蔣喆

無人機(jī)傾斜攝影是在過去幾年中通過在同一飛行平臺上攜帶一個或多??個傳感器而開發(fā)的多角度航空攝影技術(shù)，將傳統(tǒng)航空攝影與數(shù)字地面探測相結(jié)合。以一定角度包含底部圖像克服傳統(tǒng)航空攝影技術(shù)的局限性，傳統(tǒng)航空攝影技術(shù)只能從垂直角度捕獲，并且可以更真實(shí)地反映特征的實(shí)際情況，從而補(bǔ)償正射影像的缺失。

一、引言

傾斜圖像是由航空相機(jī)以特定傾斜角度拍攝的圖像，傾斜攝影通過在同一天線平臺上加載多個傳感器同時(shí)從不同角度捕獲圖像，捕獲關(guān)于地面物體的更準(zhǔn)確和更精準(zhǔn)的信息，例如垂直和傾斜角度。常用的圖像數(shù)據(jù)主要來自垂直角度或傾斜角度的航拍或衛(wèi)星圖像。這些圖像中的大部分只有物體頂部的信息特征，缺乏地形的詳細(xì)輪廓和紋理信息，不利于全方位模型的重建和景觀展現(xiàn)。

（一）傾斜攝影原理

傾斜攝影是一種照相技術(shù)，其中攝像機(jī)的主光軸從垂直或水平方向高度偏移并且處于一定的傾斜角度。可傾斜攝像機(jī)是一架飛機(jī)配有五個高分辨率數(shù)碼相機(jī)，進(jìn)行有效的空間布置，并安裝在同一平臺上，以一定角度進(jìn)行航拍。高空間分辨率數(shù)碼相機(jī)拍攝設(shè)備包括下視攝像頭、前視攝像頭、后視攝像頭、左視攝像頭和右視攝像頭。下視攝像頭是用于創(chuàng)建DEM正射影像的垂直攝像頭。前視攝像頭、后視攝像頭、左攝像頭和右攝像頭都是用于獲得物體的側(cè)面紋理圖像的傾斜圖像，并且傾斜角度在15度和45度之間。通過相機(jī)之間的時(shí)間同步裝置精確地對準(zhǔn)成像時(shí)間，圖像位置和位置參數(shù)由姿態(tài)測量裝置提供。它具有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，負(fù)責(zé)上述組件的數(shù)據(jù)采集和控制，并發(fā)送同源觸發(fā)信號，激活多面陣列攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集和內(nèi)存維護(hù)。對應(yīng)的傾斜圖像數(shù)據(jù)處理軟件對收集的傾斜圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括顏色處理、校正、拼接、混合等，以形成滿足應(yīng)用要求的分級圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)品。

傾斜圖像功能：

1.反應(yīng)農(nóng)村地籍周圍的實(shí)際情況。與正射影像相比，傾斜圖像可以提供對地物體的多角度觀測，更真實(shí)地反映實(shí)際的地籍情況，從而大大彌補(bǔ)了正射影像應(yīng)用的不足。

2.通過傾斜圖像，可以測量單個圖像。通過圖像后處理軟件應(yīng)用，包括高度、長度、面積、角度、斜率、輪廓等的測量，以及地籍體積的計(jì)算可以直接基于圖像結(jié)果，并且業(yè)界傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展。

3.數(shù)據(jù)量小，可以很容易地在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布。與在3D GIS技術(shù)中使用3D數(shù)據(jù)相比，傾斜攝影捕獲的數(shù)據(jù)少得多，并且可以通過用于通用應(yīng)用的復(fù)雜技術(shù)快速處理圖像的數(shù)據(jù)格式。

二、無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在農(nóng)村地籍測量中的應(yīng)用

無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)不僅可以提供農(nóng)村地籍測量數(shù)據(jù)的清晰準(zhǔn)確的概述，而且可以保證地形測量精度得到保證，地貌元素的圖像數(shù)據(jù)可以被矢量化。結(jié)合農(nóng)村人口普查的具體要求，本文提出了以下操作程序。

（一）無人機(jī)傾斜攝影測量

1.航空照片

無人機(jī)飛行平臺配備了數(shù)碼相機(jī)，可以在測量區(qū)域拍攝航拍照片。使用地面站控制系統(tǒng)根據(jù)測量區(qū)域的范圍和地圖的比例自動生成路線和飛行時(shí)間。

2.圖像控制點(diǎn)的布局和測量

控制點(diǎn)應(yīng)按照區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制點(diǎn)的要求進(jìn)行安排，應(yīng)在兩條路線重疊的中間選擇區(qū)域網(wǎng)絡(luò)之間的圖像控制點(diǎn)，以便共享相鄰區(qū)域的控制點(diǎn)。應(yīng)在線性良好切割角度物體的交點(diǎn)處或點(diǎn)特征的中心處選擇圖像控制點(diǎn)，其圖像尺寸小于0.2mm，其經(jīng)受相鄰對的自由和聯(lián)合測量。

3.清空三加密

空白三重加密代表了攝影測量生產(chǎn)中的重要一步。它使用很少的地面控制點(diǎn)來計(jì)算勘測區(qū)域中所有圖像的外部方向元素和所有加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)。無人機(jī)三加密主要涉及提取和編輯連接點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)場控制點(diǎn)，計(jì)算調(diào)整模型恢復(fù)以及DEM和DOM生成。根據(jù)用于創(chuàng)建所有權(quán)映射的工作圖的零加密結(jié)果來執(zhí)行DOM成幀。

4.數(shù)據(jù)矢量化

在內(nèi)部數(shù)據(jù)采集中，根據(jù)物體的構(gòu)造以及形成的幾何和物理特征（例如形狀、大小、顏色、陰影和相互關(guān)系）以及形狀的輪廓特征來識別和解釋對象的內(nèi)容和性質(zhì)。使其功能被勾勒出來，創(chuàng)建表格DLG數(shù)據(jù)。

（二）權(quán)屬調(diào)查

權(quán)屬調(diào)查使用DOM框架作為調(diào)查的基本地圖。業(yè)主調(diào)查的主要任務(wù)是：現(xiàn)場檢查、地籍問卷的登記、負(fù)責(zé)人的簽名等。使用生成的DOM和DLG作為調(diào)查的基本地圖，根據(jù)實(shí)際調(diào)查需求繪制結(jié)果。必須在調(diào)查區(qū)域中調(diào)查和繪制所有要素和地貌要素，并且在調(diào)查屬性時(shí)在現(xiàn)場進(jìn)行映射。同時(shí)，土地權(quán)利人、土地權(quán)的所有權(quán)和土地使用信息直接在工作地圖上進(jìn)行檢查和標(biāo)記?，F(xiàn)場地籍調(diào)查，以識別可疑和不可識別的特征，填寫隱藏的功能和新功能，以及在土壤和地貌元素中收集的內(nèi)部材料補(bǔ)充建筑結(jié)構(gòu)和層次的研究，并糾正內(nèi)部行業(yè)識別錯誤的功能，并保持圖片、圖形和字段一致。

（三）地籍調(diào)查

地籍調(diào)查主要涉及兩個方面：圖像的調(diào)整和邊界點(diǎn)的實(shí)際測量。

在內(nèi)部映射的情況下，沒有唯一的、不準(zhǔn)確的、缺失的或增加的特征，并且在地籍測量期間必須進(jìn)行額外的測量。補(bǔ)充測試的主要方法是：

1.通常由鋼尺或測距儀直接添加到工作基本地圖的個人和小規(guī)模特征;

2.必須在大面積上重新測試的地籍物體必須首先放置根控制點(diǎn)。然后可以使用RTK和全站儀極坐標(biāo)方法進(jìn)行其他測量。

邊界點(diǎn)為檢測地塊邊界提供了重要依據(jù)。邊界點(diǎn)通過分析方法測量，地圖根、RTK和全站儀控制測量宗地邊界點(diǎn)的坐標(biāo)。然后，使用Southern CASS軟件，對所獲得的邊界點(diǎn)坐標(biāo)向量進(jìn)行符號化，從而完成地籍圖的繪制。

三、結(jié)語

無人機(jī)傾斜攝影是近年來開發(fā)的高級攝影測量技術(shù)，其應(yīng)用的深度和廣度還有待進(jìn)一步發(fā)展。使用無人機(jī)傾斜攝影遙感技術(shù)可廣泛用于地農(nóng)村地籍監(jiān)測，進(jìn)行農(nóng)村土地管理。雖然無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動數(shù)據(jù)處理，但由于高速率和頁面重疊率，即使小面積覆蓋也需要大量數(shù)據(jù)，處理時(shí)間耗時(shí)，計(jì)算機(jī)軟件和硬件要求很高。探索無人機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和快速分析與處理技術(shù)，可以有效提高無人機(jī)傾斜攝影的實(shí)用性和有效性，推動無人機(jī)遙感技術(shù)在地籍調(diào)查和監(jiān)測中的應(yīng)用。（作者單位：廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院）