倾斜摄影测量技术在大比例尺基础测绘工程中的应用分析

林进科

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摘要：倾斜摄影测量技术是在大比例尺基础测绘工程中广泛应用的高精度技术。它通过安装倾斜相机或传感器，以不同角度和方向对地面进行连续拍摄和获取影像数据。倾斜摄影测量技术结合了航空摄影和测量技术，能够提供更真实、更立体的地形和地貌信息。

关键词：倾斜摄影测量技术；大比例尺基础测绘工程；应用

引言

随着科技的不断进步，倾斜摄影测量技术在大比例尺基础测绘工程中的应用越来越受到关注。倾斜摄影技术通过获取高精度的倾斜影像数据，为城市规划、土地监测、建筑设计等领域提供了丰富的空间和几何信息。

1倾斜摄影技术概述

倾斜摄影技术是一种相机或传感器安装在飞机、无人机等载体上，以不同角度和方向对地面进行连续拍摄的技术。与传统垂直摄影相比，倾斜摄影技术可以展现更真实、更立体的场景和环境。倾斜摄影技术将摄影器材设置为倾斜角度，通常可以覆盖地面的不同视角和高程信息，提供丰富的空间数据。倾斜摄影技术利用航空摄影和测量原理，通过飞行器载荷系统捕捉连续的倾斜影像，并结合导航系统和测量技术，获取影像的坐标和方位参数。倾斜摄影技术能够快速获取大范围的倾斜影像，通过后期处理和分析，生成具有地貌、地形和建筑物等具体细节的三维模型和数值表达形式，有效提供地理空间数据支持。

2倾斜摄影测量技术在大比例尺基础测绘工程中的应用

2.1采集地形数据信息

使用倾斜摄影测量技术进行地形数据采集时，倾斜相机或传感器通常会以不同的角度和方向对地面进行连续拍摄。这些倾斜拍摄的影像能够捕捉地表的不同高程和坡度，并记录地物的真实形态。借助导航系统和测量技术，可以对影像进行精确定位和定向，获取地形数据的准确坐标和方位参数。倾斜摄影测量技术能够提供高精度的地表坐标和方位数据，使得采集的地形数据具有较高的准确性和可靠性。倾斜摄影技术能够获取不同角度和方向的影像，使得地形数据呈现出更立体、更真实的效果。

2.2处理地形测绘数据

利用倾斜摄影测量技术采集到的倾斜影像数据，通过后期的处理和分析，生成高精度的地形测绘数据。主要的处理步骤包括影像定位、数字表面模型（DSM）生成、正射影像制作等。通过倾斜摄影测量技术获得的影像数据，需要进行影像定位来确定每张影像的准确位置和方向。这涉及到影像内外方位定向的计算和调整，以确保影像具有正确的空间位置。利用倾斜影像数据中的立体视差信息，可以生成高精度的数字表面模型（DSM）。数字表面模型反映了地表或建筑物等地物的高程分布情况。倾斜摄影测量技术通过连续采集影像数据，能够提供具有更多细节的地形信息，生成更精确的数字表面模型。通过将生成的数字表面模型与影像进行配准，制作出高精度的正射影像。

2.3校正异常图形

在使用倾斜摄影测量技术采集的倾斜影像数据中，可能会出现校正异常图形，即图像投影不良或存在畸变。为确保获得准确的地形测量数据，需要对这些异常图像进行校正处理。校正异常图形的目的是消除或纠正图像中的畸变和误差，确保地物的真实形态和精确位置得以恢复。倾斜摄影测量技术中的影像存在由于摄影器材的角度和方向而引起的空间畸变，如垂直方向拉伸或倾斜变形。通过校正空间畸变，使图像在平面上具有更准确的比例关系，保证测量结果的精度。倾斜摄影测量技术一般采用多台相机或传感器并行拍摄，相机之间的相位差会引起影像的位移或错位。在倾斜摄影中，影像边缘的数据通常受到光照条件和相机角度的影响，存在边缘模糊或光度不均匀等问题。

2.4合理划分地类边界

通过倾斜摄影技术采集的倾斜影像数据，可以提供高分辨率、真实立体的地物信息，有助于对地物进行精确分类和边界划分。通过不同角度和方向的倾斜拍摄，倾斜摄影技术能够提供更多角度的地物影像，使地物表面在影像上呈现出更加真实的立体效果。倾斜摄影技术的高分辨率使得影像中的细节能够更清晰地展示，从而更准确地划分地类边界。根据倾斜摄影采集到的倾斜影像数据，通过人工或计算机解译，对地物进行分类和边界划分。例如，通过识别地物的形状、纹理、颜色等特征，确定它们的类别，并画出相应的边界线。利用倾斜影像数据生成的三维模型可以用于辅助地类边界的划分。通过在三维模型中观察地物的高度和空间分布，更准确地确定边界位置。将倾斜摄影采集的影像数据与其他辅助数据（如高程数据、植被指数等）进行融合，提高地类边界划分的准确性。

2.5构建三维实景模型

通过倾斜摄影采集的倾斜影像数据和相应的处理方法，可以生成具有真实感、立体感的三维实景模型。倾斜摄影测量技术采集到的倾斜影像需要进行影像配准和定位，确保影像数据的准确性和一致性。这样可以使得后续处理的结果更加准确。倾斜影像数据经过密集匹配算法，将不同角度拍摄的影像之间进行特征点匹配，从而得到较为密集的点云数据。点云数据记录了地物的空间点在三维坐标系下的位置信息。由于点云数据中可能存在噪点和冗余点，需要进行过滤和优化，去除无用信息，并提取出地物表面的重要特征点。根据点云数据，可以进行网格重建，得到连续而光滑的模型表面。为了使三维实景模型更加逼真，可以将采集到的影像进行材质贴图，将影像中的颜色和纹理信息映射到相应的模型表面上，增加模型的真实感。

2.6测绘大比例尺地形图

倾斜摄影测量技术通过倾斜拍摄影像的方式，可以获取具有高分辨率和立体感的地表影像数据。这些影像提供了真实的地物形态和表面特征。倾斜影像数据需要进行影像定位和校正，以确定每张影像的准确位置和方向。这一步骤是确保地形图准确度的前提。倾斜影像数据中的地物需要进行提取和分类，确定各个地物的边界和类别。这可以通过影像解译和计算机视觉的方法来实现。将地物分类和高程数据等转化为栅格数据，并结合适当的符号和标注，制作地形图。制图包括栅格地图、等高线图、坡度图、坡向图等。

3倾斜摄影测量技术在大比例尺基础测绘工程应用注意事项

倾斜影像数据的质量对于后续测绘工作至关重要。要确保影像的清晰度、几何精度和颜色一致性，并避免出现拍摄阴影、模糊、过曝等问题。影像质量的好坏直接影响了地物解译和测量精度。倾斜影像需要经过准确的配准和定位，以确保不同影像之间的一致性和准确性。配准和定位的准确性将直接影响后续数据处理和测绘结果的准确性。通过密集匹配的方法生成的点云数据需要进行滤波、裁剪和优化等处理，去除噪声和异常点，并提取出有用的地物信息。点云数据处理的精细程度会直接影响后续的三维建模和地形分析结果。在测绘大比例尺地形图之前，利用现有的高精度参考数据来对比和验证倾斜摄影测量技术得到的地面控制点和模型精度。

结束语

倾斜摄影测量技术作为一种高精度、高效率的测绘技术，在大比例尺基础测绘工程中具有广阔的应用前景。通过倾斜摄影测量技术，可以获取真实立体的地貌和地面信息，为城市规划、土地资源管理、建筑设计等领域提供了更丰富的空间数据支持。

参考文献

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