王露露

摘要：科技的發(fā)展，各領(lǐng)域的技術(shù)水平逐漸提高，信息技術(shù)應(yīng)用更加廣泛的今天，隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷成熟，無(wú)人機(jī)已被廣泛應(yīng)用于測(cè)量工程中。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);傾斜攝影;測(cè)量工程;應(yīng)用

分類(lèi)號(hào)：E926.3;E91;TP391.41

引言

為加大無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用推廣力度，提高技術(shù)應(yīng)用水平，對(duì)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，為從業(yè)人員提供技術(shù)指導(dǎo)。

一、無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是通過(guò)無(wú)人機(jī)平臺(tái)搭載多個(gè)航攝相機(jī)，根據(jù)預(yù)設(shè)線(xiàn)路采集測(cè)區(qū)的影像，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度拍攝，準(zhǔn)確反映出地面物體情況，高精度獲取物理紋理信息。聯(lián)合建模技術(shù)、融合技術(shù)和定位技術(shù)，可以自動(dòng)化生成三維模型。根據(jù)技術(shù)應(yīng)用流程，采用POS信息、航片與傳感器參數(shù)，采集運(yùn)行影像數(shù)據(jù)，控制測(cè)量相片。注重處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)，加大控制點(diǎn)影像關(guān)聯(lián)度，采用空三運(yùn)算方式輸出結(jié)果，以此建立DEM模型和三維實(shí)景模型。所以在礦山測(cè)量中應(yīng)用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，可以提高測(cè)繪結(jié)果的精準(zhǔn)度。傾斜攝影三維自動(dòng)建模軟件屬于自動(dòng)化建模軟件，能夠通過(guò)多源序列影像生成高分辨率三維模型。建模軟件通過(guò)全自動(dòng)空三解算，建立不規(guī)則三角網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)化紋理映射，快速建立三維模型。該建模軟件通過(guò)傾斜攝影能夠在垂直影像上獲取結(jié)構(gòu)信息，并且基于單張影像測(cè)量原理獲取建筑立面結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整、提拉和編輯等操作獲取精細(xì)單體化模型。通過(guò)傾斜攝影紋理采集特點(diǎn)，能夠從影像中采集模型貼圖，自動(dòng)化生成模型貼圖。

1、傾斜攝影測(cè)量的原理

傾斜攝影測(cè)量是在無(wú)人機(jī)上搭載多臺(tái)相機(jī)，同時(shí)從下視、斜視等不同視場(chǎng)角度進(jìn)行影像獲取，獲取的信息可以完整地表達(dá)地物的具體情況。相對(duì)于地面成90°夾角拍攝獲取的影像稱(chēng)為垂直影像，相對(duì)于地面有相對(duì)應(yīng)的夾角拍攝獲取的影像稱(chēng)為傾斜影像。把傾角大于15°的拍攝相機(jī)都稱(chēng)為傾斜相機(jī)。傾斜攝影的發(fā)展不是對(duì)限定相機(jī)鏡頭數(shù)量進(jìn)行設(shè)計(jì)，傾斜相機(jī)的關(guān)鍵指標(biāo)是獲取不同方向影像的能力和每個(gè)架次作業(yè)范圍的大小。

二、無(wú)人機(jī)傾斜攝影在測(cè)量工程中的應(yīng)用

1、在環(huán)境治理工程中的應(yīng)用

在環(huán)境治理工程中，對(duì)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效減小復(fù)雜氣候條件對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量造成的影響，全面掌握測(cè)區(qū)生態(tài)環(huán)境情況，為后續(xù)環(huán)境治理工作的開(kāi)展提供信息支持。例如，在水環(huán)境治理工程中，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值包括：第一，可見(jiàn)光波段提取植物。采取變通VDVI算法，采取可見(jiàn)光波段提取法，在短時(shí)間內(nèi)即可從所獲取測(cè)繪影像中提取植被特征，以判斷水環(huán)境中藍(lán)藻等水生植物的生長(zhǎng)情況，判斷是否存在水生植物過(guò)度繁殖問(wèn)題。第二，應(yīng)急快速成圖。在特殊情況下，為快速掌握測(cè)區(qū)環(huán)境情況，需要運(yùn)用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，迅速掌握測(cè)區(qū)相關(guān)情況，運(yùn)用無(wú)人機(jī)在高空快速獲取測(cè)區(qū)影像資料，并在服務(wù)器端直接完成數(shù)據(jù)處理與計(jì)算過(guò)程，從而生成鑲嵌正射影像、DSM影像與DTM影像等成果。

2、測(cè)量臨河設(shè)施

以長(zhǎng)江為例，長(zhǎng)江的整體長(zhǎng)度較長(zhǎng)，跨越了多個(gè)省市，且整個(gè)長(zhǎng)江干線(xiàn)的沿岸分布著諸多的碼頭等臨河設(shè)施。需要注意的是，長(zhǎng)江沿岸的大部分碼頭為非固定碼頭，即浮式碼頭，當(dāng)長(zhǎng)江干線(xiàn)的水位發(fā)生變化時(shí)，碼頭的具體位置、高度等均會(huì)發(fā)生改變。在長(zhǎng)江沿線(xiàn)設(shè)施較多的情況下，若采取傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，則需要數(shù)年時(shí)間才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)巷道情況的更新，且測(cè)量結(jié)果僅僅能夠反映測(cè)量階段的具體狀況，不具備實(shí)時(shí)性，無(wú)法反映實(shí)時(shí)信息。無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)效率慢、周期長(zhǎng)等弊端，且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)碼頭等臨江設(shè)施的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取，從而為航道管理工作提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

3、在GPS布設(shè)方面的應(yīng)用

在測(cè)量工程中，GPS布設(shè)也是其中關(guān)鍵的一環(huán)，有利于實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)攝像數(shù)據(jù)的同步，是提高工作效率和效果的重要途徑。想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要對(duì)GPS布設(shè)的精度有著嚴(yán)格要求。在完成GPS布設(shè)后，接下來(lái)要做的工作便是接收信號(hào)，可以說(shuō)信號(hào)接收是在完成GPS布設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，目的在于更順暢地接收測(cè)繪方面的數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)在接收信號(hào)前，首先應(yīng)保障其具有充足的供電，對(duì)于傳統(tǒng)的垂直攝影方式而言，由于得到信息密度較低，需要擴(kuò)大面積來(lái)完成對(duì)待測(cè)目標(biāo)的攝影，無(wú)疑會(huì)延長(zhǎng)攝影時(shí)間，因而需要無(wú)人機(jī)擁有更充足的供電。傾斜攝影是以多種攝影模組的形式存在的，可以用更少的拍攝次數(shù)來(lái)進(jìn)行多角度的拍攝，大大縮短了攝影工作時(shí)間，能夠有效降低無(wú)人機(jī)在供電方面的壓力，擴(kuò)大其攝影工作的范圍，讓GPS布設(shè)的工作效率提高到一個(gè)新的等級(jí)。

4、三維建模與數(shù)據(jù)采集

在建立三維數(shù)據(jù)模型時(shí)，需要通過(guò)多角度傾斜影像的校正操作、聯(lián)合平差操作、多視匹配操作等，以此獲得三維傾斜模型。完成三維數(shù)據(jù)模型建立后，可以通過(guò)數(shù)據(jù)處理軟件獲得區(qū)域內(nèi)的地貌和地物數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集所涉及的內(nèi)容如下：第一，采集地物要素。該采集工作由手動(dòng)完成，例如拍攝影像像控點(diǎn)、建筑物等有效控制測(cè)量精度;第二，自動(dòng)化提取地貌要素三維信息，涉及到高程標(biāo)注點(diǎn)、等高線(xiàn)采集等，再由人工通過(guò)現(xiàn)代化處理軟件平臺(tái)整合處理;第三，在處理地物遮擋問(wèn)題時(shí)，對(duì)像片內(nèi)的遮擋區(qū)域，進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)量，確保整體測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠全面提升測(cè)量精度與準(zhǔn)確度。

結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代工程項(xiàng)目中，為全面提高工程測(cè)量精度及作業(yè)效率，突破傳統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用局限，企業(yè)必須提高對(duì)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的重視程度及應(yīng)用力度，深入了解技術(shù)原理與優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，結(jié)合工程情況針對(duì)性制定無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)方案，保證航測(cè)過(guò)程科學(xué)合理。

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