李郭偉 朱江

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于無人機的空中攝影技術(shù)也有了很大發(fā)展。傾斜攝影測量技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于制圖領(lǐng)域。無人機攝影測量技術(shù)具有分辨率高、幾何精度高、操作靈活、成本低等特點，與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比優(yōu)勢明顯，大大方便了施工。施工周期長、施工變量多、能耗高是施工工程的重要特點。這種高消費低效的建設(shè)方式嚴(yán)重阻礙了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無人機傾斜攝影測量技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用勢在必行?？偨Y(jié)無人機傾斜攝影測量技術(shù)理論，說明無人機傾斜攝影測量技術(shù)在完成規(guī)劃中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無人機;傾斜攝影測量;建筑規(guī)劃竣工測繪;應(yīng)用分析

傳統(tǒng)的測量方法是GPS-RTK與mandrin相結(jié)合。這個問題需要更多的人力資源和時間，也受到時間的限制。如果項目壓力很大，雨水持續(xù)不斷， 作業(yè)人員將無法在實地開展連續(xù)作業(yè)。近年來，隨著無人機技術(shù)的發(fā)展和相機分辨率的提高，無人機測繪技術(shù)誕生了GPS-RTK技術(shù)。其中無人機傾斜攝影應(yīng)用最為廣泛，本文詳細(xì)論述了無人機傾斜攝影測量技術(shù)在規(guī)劃實施中的應(yīng)用措施。

1 無人機傾斜攝影測量技術(shù)概述

1.1 無人機傾斜攝影測量技術(shù)原理分析

坡道攝影是一種獲取地面物體信息的新的空中攝影方法，主要使用坡道相機。一般來說，垂直空中攝影是獲取地物信息的手段與傳統(tǒng)的信息獲取方法相比，傾斜相機的優(yōu)勢顯而易見。它主要在五個方向收集數(shù)據(jù)：左、右、前、后和前。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用提供了更精確的位置和位置信息。然后，將使用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)軟件處理生成的數(shù)據(jù)，并將圖像添加到統(tǒng)一坐標(biāo)系中。與傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)相比，無人機傾斜攝影測量技術(shù)超出了圖像采集角度的限制。該技術(shù)的應(yīng)用彌補了正面圖像只能從垂直角度拍攝，不能作為一個整體來看待這一事實，從而實現(xiàn)了多角度收集的效果，提高了攝影測量的質(zhì)量。無人機與傾斜攝影測量技術(shù)相結(jié)合，可以幫助無人機傾斜攝影測量系統(tǒng)更有效、更經(jīng)濟地獲取圖像信息，并提高工作性能。

1.2 無人機傾斜攝影測量技術(shù)的特點

無人機傾斜攝影測量技術(shù)的具體特點包括三個方面。（1）無人機傾斜攝影測量技術(shù)采集的三維數(shù)據(jù)可準(zhǔn)確反映地物的外觀、位置和高度等特性。（2）無人機傾斜攝影測量技術(shù)可以同時生成GSD、DLG和DOM數(shù)據(jù)， 不僅可以從傳統(tǒng)的空中攝影測量中獲得更多數(shù)據(jù)，而且可以有效降低城市三維建模的成本。（3）無人機傾斜攝影測量技術(shù)能夠迅速收集圖像數(shù)據(jù)，提高操作效率。

1.3 無人機傾斜攝影測量技術(shù)的優(yōu)勢

首先，無人機傾斜攝影測量技術(shù)具有真實性優(yōu)勢。這一優(yōu)勢主要體現(xiàn)在視角的多樣性和圖像信息收集的完整性。傾斜照片使用戶可以從多個角度查看建筑的圖像信息，并更好地控制細(xì)節(jié)。其次，應(yīng)用無人機傾角攝影測量技術(shù)可以采集建筑物的紋理。大比例尺航空制圖的特點使用戶能夠更全面地了解建筑立面，并提高三維建模的準(zhǔn)確性和完整性。最后，無人機傾斜攝影測量技術(shù)收集的數(shù)據(jù)規(guī)模小，易于傳播，可迅速在因特網(wǎng)上發(fā)布，以實現(xiàn)共享應(yīng)用。

2 總體技術(shù)流程

（1）數(shù)據(jù)收集。收集以不同比例提供的起點坐標(biāo)和測量數(shù)據(jù)。（2） 區(qū)域調(diào)查。①審查收集到的地形圖，比較地形和細(xì)節(jié)是否發(fā)生變化;② 根據(jù)實地調(diào)查制定實地工作計劃和13個課程。（3）影像控制點的排列方式。檢查點的設(shè)置應(yīng)根據(jù)研究區(qū)的面積和特點，同時考慮到地點和地質(zhì)條件。飛行前，把它整理成一個檢查站。（4）獲取圖像控制點數(shù)據(jù)。圖像控制點數(shù)據(jù)采集采用GPS接收機，點數(shù)據(jù)采集采用控制點測量方法。根據(jù)GB/T 39616-2020 衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)實時動態(tài)測量（RTK）規(guī)范。為了減少衛(wèi)星星歷和多軌等誤差，我們應(yīng)盡量避免信號反射器，增加觀測次數(shù)。每個點至少觀測三次，并至少平滑30次。（5）獲取圖像數(shù)據(jù)。無人機空中拍攝場根據(jù)甲方要求規(guī)劃路線，采集圖像。（6）3D模型的正面圖像和輸出。在業(yè)界，無人機收集的照片被輸入到ContextCapture等繪圖軟件中，然后與以前收集的圖像控制點數(shù)據(jù)結(jié)合起來，轉(zhuǎn)化為地圖?？罩腥菧y量使用ContextCapture等軟件解決區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中自由網(wǎng)絡(luò)圖像約束的聯(lián)合調(diào)整，構(gòu)建空間比例適度自由變形的三維模型，并實現(xiàn)相對方向。傳送在環(huán)境中實地測量的攝影測量點的結(jié)果，使用這些結(jié)果解決現(xiàn)有區(qū)域網(wǎng)絡(luò)模型的應(yīng)力調(diào)整問題，并在精確大地坐標(biāo)系中以絕對方向指導(dǎo)它們。在出現(xiàn)缺陷后及時檢查準(zhǔn)確性報告。第三個空間之后的結(jié)果數(shù)據(jù)將直接提交以生成三維三角網(wǎng)網(wǎng)格構(gòu)造、白色方格三維模型、自由形式紋理映射和三維場景構(gòu)造。（7）矢量成圖。使用清華山威EPS、南卡等制圖軟件，將根據(jù)地形制圖規(guī)范加載和繪制生成的模型。

3 無人機傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用

3.1 工程概況

以一個平面核查項目為例，測量區(qū)包括17座高層商業(yè)建筑，測量面積約180 000㎡，無人機使用五目標(biāo)傾斜相機拍攝空中照片，測量空中三角形，并幫助建立三維模型。

3.2 航線布設(shè)和數(shù)據(jù)獲取

在完成這些措施后，確定無人駕駛飛機的飛行軌跡需要根據(jù)實際情況進行合理的科學(xué)規(guī)劃，以確保80%以上的航線重疊，這也需要60%以上的水平重疊。放置定線時，必須使用「直線」模式，以使第一條和最后一條定線與邊界線保持平行，這取決于測量區(qū)域的方位，以便測試目標(biāo)可以在相應(yīng)的測量區(qū)域中取得適當(dāng)?shù)挠跋?。從傾斜相機的拍攝角度和角度來看， 要獲得物體邊緣的立體視圖，必須保證相機路徑的范圍，超過200米測量區(qū)的限制，最后路徑為14條，水平重疊和角重疊符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)相機飛行點高度為150米，橫向距離38米，航向距離25米。在空中拍攝期間，使用五目標(biāo)傾斜攝影獲得了五組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)都有POS數(shù)據(jù)。

3.3 正射影像和三維模型輸出

使用contempire繪圖軟件執(zhí)行此操作：在軟件中創(chuàng)建新項目、導(dǎo)入實地收集的照片、添加圖像控制點數(shù)據(jù)以匹配以及執(zhí)行三維空間分辨率：完成3d解析度后，建立3d模型。產(chǎn)生3d模型后，您會得到諸如正面影像等結(jié)果。具體步驟如下：（1）整理圖像照片和檢查點數(shù)據(jù);（2）開放式CC， 新項目;（3）導(dǎo)入照片并設(shè)置相應(yīng)參數(shù);（4）修改攝像機參數(shù);（5） 3d測量：指參數(shù)設(shè)置、軌跡設(shè)置、3d分辨率等。（6）三個空白控制;（7）相位-檢查排水溝邊坡頂點，檢查排水溝邊坡頂點精度報告;（8）重建模型;（9）產(chǎn)品生成。

3.4 矢量繪圖

通過新的DP-Modeler決策計劃，傾斜攝影數(shù)據(jù)可用于直接測量，主要是點特征和建筑矢量。在擷取過程中，會詳細(xì)標(biāo)注每個特征。

3.5 成果精度分析

地形圖在建筑完工時測量，需要高精確度，主要特征點與建筑根點之間的誤差應(yīng)保持在50mm以內(nèi)，次要特征點與其誤差應(yīng)保持在70mm以內(nèi)，樓板與圖面根點之間的高程誤差應(yīng)保持在70mm以內(nèi) 測量住宅小區(qū)內(nèi)均勻分布的6棟建筑物的角度坐標(biāo)，統(tǒng)計分析點內(nèi)誤差，選擇住宅小區(qū)內(nèi)5 棟建筑物的邊緣長度，分析誤差。此外，必須在社區(qū)中選擇五個高程點， 并計算錯誤狀態(tài)。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這三級誤差符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，地形圖和收集的建筑物高度符合城市測量規(guī)范，可以在執(zhí)行測量時應(yīng)用。

總之，在規(guī)劃竣工測量時需要應(yīng)用無人機傾斜攝影技術(shù)，它的優(yōu)點是顯而易見的，但也有缺點和不足隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，這些技術(shù)將在不久的將來得到廣泛傳播和應(yīng)用。

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