范人文+王成

摘要：傾斜攝影測量是最近發(fā)展起來的一項高新技術(shù)，在不斷的研究下，這一技術(shù)得到了新的發(fā)展，無人機(jī)傾斜攝影測量應(yīng)運(yùn)而生。隨著科技的不斷發(fā)展，無人機(jī)傾斜攝影測量在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，并促進(jìn)了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，如智慧城市、城市規(guī)劃、國土資源等方面。為此，論文在分析無人機(jī)傾斜攝影測量基礎(chǔ)上，對該技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討，以此推進(jìn)無人機(jī)傾斜攝影測量的應(yīng)用和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；傾斜攝影測量；技術(shù)；

1.引言

21世紀(jì)的現(xiàn)代社會，無論人們的日常生活，還是各行各業(yè)的發(fā)展，都受到了科技發(fā)展的深刻影響，產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的變化，其中傾斜攝影測量就是隨著科技發(fā)展而產(chǎn)生的一項重要科技。它是通過同一飛行平臺搭載多臺傳感器同步采集影像，獲取真實的地物信息而被廣泛應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)建設(shè)的多個領(lǐng)域中，充分發(fā)揮了它的優(yōu)勢。隨著傾斜攝影測量的發(fā)展，在航攝效率、清晰度、分辨率等方面有了更高的要求，促進(jìn)了傾斜攝影測量的革新并向無人機(jī)傾斜攝影測量轉(zhuǎn)變。無人機(jī)傾斜攝影測量的出現(xiàn)，極大地擴(kuò)展了攝影測量的應(yīng)用。

2.無人機(jī)傾斜攝影概述

2.1 無人機(jī)傾斜攝影的概念

傾斜攝影技術(shù)是國際測繪領(lǐng)域近些年發(fā)展起來的一項高新技術(shù)，它顛覆了以往正射影象只能從垂直角度拍攝的局限，通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從一個垂直、四個傾斜等五個不同的角度采集影像，將用戶引入了符合人眼視覺的真實直觀世界。

2.2 傾斜攝影測量與傳統(tǒng)攝影測量的區(qū)別

傾斜攝影測量是通過獲取研究區(qū)域各攝站點含垂直、前視、后視、左視、右視5個方向的影像，生成三維實景模型來研究被攝區(qū)域地物的平面位置、大小、性質(zhì)、形狀、側(cè)面、立面、縱橫斷面、地形起伏及場景模擬等特征的高新技術(shù)方法。而傳統(tǒng)的攝影測量主要是通過獲取研究區(qū)域各攝站點的中心投影影像生成正射影像來研究被攝地物的平面位置、大小、形狀和性質(zhì)。傳統(tǒng)的攝影測量主要用于生產(chǎn)正射影像、測制各種比例尺地形圖；而傾斜攝影測量除了可以生產(chǎn)正射影像、測制各種比例尺地形圖，還能生產(chǎn)三維實景模型，測量地物的側(cè)立面和縱橫斷面，進(jìn)行三維場景模擬等，360°無死角地對地物進(jìn)行研究，極大地擴(kuò)展了攝影測量的應(yīng)用。

3.無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)

3.1 無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的特點

無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)有著突出的特點，其生產(chǎn)的三維實景模型數(shù)據(jù)，真實地記錄了攝影瞬間研究區(qū)域地表任意角度的影像信息和三維坐標(biāo)信息，有著不可替代優(yōu)勢。

1）具有高效、高分辨率、高精度、高性價比獲取影像的特點，可快速搭建城市高精度二、三維地理信息框架；

2）能更加真實地反映研究區(qū)域地形地物及其周邊環(huán)境的實際情況，很好地彌補(bǔ)了正射影像的不足；

3）三維實景模型具有很好的可量測性，極大地擴(kuò)展了攝影測量的應(yīng)用；

4）側(cè)面紋理的可采集性，有效地降低了城市三維建模成本；

5）相對于基于正射影像三維GIS的三維數(shù)據(jù)，傾斜三維實景模型數(shù)據(jù)量較小，更易于網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和共享。

3.2 無人機(jī)傾斜攝影測量數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)

無人機(jī)傾斜攝影測量獲取的多視影像數(shù)據(jù)，不僅包括垂直攝影數(shù)據(jù)，還包括4個方向的傾斜攝影數(shù)據(jù)。進(jìn)行無人機(jī)傾斜攝影測量數(shù)據(jù)的處理，需要能很好地處理傾斜攝影數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的空中三角測量軟件又無法很好地處理傾斜攝影數(shù)據(jù)，因此，無人機(jī)傾斜攝影測量數(shù)據(jù)處理需要解決 4 大關(guān)鍵技術(shù)：多視影像的聯(lián)合平差、多視影像的密集匹配、數(shù)字表面模型（DSM）生成和真正射影像（TDOM）糾正。

4.無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用

無人機(jī)傾斜攝影測量及其生產(chǎn)的三維實景模型所具有的獨(dú)特優(yōu)勢，決定了這項技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。

1）利用其生產(chǎn)的城市三維實景模型，可建立虛擬景區(qū)和虛擬城市景觀，實現(xiàn)大范圍的三維景觀展示和虛擬漫游，使人通過網(wǎng)絡(luò)終端就能對景區(qū)或城市進(jìn)行網(wǎng)上旅游，并有身臨其境的感覺。

2）目前，我國智慧城市建設(shè)方興未艾，而智慧城市建設(shè)所需的三維建模質(zhì)量要求高且數(shù)量龐大，傳統(tǒng)的三維建模技術(shù)已明顯不能滿足需求。無人機(jī)傾斜攝影測量借助無人飛行器為載體，可快速獲取城市級傾斜影像，實現(xiàn)城市級高精度三維模型建設(shè)，快速搭建相關(guān)的二三維地理信息框架，為智慧城市建設(shè)發(fā)揮無可替代的作用。

3）電力是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障，為了促進(jìn)我國電力事業(yè)發(fā)展，將無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用在電力規(guī)劃中，通過無人機(jī)傾斜攝影測量，快速建立線路走廊的三維環(huán)境，全面準(zhǔn)確獲取電力線路帶狀區(qū)域地形地物的平面信息、高程信息以及實景狀態(tài)，通過分析和對比，可選取最適合的方案；還可以利用三維實景模型判斷林區(qū)分布，讓輸電工程有效避開林區(qū)，更好地實現(xiàn)高壓輸電線路優(yōu)化目標(biāo)。

4）測繪工作中，無人機(jī)傾斜攝影測量可以靈活快速地獲取項目區(qū)影像，完成項正射影像或地形圖的生產(chǎn)、更新，可進(jìn)行竣工測量等。

5）還可為城市規(guī)劃、國土資源、公安、環(huán)保等各行各業(yè)提供基于三維虛擬現(xiàn)實的高精度三維地理信息服務(wù)。

5.無人機(jī)傾斜攝影測量發(fā)展展望

傾斜攝影測量技術(shù)無疑將會在我國地理信息產(chǎn)業(yè)中扮演更加重要的角色。傾斜影像不僅能夠真實地反應(yīng)地物情況，而且還通過采用先進(jìn)的定位技術(shù)，嵌入精確的地理信息，使用戶獲得更高級，更為逼真的用戶體驗，極大地擴(kuò)展了遙感影像的應(yīng)用領(lǐng)域。同時，傾斜攝影測量技術(shù)使得目前高昂的三維城市建設(shè)成本將得以大大降低。而三維城市效果也更為逼真。

6.結(jié)束語

本文講述了傾斜攝影測量的特點、基本原理、關(guān)鍵技術(shù)以及無人機(jī)在傾斜攝影測量中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的遙感測量手段采用的正射影像方法只能是在垂直方向?qū)ㄖ敳窟M(jìn)行模型重建，而對側(cè)面的三維重建一直缺少有效的解決手段。傾斜攝影技術(shù)的出現(xiàn)有效地解決了這一難題，傾斜攝影測量將基于立體像對和點特征的傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)推向了基于多視影像和對象特征的實時攝影測量技術(shù)。基于傾斜攝影測量的優(yōu)勢可以得出以下結(jié)論：

1）目前對大數(shù)據(jù)的需求逐漸變大，而傾斜攝影測量所得影像數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)化成DLG、D0M與DSM等不同數(shù)據(jù)格式，并且能對數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化等操作，大大增加了其使 用的范圍，滿足不同的工程需要。

2）傾斜攝影測量技術(shù)具有高效率、高真實性、以及快速獲得海量空間數(shù)據(jù)的特點，但在傾斜攝影測量數(shù)據(jù)處理過程中對于影像數(shù)據(jù)的匹配和整體三維模型的表達(dá)方面還不成熟。若研究出高精度的影像數(shù)據(jù)匹配方法以及去除冗余信息增強(qiáng)運(yùn)行的效率，而不影響建模實體效果，將能大大增強(qiáng)其實用性。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊國東.傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用及展望[J].測繪與空間地理信息，2016（1）：13-15.

[2]楊慧琴.無人機(jī)航測技術(shù)在基層測繪工作中的應(yīng)用分析[J].北京繪，2015（6）：138-140.

作者簡介：

范人文（1998.12-）男，漢族，身份證號：410423199812164312，本科生，河南平頂山，研究方向：地理信息科學(xué)

王成（1995.10-）男，漢族，身份證號：412827199510127013，本科生，河南駐馬店，研究方向：地理信息科學(xué)endprint