劉曉娜

沈陽(yáng)祺鵬集團(tuán)有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110141

無(wú)人機(jī)傾斜攝影是指通過(guò)攜帶有攝像頭的無(wú)人機(jī)，通過(guò)多個(gè)角度對(duì)待測(cè)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量的操作。相較于傳統(tǒng)的垂直攝影，傾斜攝影可以將待測(cè)物體或地區(qū)的高度差展示出來(lái)，使所拍攝的景象更加的真實(shí)、直觀。因此，研究無(wú)人機(jī)傾斜攝影在測(cè)繪工程中的應(yīng)用，對(duì)于提升我國(guó)的測(cè)繪水平具有重要的意義[1]。

1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)概述

無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)是在無(wú)人機(jī)上安裝以及搭載多個(gè)傳感器的方式，可以從多個(gè)角度來(lái)進(jìn)行區(qū)域拍攝和測(cè)量。在無(wú)人機(jī)的技術(shù)不斷發(fā)展過(guò)程中，其傾斜攝影技能也被運(yùn)用到多個(gè)領(lǐng)域。傾斜攝影技術(shù)，也就是在多個(gè)角度來(lái)提供更高分辨率的影像技術(shù)信息，從而能建立起三維模式的數(shù)字模型，在進(jìn)行城市建設(shè)、山地測(cè)繪發(fā)揮著重要的作用，并且與傳統(tǒng)垂直攝影技術(shù)比較，通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影在進(jìn)行測(cè)圖工作過(guò)程中可以不再佩戴立體觀測(cè)眼鏡。對(duì)于工作人員而言有方便快捷。當(dāng)無(wú)人機(jī)在使用傾斜攝影進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程是通過(guò)將各個(gè)攝影點(diǎn)進(jìn)行前視、后視、右視、左視以垂直等五個(gè)角度進(jìn)行測(cè)量，如此就能有效生成一個(gè)三維實(shí)景模型，通過(guò)分析整理、計(jì)算就能很快得到地理位置、地勢(shì)情況以及縱橫斷面等各方面地域特征。然而在以往的測(cè)量方式和方法，僅僅將各攝站點(diǎn)中心投影影像進(jìn)行整合處理，由此生成正射的影像，但是如何有效分析出地物具體情況還是非常有限的。兩者進(jìn)行比較，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量可以有效生成正射影像，同時(shí)還能對(duì)于多個(gè)比例尺進(jìn)行測(cè)制，建立事物三維圖像，對(duì)于地物有一個(gè)全面的展示，還可以計(jì)算出地物的縱橫斷面，為方便研究地物的全方位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，更好地發(fā)揮其測(cè)量作用[2]。

2 無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

2.1 傾斜攝影

傾斜攝影技術(shù)相比與傳統(tǒng)航測(cè)的優(yōu)勢(shì)：①反映地物周邊真實(shí)情況：相對(duì)于正射影像，傾斜影像能讓用戶(hù)從多個(gè)角度觀察地物，更加真實(shí)地反映地物的實(shí)際情況，極大地彌補(bǔ)了基于正射影像應(yīng)用的不足。②傾斜攝影測(cè)量可以便捷地對(duì)被測(cè)物進(jìn)行幾何量測(cè)。通過(guò)配套軟件的應(yīng)用，可直接基于成果模型進(jìn)行量測(cè)，擴(kuò)展了測(cè)量成果的應(yīng)用緯度。③建筑物側(cè)面紋理可采集。針對(duì)各種三維數(shù)字城市應(yīng)用，利用航空攝影大規(guī)模成圖的特點(diǎn)，加上從傾斜影像批量提取及貼紋理的方式，能夠有效降低城市三維建模成本。④易于發(fā)布。傾斜影像的數(shù)據(jù)格式可采用成熟的技術(shù)快速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，實(shí)現(xiàn)共享應(yīng)用。

2.2 數(shù)據(jù)獲取中的質(zhì)量控制

無(wú)人機(jī)在攝影中需要取得大量的數(shù)據(jù)，因此，決定數(shù)據(jù)獲取質(zhì)量的影響因素很多，例如，攝影的時(shí)間、傾斜攝影的角度、攝影的高度、照片質(zhì)量等。而傾斜攝影的方式可以將不同角度下所拍攝的影像進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)對(duì)不同角度下影像的重疊度進(jìn)行分析，可以有效地保證測(cè)繪工程中無(wú)人機(jī)成像的質(zhì)量。同時(shí)，結(jié)合預(yù)先設(shè)計(jì)好的航線(xiàn)，可以最大限度地保證所拍攝的影像的質(zhì)量，在所拍攝的影像不符合測(cè)繪的要求時(shí)，可以及時(shí)地進(jìn)行補(bǔ)拍，從而減小測(cè)繪工程中的誤差。

2.3 GPS布設(shè)

在進(jìn)行無(wú)人機(jī)測(cè)繪過(guò)程中，對(duì)于測(cè)繪的工程中CPS布設(shè)一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。只有合理化地提升GPS布設(shè)工程，那么無(wú)人機(jī)所拍攝出的數(shù)據(jù)就能實(shí)現(xiàn)同步，大大提升工作的效率。在此之外，通過(guò)GPS布設(shè)的相關(guān)工作完成之后，那么就需要對(duì)所接受的信息進(jìn)行整理，那么其最終的目標(biāo)在于能及時(shí)地接受無(wú)人機(jī)在進(jìn)行測(cè)繪的數(shù)據(jù)。當(dāng)信息進(jìn)行接受工作過(guò)程，需要保證無(wú)人機(jī)的供電充足，然而，在傳統(tǒng)的垂直攝影方式在進(jìn)行所獲取的信息是非常有效的，則會(huì)需要對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的更大面積進(jìn)行拍攝，這在一定程度上會(huì)增加拍攝的時(shí)間。由于無(wú)人機(jī)在進(jìn)行拍攝的過(guò)程是需要多角度進(jìn)行拍攝，而且是次數(shù)比較多從而有效地縮短無(wú)人機(jī)在進(jìn)行工作所需的時(shí)間，這可以有效提高無(wú)人機(jī)使用電量，同時(shí)也能擴(kuò)大拍攝的范圍，最終提升GPS在進(jìn)行布設(shè)工作的效率。

2.4 外業(yè)調(diào)繪及精度驗(yàn)證

一是外業(yè)調(diào)繪。內(nèi)業(yè)采集后，導(dǎo)出DWG格式數(shù)據(jù)進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪。外業(yè)主要工作內(nèi)容：①對(duì)內(nèi)業(yè)采集的房屋角點(diǎn)進(jìn)行外業(yè)檢核；②對(duì)房屋結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行核實(shí)；③對(duì)內(nèi)業(yè)未能準(zhǔn)確判定或隱蔽區(qū)進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測(cè)；④對(duì)采集地物的完整性進(jìn)行檢查。二是精度驗(yàn)證。經(jīng)外業(yè)實(shí)測(cè)房角點(diǎn)與內(nèi)業(yè)采集房角點(diǎn)進(jìn)行精度分析后，發(fā)現(xiàn)在房屋無(wú)遮擋情況下，生成的房屋模型精度較高，精度可以達(dá)到0.05m以上；存在局部拉伸或在隱蔽、密集區(qū)域的模型精度較低，精度在0.1m以?xún)?nèi)。外業(yè)調(diào)繪完成后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)業(yè)采集房屋附屬設(shè)施結(jié)構(gòu)時(shí)，易漏采集房屋陽(yáng)臺(tái)結(jié)構(gòu)或錯(cuò)誤將陽(yáng)臺(tái)結(jié)構(gòu)繪制成房屋主體。本案例均勻分布采集255個(gè)房角點(diǎn)進(jìn)行檢核，其中平面精度最大值為0.099m，最小值為0.011m，中誤差為0.0621m，滿(mǎn)足城市測(cè)量規(guī)范要求。

2.5 地面觀測(cè)

地面觀測(cè)是測(cè)繪工作中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一，地面觀測(cè)環(huán)節(jié)不僅需要觀測(cè)地面的平面特征，對(duì)于地面的狀態(tài)、地面上存在的目標(biāo)以及不平整地面的高度差等也需要進(jìn)行觀測(cè)，而傳統(tǒng)的垂直攝影方式只能夠得到來(lái)自頂部的信息，對(duì)于與地面高度相關(guān)的數(shù)據(jù)難以進(jìn)行觀測(cè)。傾斜攝影技術(shù)通過(guò)多角度拍攝，可得知地面高度變化信息。這種高度差信息可以為測(cè)繪人員分析地面不同高度的目標(biāo)提供幫助，使分析結(jié)果更加詳細(xì)，提升測(cè)繪分析的水平。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，現(xiàn)代化建設(shè)的步伐也在不斷地加速中，人們對(duì)于資源的需求量也在提高，由此，這也在很大程度推動(dòng)了礦山開(kāi)采的進(jìn)程。礦山測(cè)繪是建立在礦山開(kāi)采的基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)的人工測(cè)繪在使用過(guò)程中，其存在準(zhǔn)確性和效率低下的缺點(diǎn)。而無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行很大的改進(jìn)，有效提升了拍攝圖片的質(zhì)量。因此，在資源需求不斷增加的今天，無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)將會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用，從而推動(dòng)我國(guó)礦山那測(cè)繪儀以及管理的數(shù)字化進(jìn)程，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展做出貢獻(xiàn)。