王興

黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司 河南鄭州 450000

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在房地產(chǎn)調(diào)查過(guò)程中可增強(qiáng)測(cè)量精準(zhǔn)度，并且能夠滿足多元化需求，故而值得在房地一體測(cè)量中予以積極推廣，進(jìn)而改善土地管理現(xiàn)狀[1]。

1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的基本原理

無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)的特點(diǎn)是能夠在同一平臺(tái)上安裝多個(gè)影像采集傳感器，還可以從各個(gè)方向拍攝圖像，超越了傳統(tǒng)航空攝影的范圍。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是按照傾斜的4個(gè)方位加上豎直方向的觀測(cè)來(lái)提供有效的信息圖像，比傳統(tǒng)的航空攝影更具有真實(shí)性。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)能夠從各個(gè)方位獲得高分辨率的圖像信息，還能自動(dòng)生成三維數(shù)字模型，這種技術(shù)適用于城市規(guī)劃建設(shè)、地質(zhì)災(zāi)害、工程建筑等多個(gè)領(lǐng)域，為人們生活提供了便利。微型無(wú)人機(jī)具有靈活性和輕便性等特點(diǎn)，它能夠以更低的成本和高效率的方式在實(shí)地獲得更準(zhǔn)確和完整的信息。當(dāng)前的傾斜攝影測(cè)量技術(shù)已打破了傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)的弊端，它正在通過(guò)發(fā)展自身的新型優(yōu)勢(shì)來(lái)向測(cè)量技術(shù)的方向靠攏。因此，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)不只是個(gè)攝影技術(shù)，更趨于新型的勘測(cè)技術(shù)，適用范圍更廣泛，在各個(gè)領(lǐng)域的探測(cè)方面有著不可忽視的作用[2]。

2 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影的優(yōu)點(diǎn)

①與傳統(tǒng)的數(shù)字正射影像圖相比，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量能夠更準(zhǔn)確、更真實(shí)地映射出被測(cè)區(qū)域的狀況，提高準(zhǔn)確度。②由于無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量可以將被測(cè)區(qū)域的高度、面積等具體數(shù)據(jù)信息反映在影像上，因此可以利用該優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行地形測(cè)繪等工作。③無(wú)人機(jī)攝影系統(tǒng)可以對(duì)影像進(jìn)行匹配和建模，在很大程度上減少了人工干預(yù)，避免了人工建模產(chǎn)生的較大誤差。④無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的綜合成本相對(duì)較低，由于它的測(cè)量是自動(dòng)化的，因此節(jié)省了大量的人力和時(shí)間成本，具有經(jīng)濟(jì)性。

2.2 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的不足

①無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)受航飛空域影響較大。該問(wèn)題是影響無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的主要因素。如果申請(qǐng)空域上按照具體流程進(jìn)行，在審批周期較長(zhǎng)的情況下，就不利于體現(xiàn)出無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)機(jī)動(dòng)靈活的優(yōu)勢(shì)。②無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)受天氣影響較嚴(yán)重。雨雪、冰雹、霧霾天氣都會(huì)影響無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的航攝能見(jiàn)度和航飛安全性，進(jìn)而降低成果精度。③無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)易受植被覆蓋的影響。在植被覆蓋較為茂密的地方，需放棄選擇此種測(cè)量技術(shù)。因?yàn)槊艿闹脖粫?huì)遮蓋航攝對(duì)象，不利于保證航測(cè)后生成模型的精度和質(zhì)量。

3 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量地籍房產(chǎn)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

3.1 測(cè)量思路與流程

為了確保無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在房地一體測(cè)量中發(fā)揮出真正作用，應(yīng)進(jìn)一步明確其測(cè)量思路與流程。首先，在房地一體測(cè)量工作中，應(yīng)先行知曉建筑物測(cè)量位置以及地籍調(diào)查圖紙，并且了解測(cè)量目的，以便測(cè)量工作順利進(jìn)行；其次，結(jié)合測(cè)量要求及房地范圍合理設(shè)置像控點(diǎn)，之后在載波相位差分技術(shù)的輔助下得出像控點(diǎn)具體坐標(biāo)；再者，結(jié)合測(cè)量信息制定外業(yè)飛行方案，并獲取可靠攝影數(shù)據(jù)，在三維模型基礎(chǔ)上對(duì)測(cè)量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；最后，利用測(cè)量結(jié)果的具體數(shù)據(jù)與檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，由此可判斷外業(yè)飛行方案是否可行，這樣才能保證房地一體測(cè)量工作獲得最佳測(cè)量成果[3]。

3.2 外業(yè)像控點(diǎn)布設(shè)方案研究

按照傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)外像控點(diǎn)布設(shè)來(lái)看，在布設(shè)的過(guò)程中，是要求測(cè)區(qū)內(nèi)的布設(shè)要完全均勻，才能夠得到精確的數(shù)據(jù)，但是很明顯，這樣的布設(shè)是需要非常多的布控點(diǎn)的，并且實(shí)施起來(lái)也不夠方便。比如對(duì)于單張的影像，中間的部分比較容易出現(xiàn)畸變的情況。而且中間的畸變比較小，四周的畸變會(huì)比較大。對(duì)于單張的影像，畸變會(huì)根據(jù)不同的顏色來(lái)代表不同的顏色，就代表著畸變的不同的大小。顏色會(huì)由綠轉(zhuǎn)紅，線條會(huì)由短變長(zhǎng)，畸變?cè)絹?lái)越大。像控點(diǎn)的布設(shè)方案與自由網(wǎng)平差精度是有著一定的聯(lián)系的。合理的去進(jìn)行像控點(diǎn)的布置，能夠有效地削弱誤差，并且可以更加均勻的分布?？紤]附近的色差是否是明顯的，所布設(shè)的點(diǎn)在影像上容不容易辨別出來(lái)。除此之外，還要考慮有沒(méi)有出現(xiàn)信號(hào)干擾的問(wèn)題。因此，在布設(shè)像控點(diǎn)時(shí)，需要考慮幾個(gè)方面的因素。①所布設(shè)的像控點(diǎn)在影像上必須是清晰的，容易辨別出來(lái)。②投影差對(duì)于影像的匹配結(jié)果的精度是有著很大的影響的。為了解決與減少這樣的影響，所以在布置像控點(diǎn)的時(shí)候其布置在距離影像邊緣1-1.5cm的位置處。③導(dǎo)致像控點(diǎn)標(biāo)志不清晰的一個(gè)最大的因素就是陰影部分。所以在布置像控點(diǎn)的時(shí)候，要有效地避開(kāi)影像中的陰影部位。④布置像控點(diǎn)時(shí)，要選擇一個(gè)比較寬闊的區(qū)域。并且像控點(diǎn)的布置需要避開(kāi)電視塔、信號(hào)塔以及大片水域等。

3.3 實(shí)景三維建模

實(shí)景三維建模包含了多個(gè)環(huán)節(jié)，如空三測(cè)量、密集匹配點(diǎn)云、三維建模環(huán)節(jié)。在空中三角測(cè)量過(guò)程中，特征點(diǎn)提取與光束法區(qū)域網(wǎng)平差是其中的重要環(huán)節(jié)。由于POS系統(tǒng)的存在，其能夠?yàn)闇y(cè)量控制系統(tǒng)提供多視影像的外方位元素，并將這些元素作為初始值，而在此條件下，利用尺度和仿射不變特征算法能夠直接對(duì)多視影像的特征點(diǎn)加以科學(xué)匹配，根據(jù)匹配結(jié)果進(jìn)行不同影像之間的連接，進(jìn)而獲得相應(yīng)的連接點(diǎn)。光束法區(qū)域網(wǎng)平差是空三角測(cè)量中應(yīng)用最多的方式，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，能夠獲得最高的解密精度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)、影像的精度控制。在房地一體測(cè)量工作中，在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)由于存在影像連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，利用該坐標(biāo)與地面控制點(diǎn)的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格的平差計(jì)算，在此計(jì)算過(guò)程中，相關(guān)人員能夠準(zhǔn)確獲得各個(gè)連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)、多視影像的外方位元素信息。通常情況下，在空中三角測(cè)量的加密計(jì)算過(guò)程中，可以直接利用Context Capture軟件實(shí)現(xiàn)，當(dāng)應(yīng)用這種軟件進(jìn)行解算以后，就能夠直接獲得相應(yīng)的空三處理效果。但是，即使在這種處理情況下，也常常會(huì)面臨空三數(shù)據(jù)的質(zhì)量問(wèn)題，如果空三數(shù)據(jù)難以達(dá)到測(cè)量的具體要求，此時(shí)，在測(cè)量工作中，相關(guān)人員可以通過(guò)添加連接點(diǎn)、刪除相關(guān)數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行再次的空三加密，這種重復(fù)的空三加密是為了進(jìn)一步提高空三結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量進(jìn)行了相應(yīng)的空中三角測(cè)量以后，需根據(jù)所獲得的相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)與信息，進(jìn)行三維實(shí)體模型的建立。由于在Context Capture系統(tǒng)內(nèi)可以直接利用影像匹配算法自動(dòng)進(jìn)行影像同名點(diǎn)的匹配，這種匹配算法的存在與應(yīng)用使得在系統(tǒng)的影像資料中，能夠直接進(jìn)行多個(gè)特征點(diǎn)的提取，進(jìn)而獲得密集點(diǎn)云。在空中三角測(cè)量以后，由于不同的影像之間能夠直接建立三角TIN關(guān)系，經(jīng)由這種關(guān)系，系統(tǒng)能夠自動(dòng)進(jìn)行白模的生成，再加上Context Capture軟件的自動(dòng)紋理計(jì)算功能，能夠?qū)⒂?jì)算所獲得的紋理直接在白模上加以映射，而這種一一映射的對(duì)應(yīng)關(guān)系使得三維實(shí)體建模具有自動(dòng)化、高效化的特征。

4 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量發(fā)展展望

現(xiàn)如今，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在科技發(fā)展中取得了很大的成就，但仍需要完善軟硬件和行業(yè)規(guī)范方面的問(wèn)題。對(duì)于硬件設(shè)備問(wèn)題，需要加強(qiáng)無(wú)人機(jī)的續(xù)航能力，提高影像獲取的硬件支撐能力，進(jìn)一步保障影像質(zhì)量的有效性。對(duì)于軟件設(shè)施問(wèn)題，增強(qiáng)數(shù)據(jù)加密和抗干擾能力，提高處理傾斜圖像的能力，保障數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量，以便從圖像中提取更多有用的信息。在行業(yè)監(jiān)管方面，及時(shí)處理無(wú)人機(jī)使用和監(jiān)督服務(wù)方面的不足之處，并提高無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。當(dāng)前無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸的擴(kuò)大，并獲得更多人們的認(rèn)可，隨著逐步的推廣與宣傳，現(xiàn)在，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的專業(yè)化使得更多的人才能夠投入到現(xiàn)在的攝影測(cè)量技術(shù)的學(xué)習(xí)上，從而促進(jìn)了無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，且在多個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)攝影測(cè)量技術(shù)的諸多不足，有效地推動(dòng)我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展，加快城市化進(jìn)程，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。