無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，傾斜攝影技術(shù)三維數(shù)據(jù)可真實(shí)反映地物的外觀、位置、高度等屬性;借助無人機(jī)，可快速采集影像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化三維建模;傾斜攝影數(shù)據(jù)是帶有空間位置信息的可量測影像數(shù)據(jù)，能同時(shí)輸出DSM、DOM、TDOM、DLG等多種成果。傳統(tǒng)航空攝影只能從垂直角度拍攝地物，傾斜攝影則通過在同一平臺(tái)搭載多臺(tái)傳感器，同時(shí)從垂直、側(cè)視等不同的角度采集影像，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)航空攝影的局限。
1.飛行平臺(tái)的性能要求
由于無人機(jī)用途不同，其性能標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。測繪型無人機(jī)對(duì)飛行標(biāo)準(zhǔn)要求更高，可以在載重、巡航速度、實(shí)用升限、續(xù)航時(shí)間、安全性和抗風(fēng)等級(jí)等方面做出限定。例如:①無人機(jī)最低載重2kg;②多旋翼巡航速度大于6m/s，固定翼無人機(jī)巡航速度大于10m/s;③電池動(dòng)力續(xù)航時(shí)間大于25min，內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力續(xù)航時(shí)間大于1h;④抗風(fēng)性要求不低于4級(jí)風(fēng)速;⑤無人機(jī)實(shí)用升限能達(dá)到1000m以上，海拔高度不低于3000m。
2.傾斜相機(jī)的性能要求
在《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，把傾角15°以上的都劃歸到傾斜攝影的范疇。傾斜相機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)是獲取不同角度影像的能力和單架次作業(yè)的廣度和深度。傾斜相機(jī)的性能要求可以從獲取影像能力、作業(yè)時(shí)間、曝光功能、續(xù)航時(shí)間、POS記錄功能等方面做出限定。例如:①傾斜攝影一次曝光采集的像素越高越好，但要根據(jù)設(shè)備成本考量，單個(gè)鏡頭不低于2000萬像素，一次曝光不低于1億像素;②作業(yè)時(shí)間至少能滿足90min，最好具備全天候的作業(yè)能力;③有定點(diǎn)曝光功能，確保影像重疊度滿足要求。
傾斜攝影測量技術(shù)優(yōu)勢
1.傾斜攝影測量技術(shù)可以真實(shí)反映地物的真實(shí)面貌：傾斜攝影測量技術(shù)通過五個(gè)角度對(duì)地面情況進(jìn)行拍攝，獲得三維數(shù)據(jù)可以真實(shí)的反映地物的本來面貌，客觀的再現(xiàn)了地物的外觀、結(jié)構(gòu)以及高度等屬性，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)遙感技術(shù)的測量不足，使傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用更為廣泛。
2.傾斜攝影測量技術(shù)性價(jià)比高：傾斜攝影測量技術(shù)測量的數(shù)據(jù)帶有空間位置信息和各種影像數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以輸出DSM、DOM、DLG等的數(shù)據(jù)成果，也滿足了傳統(tǒng)航測技術(shù)的要求，除此之外，傾斜攝影測量技術(shù)利用提取及貼紋理的方式，還可以降低三維建模的成本。
3.傾斜攝影測量技術(shù)效率高：傾斜攝影測量技術(shù)是通過借助無人機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)測量和影像拍攝的，是一種全自動(dòng)的模式，通過實(shí)踐表明，人工1～2年的人工建模，利用傾斜攝影測量技術(shù)進(jìn)行三維建模只需要3～5個(gè)月，大大提高了效率，縮短了時(shí)間。
傾斜攝影測量技術(shù)的具體應(yīng)用
1.城市建筑監(jiān)測
此系統(tǒng)主要是經(jīng)過對(duì)相同地方不同時(shí)相的建筑物的實(shí)景真三維模型和正射影像圖數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，經(jīng)過面積變化、高度變化以及灰度變化等將疑似變化區(qū)域確定下來。再通過人機(jī)交互與已有地籍和房屋數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比進(jìn)一步確定最終疑似違章建筑并輸出相關(guān)信息供城管部門進(jìn)行實(shí)地核查。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)將點(diǎn)云數(shù)據(jù)、正射影像圖以及實(shí)景三維數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合地籍、房屋等空間數(shù)據(jù)庫等進(jìn)行綜合分析，經(jīng)過監(jiān)測變化、核查地籍、核查房屋和整理分析等四個(gè)功能模塊最終形成疑似違章建筑的信息。
2.城市管理
傾斜攝影測量可能夠快速建立城市現(xiàn)狀的三維實(shí)體模型，借助傾斜攝影測量技術(shù)，可利用航拍傾斜攝影數(shù)據(jù)與后處理點(diǎn)云信息快速有效的實(shí)現(xiàn)三維模型構(gòu)建。針對(duì)不同的拍攝區(qū)域，能夠更加靈活的適應(yīng)城市航拍，有效提高城市建模的有效率，同時(shí)通過傾斜攝影測量技術(shù)數(shù)據(jù)的不斷更新，能夠更好的為數(shù)字城市提供更好的管理依據(jù)。
3.城市規(guī)劃
對(duì)實(shí)景進(jìn)行三維模型的構(gòu)建以往的三維建模需要非常繁瑣的步驟，同時(shí)外部作業(yè)都是人為完成。智慧城市的規(guī)劃建設(shè)過程中，通常規(guī)模面積非常龐大，利用人工建模的方法消耗非常大的人力資源，同時(shí)浪費(fèi)了時(shí)間，所以人工建模也并不適合?；趦A斜攝影測量技術(shù)的額城市實(shí)景三維建模，是非人工的自動(dòng)建模方式。航拍完成作業(yè)后，相關(guān)軟件會(huì)自動(dòng)處理，此過程的人力使用較少，降低了投入成本。另外，傾斜攝影的建模技術(shù)效率高，可以達(dá)到幾十平方千米。
傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用問題
1.匹配傾斜航空攝影后期數(shù)據(jù)影響的過程中，由于傾斜影響攝影比例尺不一致、分辨率差異、地物遮擋等情況造成獲得的數(shù)據(jù)當(dāng)中含有非常多的粗差，嚴(yán)重威脅著后續(xù)的影像空三精度。可是，怎樣使用傾斜攝影測量當(dāng)中的大量冗余信息進(jìn)行數(shù)據(jù)的高精度匹配作為提升傾斜攝影技術(shù)實(shí)用性的關(guān)鍵。
2.傾斜攝影測量所形成的三維模型在表達(dá)整體的同時(shí)，某些地方存在模型缺失或失真等問題。因此，為了三維模型的完整準(zhǔn)確地表達(dá)需要進(jìn)行局部區(qū)域的補(bǔ)測，常用方法是人工相機(jī)拍照或者使用車載近景攝影測量系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)測。
3.隨著科技的發(fā)展無人機(jī)作為傾斜攝影測量實(shí)用的載體，為了增加其便攜性和靈活性，無人機(jī)的續(xù)航能力不強(qiáng)，因此，電池的續(xù)航能力成為其推廣的限制條件，研制體積小長續(xù)航的電池迫在眉睫。
總結(jié)
無人機(jī)傾斜攝影測量已經(jīng)成為未來航空攝影測量的重要手段和國家航空遙感監(jiān)測體系的重要補(bǔ)充，逐步從研究開發(fā)階段發(fā)展到了實(shí)際應(yīng)用階段。應(yīng)用成果已在公安、應(yīng)急、測繪、旅游、環(huán)保等行業(yè)得到了應(yīng)用驗(yàn)證，受到越來越多的研究者和生產(chǎn)者的青睞和好評(píng)，大大地?cái)U(kuò)大了傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用范圍，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。
本文轉(zhuǎn)載網(wǎng)絡(luò) 侵刪
