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［摘要］目前，無人機傾斜攝影測量技術的三維實景模型精度問題一直是測繪測量人員關注的重點，也是困擾測繪測量人員的重大難題之一。主要簡述了無人機傾斜攝影測量技術的實施流程，并在此基礎上驗證和分析該測量技術成果的精度，希望可對無人機傾斜攝影測量技術的應用實施起到參考作用。

［關鍵詞］測繪測量技術；無人機傾斜攝影測量技術；技術流程；應用情況；精度分析

無人機傾斜攝影測量技術是測繪測量領域非常重要的技術之一，該測量技術屬于一種較為先進的獲取影像的手段。目前，無人機傾斜攝影測量技術在各個行業被廣泛應用。無人機傾斜攝影測量技術在地面分辨率、鏡頭相機參數以及航攝參數設置、影像獲取后建立模型和采編數據等方面均有較高的要求，因此，均需遵照相應的測繪測量技術規則。本文在分析無人機傾斜攝影測量技術方案制訂和模型處理流程的基礎上，總結無人機傾斜攝影測量技術優缺點，并探索無人機傾斜攝影測量技術今后的應用方向，借助具體應用案例來分析無人機傾斜攝影測量技術的成果精度。

1無人機傾斜攝影測量技術原理分析

傾斜攝影測量技術是測繪測量領域一種全新的測量技術。此種測繪測量技術可實現不同視角同步影像的采集，能保證獲取的攝影影像具有較高的分辨率，可辨別出建筑物頂面及側視的高分辨率紋理。無人機傾斜攝影測量技術可將地、物的真實信息反映出來，該技術與定位技術和建模技術等有機結合，可構建出三維模型。由此實現對被探測對象高精度的監測。

2無人機傾斜攝影測量技術方案制訂

2.1確立航攝目標。無人機傾斜攝影測量技術在確定航攝目標時，需開展實地調查，進一步明確成果精度控制指標，確定測區范圍內有無禁止飛行的區域，是否包含對航攝不利的因素等。2.2規劃航線。航線規劃的主要目的是對整個的航攝工作進行整體化的安排，如航攝質量控制、飛行器選擇類型、飛行參數的計算及拍攝方式和航線的擬定等。2.2.1設置航高。航高設置需結合測圖比例尺和地面分辨率值確定，其中航高H=af×GSD，式中：f為鏡頭焦距（mm）；相機像元尺寸為a（mm）；影像地面分辨率為GSD（mm）。2.2.2設置飛行速度。無人機在影像數據采集的過程中處于持續性前進的狀態，無人機在相機曝光時間會產生相應的像點位移，而飛行速度、地面分辨率以及曝光時間等會影響像點位移。其中飛行速度的計算公式如下：tGSDv×δ=2.2.3設置像片重疊度無人機傾斜攝影測量技術應用中，一般將航向重疊度設置在60%以上。在計算機處理能力較強的情況下，可將航向重疊度適當增大，將重疊影像特征點匹配度提升，由此保障模型精度[1]。2.2.4設置航線。結合測區實地長度、寬度，像幅長度和寬度等可確定航線的長度和寬度，其中實地長度/寬度=像幅長度/寬度（1–航向/旁向重疊度）×（攝影航高/鏡頭焦距）。2.3選取像控點位。像控點優選對比明顯的位置，如果像控點設置在采集區域邊緣上，會引起鏡頭畸變，降低影像真實性，整個測區內盡量布設均勻的像控點；在測區布設條件不佳的情況下，可采取傳統的像控點布設方式，將內部加密像控點布設其中，起到進一步提高模型精度的目的。

3模型處理流程

模型處理流程如圖1所示。

4無人機傾斜攝影測量技術的優缺點分析

4.1無人機傾斜攝影測量技術的優點。無人機傾斜攝影測量技術的主要優點如下。（1）無人機傾斜攝影測量技術具有較高的機動靈活性。無人機與有人機相比較，前者更加方便靈活，在起降場地上更加容易選擇。加上無人機傾斜攝影測量技術體積小等特點，方便運輸和攜帶，因此借助普通的私家車輛就可輕松裝卸運輸。（2）無人機傾斜攝影測量技術具有較高的生產效率，無論是在生產實景三維模型還是在1∶500測圖作業中，無人機傾斜攝影技術生產效率是傳統測量技術的數倍甚至數十倍。（3）無人機傾斜攝影測量技術有較高的精度，如傾斜相機分辨率、像控點精度等影響測圖成果和模型的精度，其像控點位精度小于2cm，相機分辨率優于1.5cm，得到的成果點位精度可在95%以上。（4）無人機傾斜攝影測量技術干擾因素較少，全站儀數字測量技術易受通視條件的限制，即便是借助免棱鏡也很難測量，因此測圖精度較低。無人機傾斜測量技術在多視角的基礎上可有效解決上述問題[2]。4.2無人機傾斜攝影測量技術的不足。無人機傾斜攝影測量技術的不足之處主要體現在以下方面。（1）無人機傾斜攝影測量技術受航飛空域影響較大。該問題是影響無人機傾斜攝影測量技術應用的主要因素。如果申請空域上按照具體流程進行，在審批周期較長的情況下，就不利于體現出無人機傾斜攝影測量技術機動靈活的優勢。（2）無人機傾斜攝影測量技術受天氣影響較嚴重。雨雪、冰雹、霧霾天氣都會影響無人機傾斜攝影測量技術的航攝能見度和航飛安全性，進而降低成果精度。（3）無人機傾斜攝影測量技術易受植被覆蓋的影響。在植被覆蓋較為茂密的地方，需放棄選擇此種測量技術。因為茂密的植被會遮蓋航攝對象，不利于保證航測后生成模型的精度和質量[3]。

5無人機傾斜攝影測量技術應用方向分析

5.1不動產測繪中的應用。無人機傾斜攝影測量技術應用的領域較廣，其中不動產測繪是無人機傾斜攝影測量技術經常使用的領域。在不動產測繪中，很多的宗地出于多種原因不能進入測繪，或者只有協商后才可進入完成測繪作業，這期間不免會耽誤很多的時間，不利于保證測量效果，難以提高測繪工作效率。但采用無人機傾斜攝影測量技術可有效解決上述問題，尤其是鄉鎮區域、低矮建筑物及村莊等非常適合采用無人機傾斜攝影測量技術進行不動產測繪工作[4,5]。5.2工程測量中的應用。工程測量中應用無人機傾斜攝影測量技術的情況是非常多見的。如在1∶2000、1∶1000地形測量中，固定翼無人機航測已經被廣泛應用。但在工程測量中無人機傾斜攝影測量技術的應用還存在一些問題，比如在1∶500地形測圖中，由于測量精度的問題，固定翼無人機則不可以使用。針對此種問題可選擇旋翼無人機傾斜攝影測量模式，該模式可輕松完成1∶500地形測圖工作。此外，在水利工程測繪和工程施工測繪中無人機傾斜攝影測量技術也被廣泛應用。5.3智慧城市構建中的應用。目前，傳統二維電子地圖是信息化系統參考底圖較為常見的地圖模式，傳統二維電子地圖難以被應用在立體空間信息管理中，對于目前智慧城市的構建起不到強有力的推動作用。針對該問題，可借助無人機傾斜攝影測量技術，在該測量技術的輔助下可得到精度較高的實景三維模型，隨后聯合移動快速掃描儀可得到更為精確的室內模型和室外模型，由此構建出內外一體化的實景三維模型，實現對立體空間信息的管理。無人機傾斜攝影測量技術在智慧城市中被應用的領域非常廣，如稅源管理、三維不動產管理、應急管理以及消防安全管理等[6,7]。5.4國土執法中的應用。在國土執法中，通過空三、航飛及建模等方式可得出執法區域內的三維實景模型。隨后借助無人機傾斜攝影測量技術定期對執法區域進行航測，可得到即時的實景模型。在多期實景模型的比較中，可分析出不同模型之間的差異，之后國土執法人員可前往航測區域展開實地調查，確定有無違章建筑和違法營地情況。無人機傾斜攝影測量技術在國土執法中的應用可明顯提升執法效率，能及時發現問題并加以處理。

6具體應用案例及成果精度分析

本文所選取的研究案例是某市的地籍測量工作，根據調查發現，該鎮一共有13個村居，其中包括居委會，6km2為測圖面積，203圖斑面積為3.72km2，宗地一共有1600宗，地籍測量在一開始時使用全站儀測量，但是很多村民家中無人，在院墻內部無法進入的情況下，影響了全站儀測量工作的展開。即便可進入村民家中，但是在免棱鏡不能通視的情況下，不利于保證宗地測量的完整性，為地籍測量工作帶來麻煩。針對該問題，改用成無人機傾斜攝影測量技術，本次使用的無人機型號為大疆M600PRO無人機，并配合成都睿鉑DG2五鏡頭相機使用，依靠相應軟件完成了三維建模，隨后借助天際航DP-Modeler在模型上測圖，進行外業調繪并檢查。該鎮大約用了1.5個月時間完成了全部的地籍測量，工作效率是傳統測量模式的2倍以上。測圖完成后為檢測成果精度情況，隨機抽取2個村的成果進行實地檢查。其中絕對精度上采用全站儀，圖根點采用像控點，對界址點坐標進行采集。相對精度檢查采用鋼尺進行實地丈量，與圖上距離進行比較。絕對精度檢查中共采集了450個點，在檢核后發現1.4%為粗差率，3.3cm為中誤差，合格率為98.7%。相對精度檢查中共丈量了632條邊，合格率為98.8％，與地籍調查規程要求相一致。說明無人機傾斜攝影測量技術有較高的三維模型精度[8,9]。

參考文獻

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[9]JINGHONGREN，XUANCHEN，etal.FutureProspectsofUAVTiltPhotogrammetryTechnology[J].IOPConferenceSeries：MaterialsScienceandEngineering，2019，612（3）：032023（7pp）.

作者:高潤喜 單位:包頭鐵道職業技術學院