无人机倾斜测量技术

汪浩

江苏辰图信息科技有限公司 江苏省宿迁市 223800

摘要：无人机是一种重要的设备，随着社会经济的发展和技术水平的提升，无人机技术也得到了不断的完善，并且在多个领域中都发挥了重要的作用。在此背景下，无人机倾斜测量技术也得到了较大的进步，并且逐渐成为了相关领域中的主流技术。近年来，随着无人机倾斜测量技术的进一步完善，其在多个领域中也发挥了较大的作用。基于此，对无人机倾斜测量技术相关内容进行了概述，并分析了其主要优势，进而对其在相关领域中的应用进行了探究。

关键词：无人机；倾斜测量；技术；应用

前言：我国在近几年的发展速度十分迅猛，社会各个领域中也都发生了很大的变化。随着科技时代的到来，科技的发展给人们的日常生活和工作带来了巨大的变化。无人机倾斜测量技术是科技发展的重要产物，具有许多独特的优势，为我国经济社会发展做出了巨大贡献。相比于传统测量技术，无人机倾斜测量技术能够达到更高的精度、更广的范围，也提升了测量数据的准确性和安全性，所以在诸多领域中都发挥了重要的作用。

一、无人机倾斜测量技术的概述

（一）无人机数字影像获取

    无人机倾斜测量是一种新兴的技术，它使用多个传感器来支持，对所需影像进行多角度采集，进而提升获取信息的准确性和全面性。无人机倾斜测量影像获取主要有两种，分别是与地面垂直角度拍摄的正片，与地面呈一定夹角倾斜拍摄的斜片。在传统测量技术中，通常只能实现垂直方向拍摄，因此拍摄范围比较小。应用无人机倾斜测量技术，能够在更多角度进行拍摄。可应用于风景名胜区、公路勘察、地质灾害勘察、露天矿监测、建筑物提取等多个领域。在倾斜测量技术上运用三维空间分析技术，可以对突发事件现场信息及时反馈，使人员财产损失降低。

（二）无人机倾斜测量的数据获取

    无人机倾斜测量技术在采集获取数据的过程中，可以通过垂直角度、倾斜角度等不同方向获取，不过要确保多台传感器拍摄的同步性。在应用中，可以利用计算机控制无人机的拍摄位置、拍摄姿态等。计算机将指令发出后，同时启动多台相机，同步测量被测区域。无人机倾斜测量系统中，配备了专用储存装置，对采集的信息进行存储。在存储完成数据后，系统完成处理分析，形成三维数据模型，帮助工作人员对现场情况有清晰的了解。

（三）影像匹配的技术要点

    利用无人机倾斜测量技术进行目标识别或图像融合，都要完成影像匹配工作，将前期工作充分落实，才能保证工作准确可靠。在当前的计算机视觉领域、军事领域中，都已经实现了对影像匹配的应用。保证匹配算法的科学合理性，是提升正摄影像精密度的必要条件，图像特征决定了匹配算法。因此，应做好图像特征点的检测与匹配，并进行自动空三沉降。形成DEM、DOM，最终满足工作要求。

二、无人机倾斜测量技术的主要优势

    无人机倾斜测量技术具有很多方面的优势。例如，相比于传统的数字正摄影像图，无人机倾斜测量可以对被测区域的情况更加真实、准确的进行反映，准确度大大提升。无人机倾斜测量技术能够在影像中反映出被测区域的具体数据信息，例如面积、高度等，所以在地形测绘工作中，能够做出较大的贡献。无人机摄影系统具有匹配建模影像的功能，可以将人工干预操作行为减少，解决了人工建模误差较大的问题，提高了数据信息的精准性。无人机倾斜测量能够进一步降低综合成本，同时发挥自动化测量功能，可以将人力成本、时间成本加以解决，因此经济性较强。

三、无人机倾斜测量技术的具体应用

（一）公路测量

    在公路测量中，运用无人机测量技术在带状图上进行内插，可对测区高程差加以明确。通过这种方式，能够讲过公路坡道问题、转弯问题的难点轻松解决。在实际应用中，首先利用无人机航拍图片，结合实地测量的具体特点，建立适当的图像匹配。然后，根据公路施工的具体特点，对生成的图像进行插值。能够明确、清晰的展现出公路的实际高程特点。最后运用配套的应用软件，对具有截面特征的图像进行筛选，确定其倾斜角度。上述处理完成后，即代表基础工作的完成，其余可以由测绘人员在很断面区域附近开展测量，对横断面周围环境情况进行勘查，为后期施工方案制定提供依据。相比于人工方法，无人机倾斜测量技术的应用可以降低测量成本，提高测量效率。图像结果可作为计算填土量和开挖量的依据。在无人机倾斜测量技术中，获得的图像之间的侧面重叠和航向重叠都处于较高的水平。基于各项参数共同作用，可以获取最终图像，按照这些信息，能对图像比例尺加以计算。所以，我们可以利用这张图像来精确计算被测区域的面积和体积。因此，根据图像结果，可以计算出山路的填土量和挖土量。在实际应用当中，要对填挖土方量具体路段加以明确，并对路段周围环境情况仔细查看，例如岩石走向、土壤情况等，进而对需要的填挖土方量加以确定。对于需要填充的部分，如果填充段周围有优质土壤，可以就近使用材料，可以减少资源消耗和填充成本。对于需要挖掘的部分，对周围环境干扰综合考虑，并选择合适的挖出涂料堆放场所。可以利用影像对横纵断面处理及周围情况进行观察，在这一过程中运用无人机倾斜测量技术。尤其是在地势险要的区域效果更好。这些区域水体、岩石等，在施工作用下可能发生变动，一旦有较大振动，就可能引起山体结构改变，造成安全事故。所以利用无人机倾斜测量技术，对周围环境充分了解，把握需要注意的施工地点，从而确保施工过程顺利进行，为施工人员安全提供保障。

（二）地质灾害调查

    在地质灾害调查中，无人机倾斜测量可以及时获取实时图像。由于灾后现场混乱，救援人员、勘测人员难以第一时间赶到现场，对于灾害现场的实际情况信息也可能难以准确了解。可以借助无人机倾斜测量技术，快速靠近灾害附近，进行实时全方位拍摄。根据拍摄图像，相关人员可以对灾害严重程度，灾害现场情况加以了解，并尽快制定处理方案。在预防性灾害调查和预防中，可以使用正片摄影。传统的调查方法在调查面积较大时，耗时较长，也会增加调查难度，降低调查效果。采用正摄法，可以全面、快速地覆盖调查现场，获得的现场图像非常清晰。调查人员使用现场拍摄的图像。就能够整理分析相关信息。在正摄影像的基础上，还可利用三维立体模型，运用倾斜测量技术在倾斜和垂直角度拍摄，获取影像数据，提升了信息的准确性和完整性，对灾害体实现了多角度直观观察。还能讲过局部区域拉近放大，丰富了调查内容。因此在地质灾害调查中，无人机倾斜测量的作用很大。借助三维立体模型，可以真实完整的展现出地质灾害现场，让相关人员对地质灾害情况清晰了解，进而快速做出科学的处理方案。此外，在地质灾害调查中，利用线划地形图，也具有重要的作用。在传统地形图测绘中，只有不超过既定比例尺的地形图才能使用。测绘时间长，人力消耗大，调查进度慢。利用无人机倾斜测量技术，能够克服这些困难，可以测绘不同比例尺，对测绘时间段加以设定，提高测绘质量和速度。根据具体需要，采用摄影图像、三维模型等，可以形成不同比例尺的线划地形图，使地质灾害调查需求得到满足。

（三）露天矿山监测

    在露天矿山监测中，运用无人机倾斜测量技术，能够监测开采范围，确定露天矿的开采面积是否超过规定的限度。借助无人机倾斜测量，获得高分辨率真实投影图像数据和三维真实模型数据。根据图像得到的结果，可以对开采便捷直观观察，并查看是否出现越界的情况，这样能够更好的规划控制开采范围。当前无人机倾斜测量已经能够达到厘米级的高精度水平，所以应用于露天矿山监测意义重大。此外，还可实现动态储量检测，利用特定扫描软件，对垂直三维模型开展倾斜测量，对矿山开采进行动态监测处理。技术人员和管理人员可以随时了解开采过程中的现场情况，保证数据信息的准确性。

（四）建筑物提取精度

    在建筑精度提取方面，需要强大的数据检索能力作为支撑，因此数据检索能力在建筑精度提取中起着重要的作用。利用无人机倾斜测量技术，能够实现建筑物碎步采集，同时显示出具体的栅格数据。根据不同数据的不同级别进行数据分类，并根据级别设置索引和缓存。在提高数据检索能力的过程中，技术人员可以利用DEM进行逐像素投影校正、拼接、地图裁剪等，从而一次生成数字正图像数据采集。同时完成相关的数据提取任务。

（五）城市管理

    在城市管理中，借助无人机倾斜测量技术，能够对城市三维实体模型快速构建，在城市建设管理中提供直观的依据和参考。运用无人机倾斜测量，实时航拍城市情况，测量数据将随时更新，使城市管理者在数据充足的情况下制定更科学合理的城市管理计划。随着城市发展速度的加快，高层建筑数量增加，结构复杂，用传统的测量方法难以完成工作。在这方面，无人机的介入可以快速获取建筑信息。以便于更新处理城市建筑模型。由此可见，借助无人机倾斜测量技术，对于城市管理有较大帮助，同时有利于推动城市发展，加快城市化进程。

四、结论

    无人机倾斜测量技术是一项十分先进的测量技术，随着近年来无人机技术的发展成熟，该项技术也在更多的领域中得到了广泛的应用。无人机倾斜测量技术与传统的测量技术相比，具有更为明显的优势特点，对于不同作业环境都能够更好的适应，满足各种工况下的作业要求。无人机倾斜测量技术的出现，填补了传统测量技术的不足，使测量效率和质量大大提升，保证测量数据的准确性和可靠性，并充分支持相关领域的工作。
参考文献：

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