于 朋

中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是一種將遙感技術(shù)、空間技術(shù)以及信息技術(shù)等諸多技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)的新興測(cè)繪技術(shù)。相比較于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)有著很多優(yōu)點(diǎn)，不僅適用范圍較廣、成本較低，測(cè)繪效率、測(cè)繪精度也比較高。所以傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用價(jià)值。

2 測(cè)繪及地籍測(cè)繪

測(cè)繪是以信息科學(xué)、空間科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)通訊、光電技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，以地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）以及全球定位系統(tǒng)（GPS）等為技術(shù)核心，通過(guò)測(cè)量手段來(lái)獲得地面已有特征點(diǎn)及界限等可以反映地面現(xiàn)狀的圖形與位置信息，多數(shù)是供行政管理或者是工程建設(shè)規(guī)劃之用。

測(cè)繪指的是，對(duì)地表人工設(shè)施的空間位置、大小、形狀、屬性或者是自然地理要素等進(jìn)行采集、測(cè)定、表述，并對(duì)獲取的信息、數(shù)據(jù)、成果進(jìn)行處理及提供的一種活動(dòng)。地籍測(cè)繪是以地塊為基礎(chǔ)，以實(shí)際需求的不同為依據(jù)，可分為多種不同類別，同時(shí)也有多種地籍表示方法，如城市地籍、農(nóng)村地籍或者是財(cái)產(chǎn)地籍、稅收地籍等。地籍測(cè)繪指的是，利用測(cè)繪技術(shù)來(lái)獲取真實(shí)、準(zhǔn)確的地籍信息，構(gòu)建健全的地籍檔案，并對(duì)地籍實(shí)施綜合管理。

3 傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步，近年來(lái)，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)也在不斷完善，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量技術(shù)的顛覆，優(yōu)化了傾斜圖像與正交圖像。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)通過(guò)借助一個(gè)飛行平臺(tái)上的多個(gè)傳感器（如5鏡頭攝像機(jī)或者是5個(gè)攝像機(jī)），從不同角度（如傾斜或者垂直）來(lái)獲取圖像，從而獲得更準(zhǔn)確、完整的地面物體信息。

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，是以傾斜攝影為基礎(chǔ)，利用安裝在飛行平臺(tái)上的攝像裝置，來(lái)多層次、多角度地對(duì)測(cè)繪目標(biāo)進(jìn)行拍攝，獲得詳細(xì)、準(zhǔn)確的地面物體信息，并利用建模獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。利用傾斜攝影獲得數(shù)據(jù)之后，為確保這些數(shù)據(jù)的實(shí)用價(jià)值，需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)處理?；诖?，對(duì)攝影所得數(shù)據(jù)的要求相對(duì)較高。實(shí)際操作中，需注意以下幾點(diǎn)：首先，必須確保無(wú)人機(jī)拍攝的為真彩色數(shù)字圖像；其次，真彩色數(shù)字圖像的分辨率必須符合測(cè)繪需求的精度要求；再次，必須確保攝影所得圖像的高質(zhì)量，重點(diǎn)是確保其具有高清晰度、高對(duì)比度；最后，必須確保攝影的重疊度符合數(shù)據(jù)分析的要求。

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)有著諸多優(yōu)勢(shì)，因此其目前在我國(guó)多個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)概括來(lái)說(shuō)包括三個(gè)，即低成本、高精度、高便捷性。首先，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)操作人員的要求不高，且限制性條件相對(duì)較少，效率也相對(duì)較高，因此成本較低；其次，利用無(wú)人機(jī)多層次、多角度地對(duì)測(cè)繪目標(biāo)進(jìn)行拍攝，由此而獲得的數(shù)據(jù)，在細(xì)節(jié)性、全面性方面均有明顯優(yōu)勢(shì)，且可以避免人工模仿真實(shí)性的問(wèn)題，從而能夠?yàn)楹罄m(xù)計(jì)算提供良好基礎(chǔ)，獲得準(zhǔn)確的、高精度的測(cè)量數(shù)據(jù)與結(jié)果；最后，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)操作人員的要求不高，僅需要掌握無(wú)人機(jī)的操作方式，拍攝獲得數(shù)據(jù)之后，僅需要將這些數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)軟件之中，便能自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算、分析，具有簡(jiǎn)單、方便的優(yōu)點(diǎn)。

4 傾斜攝影測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)據(jù)獲取。在實(shí)際應(yīng)用傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的過(guò)程中，首先要利用多個(gè)傳感器來(lái)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集，從而在不同角度采集地面物體與地貌的傾斜與垂直圖像、位置信息。鏡頭與地面呈一定角度拍攝出來(lái)的圖像，為傾斜圖像；與地面垂直拍攝出來(lái)的圖像，為正圖像。

密集匹配。相比較于傳統(tǒng)攝影測(cè)量技術(shù)，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)會(huì)導(dǎo)致地面物體發(fā)生分辨率的變化及幾何變形，所以很難完成匹配工作。密集匹配技術(shù)便是為了解決這樣的問(wèn)題而提出的，與傳統(tǒng)攝影測(cè)量方法相比，密集匹配技術(shù)更方便，可以更加清晰準(zhǔn)確地進(jìn)行物體描述。除了多視影像的密集匹配技術(shù)之外，多視影像的聯(lián)合平差、數(shù)字表面模型生成、真正射影像糾正，也是傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。

5 地籍測(cè)繪中傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用策略

5.1 地面信息數(shù)據(jù)的采集

地籍測(cè)繪中對(duì)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，一定勘測(cè)區(qū)域之中，無(wú)人機(jī)航線為南北方向。在實(shí)際進(jìn)行拍攝之前，需要對(duì)攝像區(qū)域?qū)嶋H情況進(jìn)行深入分析，掌握該地的空域?qū)徟闆r，并以航拍區(qū)域具體情況為根據(jù)合理地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證地面信息數(shù)據(jù)采集工作的順利進(jìn)行。在選擇著陸點(diǎn)的時(shí)候，應(yīng)確保其平穩(wěn)性，并對(duì)高度、分辨率進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。做好準(zhǔn)備工作之后，再開(kāi)展航空攝影工作，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查。差分全球定位系統(tǒng)解決方案完成之后，需要再次進(jìn)行檢查，保證全部數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，然后按照流程整理、提交航空攝影結(jié)果。

5.2 GPS

GPS 導(dǎo)航技術(shù)是GPS 中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是基于衛(wèi)星信號(hào)可以達(dá)到的搜索水平，來(lái)實(shí)現(xiàn)整體服務(wù)水平的提高。GPS 導(dǎo)航技術(shù)的覆蓋面非常廣，甚至可以覆蓋全球，同時(shí)，也有著操作簡(jiǎn)單方便、傳輸速度較快的優(yōu)勢(shì)。地籍測(cè)繪中，GPS導(dǎo)航技術(shù)也有著突出表現(xiàn)。首先，GPS導(dǎo)航技術(shù)與數(shù)字地圖技術(shù)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制技術(shù)結(jié)合起來(lái)，輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，便可以方便工作人員隨時(shí)隨地對(duì)采集的圖片進(jìn)行編輯；其次，GPS 導(dǎo)航技術(shù)與全站儀、掌上電腦、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)集成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖片的采集、定位和排序。除此之外，GPS導(dǎo)航技術(shù)還能在多個(gè)地理位置進(jìn)行準(zhǔn)確、全面的測(cè)量。GPS 導(dǎo)航技術(shù)可以看作是地籍測(cè)繪中現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的具體應(yīng)用，其實(shí)現(xiàn)了廣泛的信息采集、全面的技術(shù)集成、精度的提高。

5.3 野外數(shù)字化測(cè)繪

地籍測(cè)繪中對(duì)野外數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，應(yīng)注意測(cè)量、確權(quán)以及編制三個(gè)方面的問(wèn)題。地籍測(cè)繪中，必須嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)有測(cè)繪規(guī)范，并要對(duì)各種測(cè)繪儀器、測(cè)繪工具進(jìn)行靈活應(yīng)用，從而確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)測(cè)繪目標(biāo)進(jìn)行可靠測(cè)量，對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行交替分析，相互結(jié)合，從而更好地豐富數(shù)據(jù)形式，確保地籍測(cè)繪可以滿足相關(guān)部門的要求，確保測(cè)繪產(chǎn)品的實(shí)用價(jià)值。

5.4 內(nèi)業(yè)掃描數(shù)字化測(cè)量

相比較于其他測(cè)量技術(shù)，地籍測(cè)繪中應(yīng)用內(nèi)業(yè)掃描數(shù)字化測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠性的提高。內(nèi)業(yè)掃描數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)采集地籍?dāng)?shù)據(jù)，并結(jié)合地圖坐標(biāo)信息，進(jìn)行綜合分析，確保最終數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在內(nèi)業(yè)掃描數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，其可以根據(jù)地籍圖紙，及時(shí)更新城市分布、實(shí)際路線等數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)測(cè)量區(qū)域信息更新效率的有效提高。

5.5 建立三維模型

地籍測(cè)繪中對(duì)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，三維模型的建立，是大比例尺地形制圖過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。實(shí)際進(jìn)行地籍測(cè)繪的時(shí)候，圖形計(jì)算單元、智能三維捕捉數(shù)據(jù)處理模塊，可以進(jìn)行三維場(chǎng)景信息的快速計(jì)算。與此同時(shí)，借助定位定向系統(tǒng)、激光點(diǎn)云掃描系統(tǒng)，獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息及簡(jiǎn)單連續(xù)圖像地圖。再?gòu)倪B續(xù)圖像地圖之中，生成三維場(chǎng)景模型，從而為地形圖繪制提供有效的參考。除此之外，智能三維捕捉操作用于基于實(shí)像生成超高密度點(diǎn)云，并生成基于實(shí)像紋理的高分辨率現(xiàn)實(shí)世界三維模型。這就更加準(zhǔn)確、有效地繪制地形圖。地籍測(cè)繪中對(duì)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，建立真實(shí)三維模型，流程主要是：新建→數(shù)據(jù)導(dǎo)入→控制點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)→空間三加密→優(yōu)化調(diào)整→提交重建任務(wù)→提交結(jié)果。

5.6 三角測(cè)量方法

地籍測(cè)繪中，對(duì)大比例尺地形圖進(jìn)行測(cè)繪的時(shí)候，測(cè)繪精度以及最終的測(cè)繪質(zhì)量，在很大程度上受到氣候、地形等自然條件因素的影響。基于這樣的原因，對(duì)地形圖進(jìn)行測(cè)繪之前，需要做好勘探工作，并要進(jìn)行綜合分析、全面考慮。若是映射過(guò)程中，對(duì)圖像之間的幾何變形關(guān)系、遮擋關(guān)系進(jìn)行充分考慮，則可能會(huì)給映射精度造成一定的影響，具體映射過(guò)程中，應(yīng)采取多視圖圖像、三角剖分方法進(jìn)行聯(lián)合調(diào)整，為映射工作提供更加準(zhǔn)確、全面的多視圖影響外方位元素，從而促進(jìn)映射精度的提高。除此之外，為實(shí)現(xiàn)匹配效果準(zhǔn)確性與可靠性的進(jìn)一步提高，可以建立誤差方程，采取聯(lián)合求解的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)整結(jié)果準(zhǔn)確性的提高，進(jìn)而為地形圖繪制工作提供準(zhǔn)確、有效的參考信息。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地籍測(cè)繪中對(duì)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，可以提高地籍測(cè)繪的質(zhì)量。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)還可以減少地籍測(cè)繪工作的難度，確保地籍測(cè)繪的真實(shí)性與準(zhǔn)確性，減少與實(shí)際情況的差異。在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)對(duì)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)與完善，從而促進(jìn)地籍測(cè)繪質(zhì)量的提高及傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的推廣應(yīng)用。