统安装在无人机设备上，根据测绘区域地图情况开展有目的性的探测。工程相关工作人员设计无人机飞行航道时，应结合具体区域情况，确保复杂环境中可以实现图像摄取、数据采集。测绘工作人员在实际测绘过程中，可以结合实际需求，随时调整图像效果、距离、精确度、角度等内容。针对恶劣、复杂地理条件的测绘工作，很难进行人工实地考察、测绘，无人机遥感技术发挥了重要作用，可以更好地提高绘制精准度。低空飞行技术可以帮助工作人员了解全面的信息，对测绘单位的规划、设计工作质量提升具有重要作用。

3.2空中三角测量以及测绘质量的控制

在使用无人机进行遥感测绘过程中，需要根据测绘需求进行转弯缓冲及展开飞行等姿态的控制，使无人机测绘影像数据更加清晰可靠。但在实际的测量工作中，由于无人机的飞行姿态偏角过大，导致拍摄画面出现扭曲或漏洞现象。因此需要采用空中三角测量技术对其进行修正，在使用该技术对空间坐标进行完善和匹配过程中，改善因拍摄角度较小而导致的测绘影像局限性，从而提供更加精准、详细的测绘数据。当面对云层较低、起降位置较差等不利测绘条件时，还可对无人机进行有效调整。同时为了确保测绘质量和测绘的精准度，还需要使用空间参考坐标的方式，建立大地基准线和高程基准线，对测绘数据的准确性进行有效判断，确保测绘工作质量。

3.3无人机飞行姿态控制效果的提升

在通过无人机遥感航摄技术进行工程测量的过程中，无人机飞行姿态将会对测量效果产生直接影响。基于此，在今后的无人机遥感航摄技术应用和发展中，研究者与技术人员一定要加强其飞行姿态控制效果的研究，通过科学合理的措施来提升其飞行姿态控制效果。通过这样的方式，便可让无人机航摄中获取到的影响资料具备更好的精度与重叠度，充分满足工程测量的实际需求，达到更加理想的工程测量效果。

3.4等高线测绘

三维模型测绘时，靠鼠标在模型上点击，触发软件在模型上获取位置，获得单点的高程比较容易，而等高线测绘需要在同一个高程面上进行连续采集，三维模型不具备直接观测功能，故不能直接测绘等高线，一般采用采集地面高程点反生成和输出DSM滤波方法生产，地表植被较多时，等高线测绘会非常困难，并影响成果精度。传统航测采用立体观测，通过软件可锁定要采集等高线的高程，这样只有在这个高程面上的立体才能真实显示，离开这个高程面的立体视觉就产生视差，人员通过移动测标找到同样的高程面，就可以轻松进行等高线测绘。

结束语

综上所述，在大比例成图方面，无人机测绘与卫星、有人机测绘相比，具有巨大的成本优势；在安全方面，无人机的优势明显，在特定危险作业区域（如火山爆发地区、地震等地质灾害地区）能快速准确地获取影像信息，避免作业人员因进入危险区域作业而出现伤亡。在设备出现故障时，能将损失降低到最小，且无人员伤亡。无人机测绘符合未来发展需求，具有广阔的市场前景。

参考文献

［1］郭建兵，岳仁宾.倾斜摄影测量技术在历史文化名镇测绘中的应用［J］.测绘通报，2020（S2）：113-116.

［2］刘庆元，徐柳华，沈彩莲，等.基于无人飞行器遥感影像的数字摄影测量关键技术研究［J］.测绘科学，2020（1）：28-30.

［3］王海云，余如松，缪世伟，等.航空摄影测量技术在海岛礁测绘的应用［J］.海洋测绘，2020（2）：45-48.

［4］邹长慧，周忠发.喀斯特高原山区无人机低空遥感影像数据的获取与处理［J］.测绘通报，2020（S1）：421-423.

［5］顾广杰，张坤鹏，刘志超，等.浅谈无人机倾斜摄影测量技术标准［J］.测绘通报，2020（S1）：210-213.