倾斜摄影测量技术的主要特点及关键点探讨

付亚军

摘 要：倾斜摄影测量技术与以往传统的航空测量方法相比，能有效克服遥感摄影在角度上的局限性，不受垂直角度的限制，使得测量数据更为精准，并且能大大提升收集数据资料的效率，节约工作时间，真实客观的反映所拍摄对象的实际情况，运用范围在不断扩大，在生产生活的诸多领域中都有所涉及。有关人员应积极思考，对该技术进行完善，改变现阶段发现的问题，积极开发更多新技术功能，推进全面发展。本文首先对倾斜摄影测量技术进行了分析，并对其主要特点和关键点及优势展开了探讨。

关键词：倾斜摄影测量技术；测绘；传感器

引言

倾斜摄影测量技术是测绘领域中近些年才出现的一种新型技术，它主要用于测量工作之中，能够有效弥补传统航拍技术在角度上的不足与限制，利用多台传感器可从不同的角度对同一物体进行数据采集，更为全面的反应物体的实际情况，使得信息获取更加方便高效，保障测量的数据的真实可靠，如今倾斜摄影测量技术已经应用于各种生产实践之中。

1 倾斜摄影测量技术分析

该技术是在同一个飞行平台上装载五个传感器，其中四个是倾斜角度，一个是垂直角度，由此从各个不同的角度来进行相片拍摄，并能够在拍摄的过程中对飞行器的航行速度、高度以及航向等参数进行记录与处理。倾斜摄影测量技术有着三个重要组成部分，即飞行器、POS系统以及倾斜相机，其中飞行器的主要作用就是能够起起到搭载作用，带着相应的有关设备按照预定好的航向进行飞行，并开展航拍作业；而POS系统的主要作用就是通过O、P、K三个角元素以及X、Y、Z三个直线元素确定外方位元素的信息，并记录摄影中心的空间坐标与飞行姿态等数据；倾斜相机的作用就是采集地面影像信息。利用相应的数据处理软件对其进行处理之后，能够得到精准性较高，真实可靠的信息，从而更好的服务于大比例尺测图以及三维建模，保障其真实效果。相关工作人员在对拍摄画面进行调整的过程中，能更简明扼要的对建筑物的结构进行合理分析，大大提升工作效率，并从中挑选出一张较为清晰图片当作纹理制作的基础，以便于开展后期的工作，为客户提供最为直观的实景资料，这些资料不单单只能对拍摄地区的地势地貌信息进行真实反映，还能根据客户的不同需要，对有关信息进行搜索，为客户提供更为全面的体验。

2 倾斜摄影测量技术的主要特点

2.1 能够真实的反应地物情况

利用该技术所得到的三维数据具有较高的真实性，能够较为客观的反应地物的位置、外形以及高度等特性，与传统的人工建模方式相比较，大大提升了三维数据所带来的高沉浸感，弥补了其仿真度较低的重要缺陷，对于一些技术上的短板也有了突破性的提升。同时利用倾斜摄影测量技术而形成的三维模型能够开展长度、高度、角度、面积等数据的量测，且测量精度较高，能够满足测绘需要，由此这项技术打的应用范围在不断扩大。倾斜摄影测量技术能够将真实反映所拍摄目标，图像具有很强的真实性，不会导致图像失真。

2.2 输出数据的多样性

这项技术在摄影的过程中能够进行单张影像的测量，在测量的过程中，运用所携带的各种相关软件，对拍摄目标的面积、长度以及高度等进行近距离测量。能打破垂直角度的限制，能够拍摄到目标建筑物的侧面纹理，所以在三维数字城市中有着突出作用，并能与航空拍摄技术进行连用了，从而大大提升成像的规模性，采用该技术对纹理进行提取，还能够有效减少城市三维建模所需的成本。

2.3 发表快，能弥补航拍的缺陷

倾斜摄影测量技术相比GIS技术来说，需要有庞大的三维数据支撑，但其所获取的影响数据量更少，能够实现网络快速发布。倾斜摄影测量技术是一种可量测的包含了空间位置信息的影像数据，它能够输出的形式有DLG、DOM、DSM等等，这大大弥补了传统航空拍摄中在量测方面所存在的缺陷。采用倾斜摄影测量技术进行建模，还能够大大提升建筑物纹理的描绘程度，使得纹理更加真实，从而提升建模速度与质量。

3 倾斜摄影测量技术中的关键点

3.1 多视影像联合平差技术

多视影响是指倾斜摄影与垂直摄影数据的有效结合，并且对传统空中三角测量方法中所出现的问题进行有效的思考。由此，影像之间的地物遮挡关系以及几何变形关系是多视影像联合平差需要考虑的两个主要问题，并在与POS系统进行结合的过程中，应当选用由粗到精的匹配策略，且要对各级影像上的同名店进行自动匹配做好自由网光束法平差，最终得到小姑最佳的同名点匹配结果。

3.2 多视影像密集匹配技术

在摄影测量工作之中，影像的匹配工作是比较重要的一个环节，而多视影响有着较为突出的特点，它不仅仅能有较广的覆盖面，更能满足较高清晰度的要求。由此在进行匹配的过程中我们应该考虑数据信息的要求，迅速获得多视影像上的同名坐标，從而对地物的三维数据信息进行完善，这就是该技术的关键点。由于计算机的不断普及以及计算机技术的不断发展，在多视影像技术上也有了很大的飞跃，该技术逐渐开始成为航空摄影测量影像匹配中的重要措施。

3.3 数字表面模型生成与真正射影纠正

我们将多视影像进行密集匹配之后，能够得到我们所需要的高分辨率、高精度的数字表面模型，而这种模型简称为DSM，在实际工作的过程中，这种技术能够对地物的起伏状况有着更好的描述，并且是空间数据框架的重要组成部分。由于多角度倾斜影像之间会有一定程度上的差异，如果建筑物在受到阴影等因素的影响，则会大大提升取得DSM的难度。由此针对以上问题，我们可先依照空三计算出影像的外方位元素，在对影像匹配单元进行选择，引入并行算法，开展逐像素级的密集匹配与影像特征匹配，从而有助于计算效率的提升。在取得DSM数据之后，采取相应的处理手段，确保DSM的统一性。多影像真正射纠正所涉及到的方面有很多，如DEM等待那个，它具有较为典型的计算密集与数据密集特点。这项技术是建立以现有DSM为基础的，之后根据物方连续地形和离散地物对象的几何特征，利用面片拟合、轮廓提取等方法级逆行物方语义信息的提取，并且在多视影像上，通过各类方法对象方语义信息进行有效提取，在更密集匹配以及联合平差所得出的结果，对像方与物方的关系进行分析，从而完成联合纠正，并做好相应的匀光处理工作，实现多视影像的真正射纠正。

4 倾斜摄影测量技术的优势所在

①运用倾斜摄影测量技术所建立出的三维模型给人较强的真实感，其数据的精确性也非常值得肯定，由此被应用与我国国土资源部门的不动产登记工作以及三维城市建设的过程中；②对航空拍摄的飞行条件没有更高的要求，并且无需对其进行人工干预，从而大大提升了航拍效率；③通过三维模型的建设，可以对房屋的各类数据进行有效量测，能从各个方面来反应出建筑物的各类信息，这一点与现阶段的不动产登记房地合一的理念不约而同；④采用该技术进行三维建模所投入的人力物力要少的多，并且数据文件的大小能够满足网络传播的要求，便于在更多的范围进行使用。

5 结语

综上所述，倾斜摄影测量技术作为一种新型技术，它对传统摄影测量技术中的不足之处进行了弥补，但是在实际发展的过程中，还是会受到多种因素的制约。但随着有科学技术的不断发展以及有关人员的不断探索，这些制约因素会逐一攻破，该技术一定会成为测绘行业的主流技术之一。

参考文献：

[1]杨国东，王民水.倾斜摄影测量技术应用及展望[J].测绘与空间地理信息，2016（01）：13～15+18.

[2]谭金石，黄正忠.基于倾斜摄影测量技术的实景三维建模及精度评估[J].现代测绘，2015（05）：21～24.