孟大鵬

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟南 250109）

隨著現(xiàn)代化建設(shè)進程的不斷推進和智慧城市建設(shè)步伐的加快，在精細(xì)化管理和規(guī)劃建設(shè)發(fā)展中，大比例尺地圖的使用意義愈發(fā)突出，此外伴隨低空無人機攝影測量技術(shù)的發(fā)展和完善，為后期各項工作的開展提供精準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的同時，對從事相關(guān)工作的同行也提供了重要參考依據(jù)，成為了現(xiàn)階段推動國家可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略手段，而作為我國重要的基礎(chǔ)民生工程，工程規(guī)模和數(shù)量在持續(xù)增加的同時，將無人機航空攝影測量技術(shù)實踐其中，是當(dāng)前推動產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略基礎(chǔ)[1]。

1 工程測繪中無人機航空攝影測量技術(shù)的實踐意義

在信息化產(chǎn)業(yè)時代背景下，與傳統(tǒng)航測遙感技術(shù)相比，無人機航空攝影測量技術(shù)在打破傳統(tǒng)測量局限性的同時，還能從不同角度快速、高效地進行數(shù)據(jù)收集工作，為土地資源實際使用情況的搜集奠定了良好基礎(chǔ)[2]。簡單來講，所謂的“無人機航空攝影測量技術(shù)”本質(zhì)上而言其實就是一種現(xiàn)代化測量技術(shù)手段，即通過將五個電子攝像傳感器設(shè)備安裝在航空飛行器中部，從而讓飛機在飛行過程中能多角度、多方向?qū)δ繕?biāo)區(qū)域進行攝影來進行相關(guān)圖像的采集，高真實性、高性價比以及高效率是傾斜攝影技術(shù)的顯著特點，在操控過程中為確保后期數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)度，工作人員需記錄好飛行器航速、航高、坐標(biāo)等有關(guān)參數(shù)，最后對收集到的信息進行分析和處理。

傾斜無人機航空攝影測量是現(xiàn)階段土地資源測量中常用的監(jiān)測技術(shù)，與傳統(tǒng)測量手段相比，在一定程度上不僅確保了測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，與此同時也保證了后期工程建設(shè)的安全性、穩(wěn)定性和合理性，最終為預(yù)期建設(shè)作業(yè)目標(biāo)的達成奠定了良好基礎(chǔ)[3]。

經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，傾斜攝影是近年來建筑企業(yè)為改善當(dāng)前地質(zhì)勘查作業(yè)現(xiàn)狀而研發(fā)的一種現(xiàn)代化技術(shù)手段，將其應(yīng)用到水利工程測繪作業(yè)中，通過獲取同一地區(qū)多組重疊影像圖，由此為用戶提供最真實、最客觀且最全面實景圖像的同時，還能夠真實客觀地反映出實際地面信息，最主要的是滿足了快速成圖及經(jīng)濟性需求。就目前來看，在現(xiàn)階段無人機航空攝影技術(shù)廣泛應(yīng)用的新市場經(jīng)濟常態(tài)下，數(shù)據(jù)處理的高效便捷性也是低空無人機航拍攝影技術(shù)的主要應(yīng)用優(yōu)勢。

2 無人機航空攝影測量在工程測繪中的實踐應(yīng)用

2.1 準(zhǔn)備相關(guān)資料來處理數(shù)據(jù)

在水利工程測繪作業(yè)過程中，由于作業(yè)的復(fù)雜度，因此為確保傾斜無人機航空攝影測量應(yīng)用效益的最大化發(fā)揮，基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)部門在具體操作過程前，需搜集和整理工程項目涉及的各項數(shù)據(jù)資料，為后期各項作業(yè)的順利開展奠定良好基礎(chǔ)。

在對數(shù)據(jù)進行處理時，為確保數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性、科學(xué)性和有效性，相關(guān)部門工作人員再具體操作時，需做好如下工作，即一方面通過掃描各種不同類型的圖紙獲得矢量化數(shù)據(jù)，并根據(jù)具體情況完成相應(yīng)賦值；另一方面在轉(zhuǎn)化矢量數(shù)據(jù)時，工作人員需對矢量數(shù)據(jù)格式進行統(tǒng)一化調(diào)整，由此在妥善處理投影變換和拓?fù)潢P(guān)系的基礎(chǔ)上，建立精準(zhǔn)地遙感模型，此外為確保數(shù)據(jù)獲取的精準(zhǔn)度，部門還需對航攝設(shè)備進行全面系統(tǒng)化檢查[4]。

2.2 做好實景三維建模提高監(jiān)測精準(zhǔn)度

在當(dāng)前水利工程測繪作業(yè)過程中，由于某些不可控因素的影響，傾斜無人機航空攝影測量在應(yīng)用過程中其監(jiān)測數(shù)據(jù)或多或少都將受到一定影響，而為有效解決上述問題，基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)部門需在結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，做好實景三維建模，以此在妥善處理監(jiān)測過程中各種問題的同時。

具體而言就是工作人員需將通過無人機航空攝影測量技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)需要導(dǎo)入Context Capture三維建模軟件中對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換處理，利用轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)生成實景三維模型并實現(xiàn)正射影像。

2.3 數(shù)據(jù)采集

2.3.1 航飛情況

在進行航飛過程中，為確保測量數(shù)據(jù)采集工作的科學(xué)性、合理性和規(guī)范性，工作人員需按照地形圖比例要求繪制精度要求，結(jié)合被測地區(qū)建筑物特點，科學(xué)合理地設(shè)置地面分辨率、航飛方向，以此在確保航飛過程中相關(guān)數(shù)據(jù)獲取的可靠性和全面性的同時，為后期數(shù)據(jù)處理工作的順利實施奠定良好基礎(chǔ)。

2.3.2 傾斜攝影數(shù)據(jù)情況

在進行航飛拍攝過程中，工作人員需確保拍攝的影像圖片數(shù)據(jù)符合測區(qū)測量所需，沒有出現(xiàn)任何疏漏和缺失的情況；影像清晰度較高，且色調(diào)較為均勻；影像邊緣均勻。

2.4 影像數(shù)據(jù)成圖

實現(xiàn)對被測區(qū)域的三維建模、糾正畸變差等數(shù)據(jù)采集工作，將測得數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理軟件，生成工程文件，由工作人員進行點線面的繪圖工作，在影像數(shù)據(jù)成圖過程中需要對不同傳感器采集到的數(shù)據(jù)賦予圖層屬性信息。

2.5 水利工程測繪中的具體應(yīng)用

在進行水利工程測繪過程中，多視影像聯(lián)合平差和多視影像密集匹配是無人機航空攝影測量的關(guān)鍵技術(shù)手段，其監(jiān)測數(shù)據(jù)是否精準(zhǔn)化和準(zhǔn)確性不僅是相關(guān)部門了解土地資源使用現(xiàn)狀的重要依據(jù)，同時監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度對于后期工程施工作業(yè)以及整體工程施工質(zhì)量和施工效益而言具有重要影響，故此為達到預(yù)期施工目標(biāo)，在應(yīng)用攝影監(jiān)測技術(shù)時相關(guān)工作人員還需做好如下工作，即：

其一，合理設(shè)置監(jiān)測基準(zhǔn)點。在攝影監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用過程中，通過上述分析可知監(jiān)測基準(zhǔn)點設(shè)置的科學(xué)性、合理性與否，在很大程度上對工程施工質(zhì)量和施工效率而言具有重要影響，為此在進行檢測基準(zhǔn)點設(shè)置過程中，部門工作人員需在測量區(qū)域內(nèi)獲取多個清晰度較高的圖像信息點，將其中測量點、控制點為坐門體系，實現(xiàn)三維、三加密控制。通常來講，在基準(zhǔn)點設(shè)置過程中，為便于工作人員進行監(jiān)測和拍攝，監(jiān)測點通常設(shè)置成一條直線，與此同時為提高測量精度，基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)部門工作人員需利用全站儀野外實測其點位坐標(biāo)及點位間距數(shù)據(jù)，并與內(nèi)業(yè)測圖成果比較，采用高精度檢測中誤差計算公式進行精度統(tǒng)計；

其二，合理設(shè)置合理定位點。在進行定位監(jiān)測點設(shè)置過程中，為提高檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度，定位監(jiān)測點在設(shè)置時，除了保證監(jiān)測點在同一直線以及均勻分布外，也可以采用強制對中墩提高測量精度。除此之外，在進行定位點監(jiān)測設(shè)置過程中，監(jiān)測部門的工作人員一方面需在將覘板安裝在變形監(jiān)測點后，在拍照前先采用TCA2003瞄準(zhǔn)棱鏡，保證攝影基線不變的情況下，然后在分析移動量，得到監(jiān)測點的水平位移，以此來保證監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性；另一方面針對模型變形較為嚴(yán)重或遮擋嚴(yán)重的界址點，調(diào)取原始影像，測定影像上的真實點位以確保采集精度。在DP Mapper中，旋轉(zhuǎn)模型使視角對準(zhǔn)所采墻面，切換主影像，旋轉(zhuǎn)模型使視角對準(zhǔn)相鄰墻面。切換副影像，主影像、副影像的輔助線對準(zhǔn)同一墻角進行采集。

2.6 數(shù)據(jù)的處理

在無人機航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)處理工作對測量技術(shù)應(yīng)用成效具有直接影響，而隨著近年來測量技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴大，為確保信息處理的有效性和科學(xué)性，在對數(shù)據(jù)進行處理時，為從根本上提高處理質(zhì)量和處理精準(zhǔn)度，工作人員可采取運動回復(fù)結(jié)構(gòu)算法，并通過將其與計算機視覺與攝影測量學(xué)原理相結(jié)合，從而確保無人機航空攝影測量技術(shù)在使用時，即使缺少相機檢校參數(shù)，也能建立較為精準(zhǔn)的三維模型來校正數(shù)據(jù)，以此來滿足后期工程的制圖要求。

除此之外相關(guān)部門還需基于三維模型地籍要素來進行數(shù)據(jù)的處理，即——五點方法、墻面取點求交以及房角點采集。

3 結(jié)語

簡而言之，加強土地資源的合理開發(fā)和利用已成為了當(dāng)前建筑企業(yè)發(fā)展過程中亟待解決的關(guān)鍵問題，而水利工程測繪作業(yè)的有序開展，不僅有助于幫助相關(guān)部門了解土地資源實況，更能為后期工程整體施工的順利開展提供重要參考依照。