李浩

摘 要：城镇开发边界面临复杂自然环境、艰险地形地貌以及恶劣工作条件等多重限制，传统勘察手段和方法难以实施，且安全隐患高、工作效率低、勘察质量差.通过大量技术研究和工程实践，利用无人机倾斜摄影技术实现高效准确的城镇边界测绘，在为城镇开发边界制定的地形图上，各种先进的测绘技术发挥着重要作用。作为最具有代表性的测绘技术，无人机倾斜摄影被用于城镇开发边界的测绘，这不仅提高了资源的利用率和测绘的有效性，也确保了城镇开发边界测绘的准确性和工作的顺利进行。

关键词：无人机;倾斜摄影;城镇开发边界;地形测绘

1：500地形图上测量开发边界是基础地形测绘中最具挑战性和工作量最重的。然而，由于它包含了详细的地形要素，它也是城市规划和土地管理的重要基础信息。目前，该项工作主要采用全站仪和RTK仪器等传统方法，测量要分多组进行，工作强度大，也就导致需要大量的工作人员和专业的技术层面，但是最终所接收到的质量不高地形的精准度分布也不均匀等相关问题，无人机倾斜摄影技术是最近今年新型的一项技术，所采用的是运用多镜头倾斜相机和无人机进行融合搭载，打破了过去无人机的传统拍摄模式，从以前的只能垂直拍摄变成现在的多角度拍摄收集数据信息，搭建一个三维模型，实现真实场景和多媒体技术的融合。

一、无人机倾斜摄影测量技术概述

（一）含义

无人机倾斜摄影技术解决了传统的技术限制，在同一飞行的平台上安装了五个传感器，一个垂直，四个倾斜，从五个不同的方向和角度平时进行图像拍摄，在进行拍摄的同时还记录高度、速度、航向和侧面重叠以及坐标的参数。如此就建立一个带有具体数据信息的三维模型，为了证实地形通过倾斜摄影技术制作的三维模型进行了测设和验证。

（二）原理

无人机倾斜技术的基本原理是根据地面的环境和地形构建一个三维的坐标，记录所测量的地形其特征，加载到连接的计算机应用当中，就可以自动生成一个和原地形同比例缩小的地形图。

（三）技术流程

采用无人机倾斜摄影技术开展1∶500地形图测量的技术流程如图1所示。

（三）优点

归纳起来，无人机倾斜摄影测量技术主要有4个优点：

①起飞和降落时的灵活性。无人机携带方便不需要专门设置用于起飞和降落的场所，而是可以直接在开阔的地形上起降，并且不那么容易依赖天气。

②可以进行低空作业。由于无人机可以在云层下以极低的高度飞行，它解决了通航航空摄影测量中大型飞机的云层问题，并确保了图像的完整性。

③成像精度高。通过无人机摄影测量技术可以在低空使用，无人机所搭载的数码相机可以实现在高空中拍摄出厘米级的分辨率，实现高分辨率，完全满足城镇开发地界领域的测绘要求。

二、在城镇地籍测绘中的应用

（一）获取城镇开发边界测绘相关数据

正确运用无人机的倾斜技术对城镇开发边界进行测量是具有独特的优势所在，在进行数据信息采集的时候，有很多的地方具有特殊性和危险性所以这些地方往往是依靠人力无法到达的，如果需要测绘的地区面积过大，仅仅依靠人力来进行测量是需要大量的时间和人力财力的，但是无人机的倾斜技术就可以很好的为我们所用，在特定区域飞行。无人机的高飞行速度意味着不需要很长时间就能收集到大面积的数据，而且无人机携带专门的摄影设备可以进行精确的数据收集，增加数据的准确性。如图2所示：

（二）技术要求

建筑模型的通常高度和平面尺寸应与实际比例相符，建筑模型的高度误差不应超过10%。数字线图的精度应满足城市规划和制作1：500比例尺地形图的要求。图根点相对于起点的点位所存在的误差是不可以大于5厘米的，地物点相对于临近图根点的误差是要求小于0.25厘米，临近的地物点之间的间距所存在的差距要小于0.20米，图根点相对于起算点的高程要小于0.05米，高程注点相对于相邻根点的高度误差不应超过0.17米。

（三）初步处理摄影测量图像

在有风或其他因素的情况下，使用传统的摄影测量技术获得的传递图像可能是不准确的，这降低了摄影测量的传递精度。传统的研究测绘创新是先收集数据，然后再对数据进行处理。无人机内部准备了信息处理工具，可以在采集时首先处理信息，而且他们也可以利用一些查询到的数据来标记和改变操作中的问题。无人机内部装有记录装置，在接收到城镇开发边界的信息后，首先对图像进行处理，以确保通过拍摄的图像具有较高的质量和准确性，大大提高了城镇开发边界测绘的效率。如图3所示。

（四）修正摄影测量影像中的失误

在采用无人机倾斜摄影对城镇开发边界进行绘制地形图时，在收集清晰的图像过后，无人机就对图像的内容进行了改变，在测量的过程中无人机和卫星上的定位相互联系起来，计算机会搜获出测量地的准确地图，在与无人机所采集的图像进行校对，找出存在的误差点，借助于无线网络改正图像的错误。

（五）空三加密处理

在應用无人机摄影测量进行开发边界的测绘时，使用非测量相机意味着图像中的光学畸变是不可避免的，会直接影响摄影图像，因此必须严格控制。以通信技术和多媒体技术等多种技术为基础，以载波相位的动态差分定位为实时的服务系统。操作人员只需要连续运行卫星定位服务，就可以实现快速定位和记忆定位。此外，能够快速访问土地性质数据，以及传递动态和完整的测绘三维数据以及综合数据，使操作人员能够在时间和空间上24小时自动接收准确可靠的所有工艺信息，充分满足与对协调规划的具体需求，和载波平台的实时动态差的定位相比，卫星定位的服务的持续运行可以显著的减少测量工作所需要耗费的人力以及物力，可以进一步的提高工作的效率和城镇开发边界的测绘工作的精准度，.

三、存在的问题及解决方案

通过实际应用，发现一些技术问题需要进一步研究解决，有些是倾斜摄影技术存在的共性问题，也有无人机倾斜摄影技术特有的问题。

（一）数据采集方面

①由于城市建筑物密集，相互遮挡，导致影像多度重叠不均匀，高层建筑物顶部与底部分辨率相差较大，沿街底商部分建模效果不理想，严重影响三维建模效果，需要深入研究和应用空地一体化数据采集和处理技术，解决空中倾斜影像与地面街景影像联合建模的问题。

②现有倾斜攝影设备只有5个镜头，只是从建筑物的上、前、后、左、右5个方向采集影像，不能很好地从360°全面均匀覆盖建筑物，影响建模效果，应在机载倾斜相机的配置、飞行方式等方面创新。

③现有轻小型无人机载荷能力有限，不能搭载较重的大面阵高品质的数码相机，在一些要求高分辨率高精度实景三维项目使用中受到限制，应开发更高性能更大载荷的无人机系统。

（二）数据处理方面

①对原始影像中部分颜色较暗的数据进行后期调色处理。

②对漂浮物进行人工删除、修改等处理后，再对其实景三维模型进行修改，使其三维模型上无漂浮物存在。

③对水面漏洞区域进行人工修改，使三维模型上的水面无漏洞。

④对结构扭曲进行人工修正。

⑤对纹理拉花进行重新贴图。

四、结语

综上所述，城镇边界内的地形测量是全面测量和规划边界资源的一个重要工具。近年来，中国城镇发展的逐步深入导致了测绘技术在城镇发展边界测绘中的重要性。无人机倾斜摄影测量技术在城镇开发边界测绘中的应用，传递灵活起降、低飞行高度和高测绘精度的优势。但是，无人机摄影测量技术在我国城镇开发边界测绘中的应用时间还比较短，研究工作人员需要在今后的实践中进一步发展，不断提高无人机倾斜摄影在城镇开发边界测绘中的水平。

参考文献：

[1]罗安仲，黄海波，何远芳，等.无人机倾斜摄影在测量工程中的应用分析[J].广西城镇建设，2021（2）：58-60.

[2]赵立根，姜霞.固定翼无人机倾斜摄影在1：500地形图测绘中的应用[J].测绘与空间地理信息，2021，44（5）：175-177，182.

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