顧振偉

浙江省水利水電勘測設(shè)計(jì)院 浙江 杭州 310002

隨著當(dāng)前不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查工作的興起，傳統(tǒng)的地籍測圖方式已經(jīng)無法對(duì)此項(xiàng)工作提供更多的幫助了，而隨著無人機(jī)航測傾斜技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠使當(dāng)前的山地模型繪測工作在進(jìn)行的時(shí)候，獲得更高的精確度和簡短的繪測時(shí)間，改善傳統(tǒng)測圖模式的人力投入大、時(shí)間周期長等問題。航測傾斜攝影技術(shù)在當(dāng)前遙感和繪測的領(lǐng)域得到了廣泛的引用，相比傳統(tǒng)的三維建模方法，航海傾斜攝影的應(yīng)用能夠讓山地建模的繪測工作變得更加高效、降低了投資成本，提高了工作的質(zhì)量。所以，在山地建模的繪測中進(jìn)行使用，將山地建模工作的整體質(zhì)量做到切實(shí)有效的提高，也保證了工作的最終效率?？梢?，對(duì)航測傾斜攝影在山地建模中的應(yīng)用進(jìn)行深入探討是十分必要的。

一、航測傾斜攝影技術(shù)的特點(diǎn)

首先，航測傾斜攝影技術(shù)能夠依托帶有準(zhǔn)確和智能定位的照相設(shè)備來獲取所需的數(shù)據(jù)，例如，周邊的地物情況。而傾斜影像與正攝影像略有不同，可以從多個(gè)角度來采集測量物體的全部信息，例如，側(cè)立面情況、表面特征等各類信息，同時(shí)將其進(jìn)行科學(xué)地還原。其次，該技術(shù)能夠在配套軟件的科學(xué)使用下掌握所需測量的物體的真實(shí)情況，包括總長度、實(shí)際的高度等內(nèi)容，從而對(duì)其面積做到科學(xué)和準(zhǔn)確的計(jì)算，將該技術(shù)在各行業(yè)的運(yùn)用范圍做到極大程工的拓寬。然后，航測傾斜攝影技術(shù)能夠采集到建筑物側(cè)面的紋理。在現(xiàn)代化城市的建設(shè)中，先進(jìn)技術(shù)的使用可以將測繪工作的整體質(zhì)量做到極大程度的提升，尤其是航測傾斜攝影可以為山地建模工作提供所需的各類數(shù)據(jù)，在批量獲取的方式下實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的成圖，將測繪工作的整體成本不斷減少。最后，航測傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用能夠使自身的數(shù)據(jù)量變小，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)布提供有效地幫助。例如，通過各類影像的全面獲取，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析，讓網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布更為高效，從而為應(yīng)用的不斷共享帶來極大程度地促進(jìn)[1]。

二、航測傾斜攝影技術(shù)攝影的步驟

在勘測階段中，需要對(duì)所拍攝的山區(qū)范圍和無人機(jī)的起飛場地等內(nèi)容進(jìn)行明確，加大范圍拍攝，從而使數(shù)據(jù)缺失的情況能夠得到有效地避免控制。另外，需要選擇所拍攝的影響信息分辨率，選取相應(yīng)的無人機(jī)航測傾斜攝影裝置，讓其能夠?qū)⒆陨淼木鹊玫搅己玫目刂?。除此之外，在進(jìn)行航測飛行之前，需要在待測場地內(nèi)布置許多的控制點(diǎn)，所控制的內(nèi)容是已經(jīng)知道了的地理位置信息，如經(jīng)緯度或者高低等，選擇待測區(qū)外的邊界點(diǎn)進(jìn)行“金字塔”的擺放法則，盡可能均勻的分布在整個(gè)待測山區(qū)內(nèi)。在這時(shí)，需要設(shè)置數(shù)量適宜的控制點(diǎn)，防止控制點(diǎn)出現(xiàn)過多而導(dǎo)致后期圖像處理工作量增加的情況。

在進(jìn)行航測傾斜攝影技術(shù)進(jìn)行山地建模的測繪工作時(shí)，通常需要對(duì)多條相互交叉的飛行航線來代替多目無人機(jī)單條航線 采集的圖像信息，一般情況下，需要將這一內(nèi)容設(shè)計(jì)為五條航線。在已經(jīng)對(duì)無人機(jī)的飛行路線進(jìn)行了規(guī)劃之后，需要讓無人機(jī)在之前選擇的控制點(diǎn)進(jìn)行起飛一次，飛行的高度即進(jìn)行航測時(shí)的高度，在經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下可以在無人機(jī)上垂直向下掛一個(gè)紅外激光燈，使無人機(jī)飛到設(shè)定的高空之后與控制點(diǎn)經(jīng)緯度進(jìn)行重合，重合之后調(diào)整無人機(jī)姿態(tài)，并且拍攝一些圖片，為后期處理提供更多的素材[2]。

在已經(jīng)校正完成了無人機(jī)的具體位置之后，需要按照之前所設(shè)計(jì)的多條無人機(jī)飛行路線進(jìn)行航測，并且拍攝一定量的圖片。注意無人機(jī)的飛行時(shí)間，在電量不足以滿足一條飛行航線的時(shí)候，需要提前返航更換電池，防止出現(xiàn)因?yàn)殡娏坎蛔愣崆胺岛降那闆r。

在采集到了一定量的圖片之后，需要進(jìn)行室內(nèi)的處理，通過相關(guān)的處理軟件將圖片進(jìn)行點(diǎn)位校正、建立空三模型、計(jì)算三維模型和紋理映射等步驟，從而得到一個(gè)立體的三維模型和傾斜影像圖。山地地形的測量結(jié)果和所生成的三維模型需要進(jìn)一步的校點(diǎn)核算，當(dāng)出現(xiàn)紋理缺失或者測量的精度沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，就需要根據(jù)缺失的數(shù)據(jù)來進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測工作，從而為測量工作的全面開展帶來極大程度的保障。

通過該技術(shù)的有效應(yīng)用，不僅僅可以將實(shí)際的情況做到最為真實(shí)地反映，還能夠依托各類先進(jìn)技術(shù)完成精準(zhǔn)的定位，將地理信息做到合理嵌入，給使用者帶來優(yōu)質(zhì)和全新的體驗(yàn)，從而將遙感影像的運(yùn)用領(lǐng)域做到有效拓展，使遙感影像行業(yè)能夠在全新的環(huán)境下獲得長足發(fā)展。因?yàn)楹綔y傾斜攝影技術(shù)能夠?qū)Φ乩硇畔⑦M(jìn)行展現(xiàn)，又給用戶帶來友好和優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)感，彰顯出其獨(dú)有的應(yīng)用價(jià)值，從而促進(jìn)遙感影像行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。由于該技術(shù)已在發(fā)達(dá)國家做到不斷應(yīng)用，我國也開始將其應(yīng)用于國土安全管理的相關(guān)工作，特別是在山地建模中進(jìn)行了廣泛的推廣[3]。

三、航測傾斜攝影技術(shù)的要點(diǎn)

航測傾斜攝影技術(shù)對(duì)成片質(zhì)量的要求很高，不僅僅需要保障一定程度的曝光量，還需要降低圖像點(diǎn)位移和鏡頭漸暈情況的發(fā)生，將影響的信噪比進(jìn)行良好的提高，就應(yīng)該考慮多種因素所帶來的不同影響，例如，氣象變化、所需的航高等因素，為最佳曝光的參數(shù)設(shè)置帶來切實(shí)有效的保障。由于一部分無人機(jī)多是選用非測量型的單反來進(jìn)行航空攝影的工作，所以十分容易出現(xiàn)鏡頭畸形變化或者照片邊緣逐漸明顯的情況發(fā)現(xiàn)，使成像點(diǎn)無法達(dá)到三點(diǎn)共線的工作條件，三維模型的建立及其精度將受到不同程度的影響。對(duì)此，工作人員帶著極高的責(zé)任心，重視相機(jī)的校驗(yàn)環(huán)節(jié)，對(duì)畸形的照片進(jìn)行科學(xué)和高質(zhì)量的修正，給后續(xù)的各項(xiàng)工作帶來直接的影響。

雖然航測傾斜攝影技術(shù)自帶的pos精度較差，但是在進(jìn)行山地建模的測繪工作中，應(yīng)巧用pos數(shù)據(jù)完成各像片之間相對(duì)位置關(guān)系的科學(xué)確定，再借助空中的三角測量方式對(duì)pos數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。為了保證曝光位置數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，技術(shù)人員應(yīng)掌握好連接點(diǎn)的匹配度，切不可盲目增加連接點(diǎn)，以免使測量失敗。除此之外，技術(shù)人員還應(yīng)對(duì)加密環(huán)節(jié)做到極大程度的重視，掌握工作的要點(diǎn)，結(jié)合無人機(jī)的特點(diǎn)，考慮到pos數(shù)據(jù)所具有的精度，對(duì)錯(cuò)誤區(qū)誤的控制點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，將所遇問題做到有效解決。

通過飛機(jī)搭載多個(gè)方向的相機(jī)航飛采集。航測傾斜攝影技術(shù)與地面成一定的角度，結(jié)合pos系統(tǒng)的使用，獲得影響的同時(shí)，能夠記錄相機(jī)三維坐標(biāo)和姿態(tài)，對(duì)于同一個(gè)區(qū)域內(nèi)只需要飛行一個(gè)架次，就能夠獲得垂直拍攝及東南西北四個(gè)方向的傾斜影像，對(duì)采集回來的數(shù)據(jù)能夠制作一個(gè)正射影像，然后進(jìn)行傾斜影像定位定向，將處理的數(shù)據(jù)向管理軟件中進(jìn)行導(dǎo)入，設(shè)計(jì)一個(gè)良好的影像數(shù)據(jù)庫，最后通過專業(yè)的分析軟件和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的平臺(tái)來提供給各個(gè)部門[4]。

除了能夠反映被測量的城市實(shí)際情況，航測傾斜攝影技術(shù)所得到的數(shù)據(jù)還能夠與高科技先進(jìn)的定位系統(tǒng)進(jìn)行良好的結(jié)合，從而得到一個(gè)更加精準(zhǔn)的城市地理位置信息，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)三維建模在測量城市地形時(shí)的缺陷和不足。這一種三維建模是航測傾斜攝影技術(shù)所測量出的結(jié)果和參數(shù)化技術(shù)建模的結(jié)合進(jìn)行構(gòu)建的，最終能夠通過數(shù)據(jù)的過濾測量來繪制出真實(shí)準(zhǔn)確性更高的山地建模測繪圖。

四、存在的問題和解決措施

由于航測傾斜攝影技術(shù)的攝影比例尺有所不同，而且分辨率也存在一定的差異，將加大后續(xù)處理工作的難度，從而留下不同程度的安全隱患，也暴露出諸多的問題，而先進(jìn)的攝影技術(shù)可以獲得各類信息，可以完成航測傾斜攝影技術(shù)的高精確的匹配。那么，在進(jìn)行傾斜的測量操作時(shí)，技術(shù)人員在數(shù)據(jù)的支持下完成山地的建模，在模型中出現(xiàn)不同程度的失真情況。為了將三維模型內(nèi)涵蓋的信息進(jìn)行科學(xué)的補(bǔ)充與糾正，技術(shù)人員將采用人工的方式來完成，例如，借助相機(jī)來拍攝所需的影像、依托車載近景測量等多種手段。隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，無人機(jī)作為傾斜攝影實(shí)測的一種載體，為了讓其自身的便捷性和靈活性和續(xù)航能力得到良好的提高，科研人員在研制體積小、長續(xù)航的電池。在新時(shí)代下，傾斜攝影的先進(jìn)技術(shù)在實(shí)踐中愈發(fā)成熟，山地建模工作也面臨著新的挑戰(zhàn)，給技術(shù)的使用提出了更多的高要求，必須使用高分辨率的相機(jī)，同時(shí)對(duì)航線做到調(diào)整，將技術(shù)使用中所遇的問題做到針對(duì)性地解決[5]。

結(jié)束語

縱觀全文，隨著我國綜合國力的不斷進(jìn)步提高，航測傾斜攝影技術(shù)在山地建模的繪測工作中得到了有效使用，通過航測傾斜攝影來進(jìn)行山地建模，是一個(gè)綜合性較強(qiáng)、涉及面更廣的問題。本文通過基于航測傾斜攝影的方法進(jìn)行了分析探討，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了航測傾斜攝影技術(shù)在山地建模的繪測工作是可行的，并且能夠較好的應(yīng)用于部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的山地人工測量工作。這一技術(shù)的有效使用，能夠讓山地建模的測繪工作得到更多的，能大大降低外業(yè)的人力物力，節(jié)約了一定的時(shí)間，使山地建模的測繪工作效率能夠得到良好的提高。在不斷的實(shí)踐中，航測傾斜攝影技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用為各階段的城市建設(shè)帶來極大程度的推動(dòng)，也為空間數(shù)據(jù)的采集開辟了新的思路。