申依薇 李賀華

【摘要】科技的蓬勃發(fā)展，切實地改變了行業(yè)生產模式。尤其是航空攝影技術不斷優(yōu)化改良，取得了突破性進展。該技術的應用范圍很廣，在測量行業(yè)中發(fā)揮著不可或缺的作用，例如工業(yè)測量、地理信息測量等。在航空攝影技術的支持下，測量人員能夠采集到所需要的信息，測量難度顯著下降。近年來，信息技術發(fā)展日新月異，并在各個領域都有所滲透，與其他技術能夠有效融合，實現(xiàn)技術的智能性。在無人機上搭載航空相機，能夠實現(xiàn)航空攝影測量的自動化。測量人員只需要進行無人機參數(shù)設定，并在地面進行恰當?shù)恼{控，就能夠采集到全面、準確的測量信息。數(shù)字航空攝影測量數(shù)據(jù)處理技術具有極高的應用價值，本文將進行詳細介紹。

【關鍵詞】航空攝影;數(shù)字測量;數(shù)據(jù)處理;關鍵技術

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.135

在測量行業(yè)中，信息采集是最為關鍵的環(huán)節(jié)。但受到各方面因素的限制，在進行某些信息采集時，具有一定的難度。過去普遍采用人工采集信息的方式，不僅效率較低，而且人工誤差難以避免，信息的準確性得不到有效保障。而借助無人機進行測繪信息采集，則能有效解決上述問題。在無人機上搭載航空攝影裝備，實現(xiàn)航空攝影技術的數(shù)字化。在數(shù)字軟件的處理下，攝像機采集到的相關信息被轉化成多種呈現(xiàn)方式，還可以建立起三維模型，更加直觀立體。尤其無人機傾斜攝影技術，應用優(yōu)勢十分顯著。能夠幫助測繪人員更加直觀地了解相關信息，而且采集到的圖像清晰準確，作業(yè)效率十分理想，因此得到了行業(yè)人士的廣泛認可。在使用數(shù)字航空攝影技術時，有需要把控的關鍵點。本文圍繞無人機數(shù)字航空攝影概況展開討論，并就技術應用提出優(yōu)化建議。

1使用無人機進行數(shù)字航空攝影現(xiàn)狀

在測繪行業(yè)，常用的測量技術有很多，而且都十分先進，各有各的優(yōu)勢。例如實時動態(tài)控制系統(tǒng)，能夠幫助測量人員掌握測量進度等，應用十分廣泛。而無人機的優(yōu)勢在于，該技術能夠在現(xiàn)場測量中發(fā)揮作用。在地質信息測量中，部分測量區(qū)域比較偏僻，人工測量具有較高的難度和危險性。而利用無人機進行測量，則不會受到施工環(huán)境的影響。而且與傳統(tǒng)的人工測量方式相比，無人機測量的效率無疑更高，施工周期得到控制，測量成本也明顯下降。而且在無人機的輔助下，生產力得到解放，測量人員的工作壓力有所減緩。同時，傳統(tǒng)的攝影技術無法進行全方位拍攝，拍攝角度有一定限制。但傾斜攝影技術則不存在這方面的缺陷，能夠從各個角度進行拍攝，保障采集信息的全面完整。

2數(shù)字航空攝影測量數(shù)據(jù)處理技術

2.1采集紋理信息

就地理信息測繪行業(yè)而言，經常會遇到測繪區(qū)域地形較為復雜的情況。如果測繪對象位于人口密集的城市，那么在密度較大的建筑物影響下，測繪工作是難以開展的。這時候就需要用到數(shù)字航空攝影測量技術，以排除建筑物的干擾，避免對城市居民的正常生產生活產生妨礙。而在偏遠的山地地區(qū)，由于地形復雜，具有一定的危險性，不適宜采用人工測量的方法。所以可以借助無人機，在上面安裝攝像設備，進行航空攝影。同時，通常采用photomod軟件來進行模型分析。在無人機拍攝過程中，可能出現(xiàn)無法捕捉目標對象圖像的問題，這時候可以從測繪對象的紋理區(qū)域入手，從中獲取到較小的圖像。這種方法的原理實際上很簡單，其主要是利用了無人機傾斜攝影技術，對測繪建筑的墻面紋理進行獲取。用無人機上搭載的攝像機進行拍攝，并借助photomod軟件進行紋理圖像編輯和加工。在實際操作時，可以充分利用點云數(shù)據(jù)，能夠對形狀不規(guī)則的對象進行測量，同時構建無紋理的立體模型。然后再由photomod進行紋理信息采集，并對信息進行映射。

大數(shù)據(jù)時代下，基于信息技術的行業(yè)在生產過程中，會生成海量的信息數(shù)據(jù)。在航空攝影測量技術的應用中同樣如此，需要對大量的數(shù)據(jù)信息進行采集、處理。目前常用的數(shù)據(jù)采集方法有兩種，一種借助計算機軟件來完成，由mapmatrix軟件和virtuzo軟件協(xié)調配合，利用兩種軟件生產的圖像，來構建三維模型。對測繪信息進行全面的采集，并實現(xiàn)有價值信息的編輯和存儲。另一種方法則是依靠航測內部編輯人員完成的，其將目標信息存入JX4方法，對數(shù)據(jù)編輯結束后，再將最終的結果存入數(shù)據(jù)庫中。

在圖像的制作階段，常用到的工具仍然是photomod軟件，該軟件的優(yōu)勢就在于，能夠對多種類型的數(shù)據(jù)信息進行采集以及統(tǒng)計。此外，無人機在正式工作前，要制定充分科學的飛行方案，確保能夠完成拍攝任務。首先，要像有關部門遞交飛行申請，提前做好空域準備，以避免不必要的麻煩。其次，還要明確無人機的各項參數(shù)，例如其飛行高度、間隔距離以及導航范圍等。只有確保無人機各項參數(shù)設置合理，才能為無人機的正常工作打下良好的基礎。而且photomod軟件的應用，實際上需要飛行方向等信息的支持，只有在掌握飛行方向的前提下，才能進行地形數(shù)據(jù)的采集和編輯。在完成三維模型構建后，還需要對模型的格式進行調整，提高模型的精度和可信度。通過對圖像數(shù)學關系的提取和分析，能夠精準定位測繪對象位置，從而完成紋理三維模型的完善。

2.2數(shù)據(jù)信息的處理

在處理數(shù)據(jù)信息的時候使用photomod軟件。photomod軟件是在EPS地理信息工作站平臺下建立的航測軟件系統(tǒng)。作為一個航測軟件系統(tǒng)，它可以與航測遠景相連接，具有通用、JX4、綜合航測白帳等功能，可以隨時采集和編輯信息，采集和建立數(shù)據(jù)庫，存儲數(shù)據(jù)信息。在EPS平臺運行過程中，無人機射擊獲得的信息可以傳輸?shù)街付ǖ臄?shù)據(jù)庫中，并實時更新數(shù)據(jù)信息。它可以稱為集采集、編輯、存儲和數(shù)據(jù)信息更新為一體的航空測量系統(tǒng)。

此外，photomod軟件作為一款航測系統(tǒng)，還具備其他方面的優(yōu)勢。其具有十分強大的兼容性，能夠與多個平臺進行信息交流。從各個平臺上采集到所需要的信息，而且采集效率極高。同時，該軟件還涉及到對信息制圖技術以及數(shù)據(jù)轉換技術的應用。在進行數(shù)據(jù)信息采集時，數(shù)字化程度很高，采集效率極為理想，能夠對數(shù)據(jù)進行快速的篩選和監(jiān)測，采集具有較高價值的信息。將該系統(tǒng)應用于無人機測繪，在采集到圖像信息時，對圖像數(shù)據(jù)進行整合，并構建仿真的三維模型，能夠讓測繪人員真實直觀地了解到測繪對象的特征。目前紋理映射算法得到了明顯的優(yōu)化和改良，已經能夠對二維的紋理圖像進行操作轉化，最終形成精度較高的三維模型，參考價值有所提升。因為對測繪對象而言，通過三維模型所能體現(xiàn)的信息更全面。

無人機采集的圖像由photomod軟件處理，采集與編輯庫不分離。測繪技術由數(shù)字化向信息化轉變。在photomod軟件搭建的平臺上，將無人機射擊中獲得的所有地理元素用骨架線+屬性進行描述，完全滿足了地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設和制圖應用的要求。在圖像顯示和打印高亮顯示過程中，可以動態(tài)、符號化地進行操作，符合方案規(guī)范，滿足設計圖紙要求。

綜上所述，近年來數(shù)字航空攝影技術應用十分廣泛，而且在不斷的進步改良。通過與無人機技術的融合，數(shù)字航空攝影測量應用價值得到提升。在進行拍攝測量時，能夠多角度地拍攝測量對象。通過建立三位模型，能夠真實地還原測量對象的各方面信息，測量人員能夠掌握準確、全面的測量信息。尤其是傾斜攝影技術，得到了行業(yè)人士的認可和青睞。借助數(shù)據(jù)處理軟件，對采集到的信息進行分析加工，以多元化的方式呈現(xiàn)。為了對大量信息進行整理，提高數(shù)據(jù)處理效率以及分析價值，可以建立健全數(shù)據(jù)管理平臺，將精度較高的三維模型保存下來，方便測量人員的調用。相信在不久的將來，我國數(shù)字航空攝影技術將得到進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1]王曉慶.基于無人機航空攝影測量的高程數(shù)據(jù)提取方法分析[J].資源導刊，2019（6）：39-41.

[2]黃太平，馬強，白春平.固定翼無人機航空攝影測量在大面積地形測量中的應用[J].科技展望，2017（13）：77-78.