无人机倾斜摄影测量在地形图测绘中的应用

引言：随着科学技术的发展，我国在测绘工程方面取得了突破和提升，同时在测绘过程中使用的测量技术也发生了变化。现阶段，许多地区都开始使用无人机作为测量设备，完成测绘工作。特别是随着当前影像技术的发展和突破，无人机设备已逐渐成为测绘工程中最主要的测绘设备。通过无人机开展测绘工程，相较于传统的测绘模式来说，不仅提升了测绘准确率，还有效提高了工作效率。

一、无人机倾斜摄影测量概念以及应用优势

1.1 概念

倾斜摄影是在航拍场域中，进行相应的倾斜角度对地面进行对象化航拍。无人机倾斜摄影采取统一平台搭载多种摄像传感设备，使用多个角度对对象进行倾斜角度的摄影，此种方式克服了传统的垂直拍摄的劣势。无人机摄影技术的迅速发展推动着摄影航拍技术在多个领域的广泛应用，对地面上的物体可以进行三维模型的获取，相较于传统的摄像技术，成像技术更加成熟，因此，在此基础上，无人机倾斜摄影实现了对传统拍照技术的超越。目前，无人机拍照技术已经广泛地运用在地形图测绘和城市三维建构等领域上，实现了对倾斜摄影技术的广泛应用。此外，倾斜摄影技术还可以捕捉地形的细节和纹理，使测量结果更加丰富和可靠。无人机倾斜摄影测量已经在许多领域得到了广泛应用，包括土地测绘、城市规划、环境监测等。无人机倾斜摄影技术作为一种新型的测量方法，具有多方优势，为传统测量方法带来了革命性的改变，并为我们提供了更多的选择和可能性。

1.2 应用优势

（1）设备少，便携型强。传统地形测绘工作中需要人员携带全站仪、水准仪、RTK 测量等，这些工具往往需要多个人共同合作才能完成全部地形测绘工作，设备众多，携带不便。无人机倾斜摄影则只需要准备无人机与相机即可，在具体地形图测绘工作中，一人就可完成外业测绘数据采集工作与内业数据建模，一人就可以完成全部工作。（2）天气适应能力强。在地形图测绘工作中，外业数据采集易受天气影响，降雨、降雪、大雾等天气都会导致测绘工作无法正常开展，进而延长整个测量工期。而采用无人机倾斜摄影技术，能在一定程度上不受恶劣天气的影响，只要天气允许无人机起飞，即便光线不足，也可拍摄出满足地形图测绘需求的清晰照片，大大增加了作业时间。（3）保障作业人员安全。由于地形图测绘工作中需要测绘人员携带各种测绘仪器勘察地形信息，因此以往在野外测绘工作时容易出现各种险情，影响工作人员的人身安全，采用无人机进行倾斜摄影测量，工作人员只需要控制无人机飞行，并根据飞行过程中的前视和下视双图传送信息调整飞行高度，无人机工作状态与测绘数据可以在控制台实时显示，使测绘人员的人身安全得到保障。（4）图像清晰精度高。相较于传统的地图测绘，无人机可以进行多相机、多角度拍摄，且无人机可以利用导航系统，进行综合性拍摄，图像清晰精度得到明显提高，非常适合地形图测绘作业。

二、无人机摄影测量技术在地形图测绘中的应用

2.1 数据收集

在地形图测绘的过程中，加强对无人机倾斜摄影测量的应用，可有效获取实时测量数据，便于工作人员对数据信息进行整理分析。其中，在数据收集时，通常会设定具体的摄影测量范围，明确测区内的地形高差，掌握地形的裸露程度。在此基础上，对无人机飞行的航线及测量区域合理划分，对航向的重叠度进行科学设置，保证无人机倾斜摄影的范围在规定的标准内。同时，通过对测量区域内的地形分析，可合理设置相应的像控点，并对各个像控点的坐标进行标记，利用无人机摄影功能对坐标位置进行采集，由此掌握测量范围内的地形情况。在控制测量过程中，应当合理选择相应的控制点，充分提高测量精度。通常情况下，针对密集区域应当在100～200m 左右设置一个控制点，相对于其他区域可在 300～400m 左右设置相应的控制点，从而快速获取相应的坐标数据。与此同时，工作人员还可对拍摄的像片详细查看，并对其进行全面检测，保证信息数据采集的精确度。继而有助于工作人员对数据信息进行合理分析，快速完成地形图的测绘工作，提高地形图的测绘质量。在无人机倾斜摄影测量下，可有效增强整体的测量效率，促使无人机倾斜摄影测量技术得以大范围推广。

2.2 空中三角测量计算

摄影测量中一张像片需要在 4 个地面控制点的基础上进行空间后方交会，解求像片的外方位元素，一个立体像对模型的绝对定向，也需要 4 个地面控制点，求出 7 个绝对定向元素，才能把经过相对定向建立的任意模型纳入到地面摄影测量坐标系中。在像片纠正制作正射影像图中，每张纠正的像片也需要地面控制点。所需要的这些大量控制点若全部由外业测定，外业工作量将会很大。摄影测量任务就是要最大限度地减少外业工作，因此提出空中三角测量。在外业飞行的区域范围内，通过实测几个少量的控制点，建立数学模型，平差解算出摄影测量作业过程中所需要的全部控制点及每张像片的外方位元素。在开展工作之前，做好现场勘察，完成相控布设和目标点采集，设计好飞行航线，为完成空中三角测量打好基础。同时要合理使用空三加密技术，通过增加空三加密距离，能实现对特殊地形的有效处理。对平坦地区要及时进行空三加密多次平差，以达到规范精度要求。软件操作过程需要导入影像文件、POS 数据、控制点文件、相机参数进行内定向和相对定向，通过刺点、设权平差、删争议点反复操作直到最后控制点精度满足要求，完成空中三角测量计算平差。

2.3 模型制造

利用无人机倾斜摄影测量，可将拍摄的影像进行有效整理，对拍摄模糊甚至偏移的情况进行适当的处理。并将拍摄的照片按照时间进行排序，对其进行重命名，避免出现重复的现象，造成较大的误差，降低地形图的质量。同时，工作人员还需对数据进行合理归纳，并将数据导入到具体的系统中，以此进行空中测量计算，对像控点进行全面地测量。根据实际情况，对空中三角测量进行实时调整，对平差报告进行合理分析，从而建立三维模型。在测量数据信息的分析过程中，对于不合理之处进行及时改正，对模型进行适当调整，提高模型的准确率，将调整完的模型进行生产，为地形图测绘奠定良好的基础。

三、结语

总而言之，随着科学技术的进步，当前许多测绘工程都对数据的精确度提出了更高的要求。在这样的情况下，应根据实际需求灵活运用无人机摄影测量技术开展测绘工作，从而更好地提升测绘工程工作的质量。

参考文献

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