无人机倾斜摄影在宅基地测量房地一体化的应用探讨

丁云

桂林市测绘研究院 广西 桂林 541001

引言

无人机倾斜摄影技术是一种比较新颖的测量方式，深受人们的喜爱。无人机倾斜摄影技术是在无人机上面安装多台数码相机，那么相机则可以从多个角度收集具有高分辨率的图像，这种技术是在五镜头倾斜摄影系统权利下进行处理，同时与所采集的数据以及像控点的数据有机地结合起来，再根据数据计算和相关软件得到数字表面的模型以及三维正射模型。如今，该技术也在不断接受检验，并一步一步走向完善，被应用于越来越多的领域，成为房地一体化测量界的“新宠”。无人机倾斜摄影技术的优点众多：工序简单、劳动成本小、效率高，因此才会被各界喜爱。但是该技术在刚步入这一行业的时候也曾遭到质疑。的确，无人机倾斜摄影技术的精度达不到全站仪那么高，在很多方面上也存在缺陷，但是仍然具有很大的发展潜力。

1 无人机倾斜摄影技术的原理

无人机测量系统是无人机技术的关键，它由软件系统和硬件系统组成。硬件系统是无人机所有技术的核心支撑系统，它主要包括无人机空中飞行系统和目标跟踪系统。在地形开发和测绘过程中整个硬件系统的作用很大，无人机测绘过程数据的获取主要依靠硬件系统。在进行现场测量，操作者使用无人机实时监控现场数据信息，按照无人机的实时反馈，动态调整项目测量方案。在测量过程中，采用相应的软件系统来支持无人机路线的设计，分析和处理影像导航过程的各种因素以及存储无人机测量数据。随着国内无人机产业的持续增长和发展，表明无人机的应用已将我国国民经济的发展带到了一个全新的水平。另一方面，随着低空遥感技术的不断成熟，航空摄影已逐渐与无人机技术完全融合，使低空遥感技术能够更好地应用于无人机。新技术的科学应用往往可以更好地实现无人机的自动导航系统。因此，在房地一体化制图测量研究中，可以根据实际情况进行更灵活，准确的房地测量。

2 无人机倾斜摄影技术优势

2.1 稳定性强

在基于无人机的遥感技术开发过程中，飞行设备可以与遥感技术、信息技术和反馈技术相结合，为整个测量系统创建额外的技术实施节点，以确保对每个数据信息的访问，准确描述地形和空间结构，并为房屋的后续建设提供数据支持。在现场测量过程中，无人机可以实现各种困难的控制。数据信息的整体准确性决定了信息主体在陆地综合数据制图机制中的对接，然后提高数据库系统识别的精度，提高实际检测的稳定性和质量。

2.2 灵活性好

无人机设备体积小，由动力能量和驱动部件组合支撑，依靠内控系统可自动执行指令至指定监控位置，受外部环境影响较小。在科学技术的不断更新下，无人机控制系统的人工智能水平已逐步转变，在便捷性、效率性、可操控性等方面都得到极大提升。通过房地一体化测量之前的路径规划，无人机的空间定位路线可以正确地应用于给定的指令程序，以便在最短的时间内完成困难的行动，并提供准确的数据支持后续的计划和测量房子的布局图。此外，无人机内部的集成系统可以更准确地进行指挥和控制，可将相关定位信息精确到0.8～1.0m的范围内，并且整个路线在空间类别的规划上不会产生较大的误差。此外，无人机设备的应用不受基地数量的影响，整个控制空间由总体规划布局节点设置标准化，即在允许的空间范围内允许飞行路径偏差。无人机的数量不受一定程度的限制，但根据实际运行环境对总体经济成本进行了关注。此外，通过计算机网络平台，可将不同的无人机所采集到的数据信息进行整合，结合数据库系统、云平台等，对相关信息进行资源化整合，以得出更为精确的数据信息，保证各项工作开展的合理性。

2.3 精度性高

与传统航拍技术相比，依托于无人机设备，控制简单，经济成本仅占航拍成本的一半。同时，无人机设备的内部结构相对简单，具有一定的优势。只要定义高帧率的数字采集参数，就可以有效解决同一监测站点不同尺寸的数据采集，如垂直水平、倾斜水平等，从而提高整体数据采集的精度。

3 房地一体化无人机倾斜摄影技术的应用

3.1 在地面观测方面的应用

在房地一体化测量中，地面观测是其工作的重要环节之一。对于地面观测，不仅要观测地面的平面特征，还要观测地面的状态和现有目标。传统的垂直摄影通常从顶部开始，不关注地面高度等其他信息。倾斜摄影的多角度特性可以用来了解地面高度的变化。这一信息对测量员非常重要。通过提供高水平的信息，可以对不同的地面高度进行更准确的目标分析，有利于提高调查分析的效率。

3.2 测量影像数据集成

利用无人机遥感技术对信息进行采集时，必须按照地形地貌、地理环境因素等，选取相对应的飞行设备，确保无人机设备的监测角度与地形地貌相吻合，提高地形监测的精准性。此外，在实际检测过程中，可按照空中三角机制进行测量，分析出不同拍摄角度地形所呈现出的差异属性，以最大限度地规避测量漏洞问题，对当前空间区域进行全方位监测。无人机遥感技术科通过指令传输，对系统内部指令进行全过程分析，进而通过多角度测量，结合不同飞行姿势，实现地形地貌的全景测量。

3.3 测量数据整合

依托于无人机设备的影像采集装置，对系统信息进行采集与整合，主要是通过无线操控指令，对影像信息资源进行定向化采集，这样一来，结合数据监测的针对性与实效性，可进一步查证出当前操控状态下，系统执行某一项指令所存在的可行性。在定向化操控模式下，无人机遥感技术的应用，事先通过航线的确定，界定出不同影像采集模式下，系统采集信息的关联性，确保航线运行下的信息采集具备更高的精确度，提高实际检测效果。

3.4 测量数据处理

在原始机械化的信息采集方式下，数据信息处理呈现出一些不规则的属性，特别是受飞行轨迹和角度的影响，图像信息叠加程度的不同呈现出一种错位现象。特别是在图像对比和信息统一的过程中，很容易造成整个图像信息的变形。在无人机遥感技术的应用中，通过携带无人机设备，利用相机设备的高聚焦特性和镜头中不同角度的坐标值，对当前相机运行参数的对接进行了分析，然后对不同坐标值的相关类别以及图像设备、对图像的接受度和清晰度进行验证，以提高图像的分辨率。

3.4.1 文件处理。在无人机倾斜摄影的拍摄过程中，会产生大量的文件数据，包括GPS设站点的伪距坐标、拍摄时间以及相机的曝光信息等。所以，在文件处理的时候将无用的数据删除，就是在拍摄的过程中，对记录的内容进行适当的数据处理，将相机曝光时间的标记记录与文件中的曝光记录进行匹配，为后续POS数据处理奠定基础。

3.4.2 GPS数据处理。GPS数据的处理是无人机的基础。原始数据下载预处理将原始数据的DAT文件转换为统一格式的O文件和N文件，并将出发事件的TXT文件分离，为后期的GPS精度处理和标记点插值提供基础信息[1]。

3.4.3 与GPS同步观测

3.4.3.1 GPS的布设。为了保证数码相机和GPS系统技术的实现，将GPS接收机设置在测量范围内的有利区域，有利于GPS观测同步并获得相应的观测数据。完成后，实施GPS解决方案，判断精确度是否满足需要。

3.4.3.2 GPS接收机与无人机倾斜摄影同步观测。在GPS观测站建设完成的基础上，对同步数据的观测需要几个条件：①在观测过程中提供足够的电力，确保观测过程中不间断供电；②GPS接收机采用双拼仪，精度越高越好，数据采集时间秒数越多。

4 质量控制

与传统的摄影技术相比较，无人机倾斜摄影除了信息更加丰富之外，它的质量也能够控制得比较好，这对于高精度的房地一体化测量会有很大的帮助。无人机倾斜摄影的质量控制包括两个方面，一个是数据本身的质量控制，一个是数据获取过程中的质量控制。

4.1 数据本身的质量控制

房地一体化测量水平的关键是数据的质量，在使用无人机的倾斜摄影技术后，POS也需要对捕获的数据进行处理，与此同时，也需要对GPS的数据进行分析，这样可以完成一些不连续的数据。然而，无人机倾斜摄影在数据处理质量方面具有很大的优势。无人机倾斜摄影的数据采集比较全面，且数据不连续。同样，具有高信息密度的数据也可以显著提高数据完成的效率[2]。

4.2 数据采集过程中的质量控制

无人机倾斜摄影在拍摄过程中需要过去大量的数据，所以有很多因素制约着数据获取的质量，比如说倾斜摄影的角度、摄影的高度、摄影的时间以及照片的质量等[3]。但是无人机倾斜摄影的方式能够把不同角度下拍摄的影像进行对比，通过对不同的角度下摄像的重叠进行分析，能够有效确保房地一体化测量中的成像质量。与此同时，结合之前设计好的路线，可以确保图像拍摄的质量达到最大限度。如果拍摄的图像不符合测量要求，可及时补拍，尽最大努力减少测量中的误差。

5 无人机倾斜摄影测量技术的应用前景

目前，无人机倾斜摄影测量技术在我国的应用还是比较广泛的，主要应用于测量、应急、城乡规划、旅游、公安管理等方面。除此之外，国外一些国家还将无人机倾斜摄影技术应用在了精准的农业生产、森林火灾检测以及海洋检测等领域。再就是，在使用无人机倾斜摄影技术时可以及时精确地将所观察到的数据反映给使用者，所以越来越多的领域使用该技术，这主要体现在保护国土安全、突发情况处理以及城市监管规划等工作上。但是在实际运用的时候，一定要根据实际的情况来调整一下摄影影响的密集匹配度，以此满足用户的需求，目前，多视觉图像冲击匹配技术的最大限度应用也对无人机倾斜摄影技术的发展起到了重要的推动作用。另外，无人机倾斜摄影技术分辨率高、适用性强，在未来会被越来越多的行业应用。

6 结束语

随着倾斜摄影测量技术的发展，对航空摄影的效率和分辨率提出了更严格的要求，推动了无人机倾斜摄影测量的进一步创新和发展。这项最新的测量技术把摄影测量的应用提高到了一个新的水平。无人机倾斜摄影测量技术会给房地一体化测量界带来一场变革，将会给房地一体化测量带来一个更加真实的世界，更加高效的世界，开启无人机倾斜摄影的新时代。