倾斜摄影在大比例尺地籍测量中的应用研究.docxVIP

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倾斜摄影在大比例尺地籍测量中的应用研究

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摘要：无人机倾斜摄影技术具有多方面的测量优势，目前已经得到了广泛的应用。在进行大比例尺地籍测量的测量过程中，应根据实际的地形特征，选择恰当的测量方式，以保证测绘的精确度和降低测绘误差的发生率。本文首先阐述了倾斜摄影测量技术，接着分析了倾斜摄影三维建模技术过程，最后对实例设计实验进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：倾斜摄影；大比例尺地籍测量；应用

引言：

当前，智慧城市建设正如火如荼地开展，大比例尺地籍测量作为智慧城市基础地理信息建设中非常重要的基础数据，越来越受到重视。如何高效获取大比例尺地籍测量数据并快速成图成为了测绘地理信息行业研究的重要领域。随着小型无人机倾斜摄影测量技术的发展，其运用的领域越来越广泛，基于相应技术的地形图测绘方法也逐渐应用到了各技术生产单位。本文通过对传统测绘与倾斜摄影测量技术的比较，设计相应的技术方案，论证倾斜摄影测量技术在大比例尺地籍测量测绘中的可行性，并重点讨论技术设计中的关键步骤，为拓展大比例尺地籍测量测绘方法提供重要的佐证资料。

1倾斜摄影测量技术

倾斜摄影测量是利用无人机搭载高精度航摄仪采集航空影像，进行空三加密后建立三维立体模型，在模型上进行特征点数据的采集，继而形成需要的测绘产品。在使用过程当中，通过无人机设备来进行搭载，同时创新运用传统的摄影测量基础，实现三维自动化模型的影像收集，有效打破了传统地形测量工作当中所产生的各种局限性。倾斜摄影测量技术的主要流程图如图1所示。倾斜摄影测量技术的优点在于：与大飞机航空摄影测量相比灵活性更高，操作更易掌握；与全野外测量相比效率更高，产品类型更丰富，可根据采集的影像生成DEM、DOM等副产品。小型无人机倾斜测量技术的有效运用，对传统测量技术当中所存在的不足进行了有效的弥补，在测量工作当中可提供良好的空间信息作为测量信息精确度的保障。

图1倾斜摄影测量技术工作流程图

2倾斜摄影三维建模技术过程

2.1影像匹配环节

影像匹配的作用在于建立不同像片之间的连接关系，同时将所有的拍摄像片建立特征关系后再展开整合，从而获取信息并参与到后续的空中三角测量环节当中。换言之，影像匹配的精度直接影响到测量结果的精度。在当前的技术条件下多采用SIFT特征匹配算法来保障运算效率与抗噪声能力，从而将图像之间的匹配状态转化为特征点向量之前的相似性度量。在其中的不同阶段中，第一阶段为图像检测，第二阶段为特征描述符生成，最后阶段为向量匹配。

2.2空中三角测量

这一阶段是利用较少的控制点坐标来获取未知点坐标与元素，通过前方和后方的交会来实现模型定向和测绘产品的生成。在当前的技术水平下，一般采用光束法区域网联合平差，利用的是不同的观测手段来作为外方位元素的初始值，并将控制点坐标展开数据联合，按照数据在平差过程中的所占权重比差异来分析精度可能受到的影响。从其具体流程来看，从第一条航带开始进行航带网创设，并按照已知的地面控制点来进行粗略计算，得到加密点近似坐标。之后逐点建立误差方程，以像片中心投影方式建立条件方程式。

2.3密集匹配

密集匹配的作用在于生成密集点云，这也是倾斜摄影技术中的核心内容之一。一般来说航带经过重建后会根据外方位元素来构建立体相对。考虑到影像的多视化特征，会有与传统影像匹配之间的显著差异，表现为点云信息大量存在，且多余的信息可以被用来弥补传统匹配信息的缺陷，尤其是盲区的特征信息能够得到控制，避免一些摄影盲角的特征构建工作出现问题。另外根据密集点云还可以构建三角网，来实现整个模型的构件，三角网的密集程度和航片重叠度之间有着密切联系，理论上说，如果两者重叠度越高，则说明地物结构的表述会越清晰。

2.4纹理映射

纹理映射工作在三维模型构建完毕之后所进行，建立二维空间点与三维物体表面之间的对应关系，得到更加符合色彩和视觉要求的三维模型。映射模式分为正向映射、逆向映射与两步纹理映射。正向映射的特征在于节省空间，不过图像的质量可能会受到影响。与之相反的逆向映射可以有效地弥补正向映射的差异性，不过在空间占用方面更加显著。两步纹理映射方案则涉及到图片、纹理映射的坐标问题，详细地说明了其中的连接关系。在这一阶段的工作中主要涉及到两个层面的问题。一是像片的选择问题，在这一方面有既往的研究内容提出了相关的解决方案，将每一个需要纹理映射的面片按照公式要求进行评分。而第二个问题在于纹理色的过渡问题。

2.4实际测量

测量的具体环节非常复杂，是一项系统化的工程。在进行倾斜摄影前需要做好大量的准备工作，包括了解区域概况、确定区域范围、选择合理的摄影设备等。在前期调研工作完毕之后按照低空数字航空摄影的规范，可以先将无人机的参数