无人机倾斜摄影测量在城市测量中的应用

无人机倾斜摄影测量在城市测量中的应用

王小国 ,康辉建

61206部队 河南焦作 

摘要：城市发展中各项建设与调整工作的开展均需进行科学合理的测量，测量结果是否准确会在一定程度上影响后期建设工作的开展。无人机倾斜摄影测量技术具有时效性高、精准性强的特点，而且应用过程中并不需要投入较多成本，所获得的各项测量数据也十分准确，如平面位置的误差可以控制在±0.16m的范围内，高程位置的误差可以控制在±0.13m的范围内。由此可见，无人机倾斜摄影测量技术非常适合在城市测量工作中加以运用。本文对当前的无人机摄影测量技术进行分析，并详细阐述了无人机倾斜摄影测量在城市测量中的具体应用。

关键词：无人机倾斜摄影测量；城市测量；应用分析

引言

城市测量在城市规划发展过程中占据十分重要的位置，是全面了解城市土地资源利用情况的重要途径。如何快速且准确地对城市测量结果进行获取一直都是城市在发展过程中需要重点研究的问题。科学技术水平的不断提高，使得越来越多的先进技术开始出现，无人机倾斜摄影测量技术是一项综合性技术，能够将无人机、实时动态定位、图像处理以及大数据等技术进行全面融合，其自身具备成图速度快、应用成本低、测量结果准确性高的特点。如今该项技术被广泛地应用在城市测量工作中，能够进一步推进城市的发展。

1、无人机摄影测量技术的概述

在对无人机摄影测量技术进行研究时能够发现，其不仅仅是由无人机技术组成，其中还包含摄影技术、计算机技术以及遥控技术等。无人机摄影测量技术可以具体划分为两个部分，分别是软件和硬件。硬件部分主要由动力、机械遥控、监控等部分组成。目前摄影测量技术中的无人机大多都是小型机器，但在特殊情况下会使用大型机器。无人机的动力系统相对来说较为简单，是由小型的电机和电池共同组成，这能给无人机带来足够的动力，高效地完成测量工作。机械遥控部分由GPS和遥控组成，GPS的主要作用是进行位置的确定，能够对相关信息进行准确上传，可以为操作人员控制无人机提供有效保证。控制部分的作用是让操作人员实现远程操作。监控部分由传输站和微波天线组成，该部分的主要作用是将地面的工作情况进行及时上传，让操作人员能够对无人机进行准确操作。

相较于传统的测量技术，无人机摄影测量技术具备十分显著的优势，不仅速度快而且测量结果也十分准确，能够在很大程度上节省人力、物力以及财力方面的投入。在未来发展过程中，无人机摄影测量技术会得到进一步的优化，其应用范围会不断扩宽。

2、无人机倾斜摄影测量在城市测量中的应用分析

2.1像控点布设与测量

无人机倾斜摄影测量技术在城市测量中有着十分广泛的应用。为了进一步提高像控点布设的合理性，在开展工作时，需要遵循相应的原则。第一，在对像控点进行选择时，需要选择位置固定且清晰易识别的地点，例如斑马线角点，位置的选择不能直接选择在容易发生变化的区域范围内。第二，像控点的位置需要布设在位置平坦，尽量避开坡度较大的地方以免影响精度。第三，像控点需要布设在视野较为开阔的地区，这样做的目的是便于无人机进行拍摄。第四，像控点需要布设在交通便利的区域内，这样能够为后期进行精度验证奠定良好的基础。

2.2飞行计划与预处理

做好飞行计划的编制工作能够提高无人机倾斜测量的准确性。在开展工作时，需要从以下几方面入手。首先需要对飞行的高度进行确定，根据区域内地形的特点及所使用无人机的型号对飞行高度进行确认。其次，合理选择重叠度，重叠度的选择是否合理会影响最终测量结果的准确性。最后，需要对飞行时间进行确定，准确掌握气候条件的特点，以此来对测量精度进行保证。

2.3空中三角测量

传统的无人机垂直摄影测量仅能对垂直方向的数据进行获取，而无人机倾斜摄影测量则能全方位获取数据，打破垂直摄影测量模式存在的弊端。虽然无人机倾斜摄影测量具有一定的应用优势，但是仍然存在测量留白的问题。这会导致所得到的测量结果无法满足区域性的精度要求。基于现存问题，需要采用空中三角测量的方式，主要是利用无人机航拍过程中自动存储的pos数据消除。在开展空中三角测量时，先要在数据预处理的基础上建立工程文件，添加与之对应的影响数据；其次，需要对同名点的匹配进行选择，根据拍摄过程中的自动存储数据进行绝对定位平差，通过该种方式可以对三角加密进行解算。最后则是要进行控制点的导入，根据实际情况重新匹配并优化，当完成报告的输出后，需要对区域网空三误差进行检查。

2.4地形图的制作

空中三角加密测量工作完成后，可以自动生成相应的城市大比例尺地形图、DOS、DMS等数据。在制作地形图时，需要严格按照立体模型的相关标准进行数据采集，保证采集的全面性，避免出现遗漏的问题。如果在采集过程中出现遮挡物无法进行准确采集的问题，需要对无法采集的区域进行单独标注，并且将实际情况及时告知测量人员，测量人员可以采用其他方式进行补测，以此来保证数据采集的全面性。除此之外，在对线状地物进行采集时，采集的方向需要始终与数据采集方向相一致，保证线状地物能够接边。工作人员需要对采集的各项数据进行分析，保证数据准确无误的基础上，可以利用软件平台自动生成相应的数字线划图，利用手动操作的方式进行注记点的采集。注记点的疏密度应该充分结合地形图的情况进行调整，通过该种方式能够对地形图的准确性进行保证，同时能够确保布局的美观性。

2.5精度的对比

为了对测量的精准度进行保证，在开展工作时可以开展精度对比工作。在测绘区域内的像控点中选择8—10个控制点作为基础数据，将点周围一定范围内的平均值作为坐标。此外，需要利用全站仪等对控制点进行外业测量，通过该种方式能够对其中存在的误差进行准确掌握。通过精度对比能够进一步分析大比例尺地形图测量的具体需求。

结束语：

综上所述，无人机倾斜摄影测量技术的出现能够给城市测量工作带来极大的便利，虽然该项技术本身具备较强的应用优势，但在具体应用过程中仍然存在一些不足，未来发展过程中需要对该项技术进行进一步的优化及完善。无人机倾斜摄影测量的应用能够在短时间内获取地形图，为城市的发展及规划提供数据支持。此外，该项技术的应用还能减少外业工作的强度，从根本上减少人力、物力以及财力的投入，能够避免测量人员在开展工作时出现安全事故。

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