谈无人机倾斜摄影测量技术的应用论文
【摘要】无人机倾斜摄影测量技术关系着城市三维建模的质量与水平。基于此，论文对无人机倾斜摄影测量技术在城市三维建模及三维数据更新中的应用展开研究。
【关键词】无人机倾斜摄影测量技术；城市三维建模；三维数据更新
1引言
近年来，我国科学技术的应用范围逐渐扩大，为我国智能化的发展做出了较大贡献。作为促进我国地理信息测量智能化的重要技术，无人机倾斜摄影测量技术在城市三维建模方面的应用不仅可以提升地物反映的真实程度，而且对我国三维城市模型的智能化建设也具有重要影响。
2项目概况
随着武汉市城市建设步伐的加快，城市地理空间智能化信息的数据收集与整合对治安防范工作的实施具有极大程度的辅助作用，并且推动了二维空间数据向三维空间的过渡。现阶段，武汉市实施的智能三维建模项目应用了无人机倾斜摄影测量技术[1]。武汉市的智能三维建模实施主要是更新前期已有的三维数据，并建立武汉市发展过程中新增市区的三维模型，新增的城区占地面积约为8km2，主要位于武汉市火车站和其他主干线路，火车站的占地面积约为51241m2[2]。
3无人机倾斜摄影测量技术
3.1无人机倾斜摄影测量技术简述
无人机技术是指将无线电遥控技术和智能化的自动控制程序与无人飞机或智能飞行器相结合的技术。该种技术主要使用的机种包括固定翼、多旋翼、飞艇和直升机[3]。无人机的应用不仅具有快速和经济的优势，而且在具体使用过程中智能化程度较高，更加有利于地理信息的数据收集。倾斜摄影技术的应用不仅可以扩大拍摄范围，还颠覆了传统航空摄影技术的应用；不仅采用了正摄角度的影像采集方式，还运用了多角度的相机同步技术，从而实现对地面物体各角度情况的获取与收集。该种技术的建模流程为：数据采集设备→指定飞行方案→倾斜影像采集→影像预处理→空三加密→成果输出浏览。该种技术的应用对武汉市市区三维模型的建立具有积极的.辅助作用，不仅增加了三维模型建立的精准程度，还大大降低了武汉市三维模型建立的成本。
3.2无人机倾斜摄影测量技术特点
通过对无人机倾斜摄影测量技术的研究与分析发现，该种技术主要有以下几方面特点：①飞行高度低且拍摄角度多，可以从多方位、多角度对地面的建筑物进行数据收集；②相邻影像间航向重叠度和旁向重叠度高，可以在极大程度上丰富拍摄影像的表达内容；③人工干预需求少，智能化与自动化利用较高；④综合成本低，其智能化的特色可以在极大程度上降低三维建模所需的时间及人力成本。
4基于无人机倾斜摄影的三维城市建模优化方法
4.1无人机倾斜摄影测量技术优势
通过对无人机倾斜摄影测量技术的研究与分析发现，该种技术的具体实施主要有以下几方面优势：①机动性强、成本低，这种优势不仅可以满足各种尺度的摄影测量数据采集需求，而且可以在极大程度上降低武汉市三维建模所需的资金成本；②能对大范围场景的倾斜影像进行智能化、自动化处理，这不仅可以降低人力资源消耗，还可以提升三维建模的精准度；③能对高分辨率的影像进行智能化的自动贴图，进而提高三维模型的生产效率。
4.2建模出现问题的原因
虽然三维摄影技术具有多种优势，但在运行过程中依然会受到具体设备、大气环境以及程序算法等方面的影响，导致实际模型建设时出现视觉误差和应用障碍等问题。经过具体分析与研究发现，现阶段无人机三维拍摄技术在应用过程中出现上述问题的具体原因有以下几点：①机器设备的姿态变化导致无人机拍摄出现重叠度方面的问题；②大气环境的变化影响三维摄影技术的具体应用；③不同时段的光照导致模型建立过程中出现纹理不均匀和破洞等问题；④设备的影像分辨率不足造成影像模糊或模型建立不清晰等问题。
4.3建模的具体优化方法
针对上述建模过程中三维摄影技术使用时出现的问题，可以从以下几方面进行建模优化：①通过分析三维城市模型建设现状和模型成果的缺陷，提出实施几何修复的优化方法，在具体的优化研究中，应及时修补拍摄破洞，抹平并还原凸包部分；②针对三维城市模型的建设问题，提出实施细部整饰的优化方法，该种方法主要是对重要地面标志物的三维模型进行整体的修饰或替换，修复并调整不均匀的纹理；③针对现阶段的技术实施问题开发模型辅助编辑系统，利用该种编辑系统对三维模型进行初始化重建，进而提高三维拍摄技术的使用质量，并且提升几何修复和纹理修补工作的效果，具体优化效果如图1所示。
4.4建模后的具体优化实践
在武汉市智能三维建模项目的具体实施中，主要采用无人机倾斜摄影测量技术对三维模型进行具体的建立。在具体应用中，采用150m的航高飞行方案进行拍摄，拍摄过程中，无人机搭载3台相机对占地面积约为8km2的新增城区和占地面积约为51241m2的武汉市火车站进行具体的拍摄建模。拍摄过程中，应灵活应用模型与空三成果的内在关系，并在空三纠正影像的建立中对拉伸实体进行白模建模的方式。同时，在建立联动初始三维模型时，对其进行细致的补充和修缮，以提高三维模型的建立质量。
5结语
通过对武汉市智能三维建模项目情况的简单阐述，从无人机倾斜摄影测量技术和特点2方面对该种技术进行详细的研究与分析，并分别从技术使用优势、建模出现问题的原因、建模的具体优化方法以及建模后的具体优化实践四个方面对课题内容进行详细的研究与探讨，希望可以为无人机倾斜摄影测量技术的具体应用研究提供几点可行性建议，并对城市三维建模及三维数据更新的智能化发展起到积极的促进作用。
参考文献
[1]褚杰,盛一楠.无人机倾斜摄影测量技术在城市三维建模及三维数据更新中的应用[J].测绘通报,2017(S1):130-135.
[2]冯茂平,杨正银,张秦罡.基于小型多镜头航摄仪的无人机倾斜摄影技术在实景三维建模中的应用[J].测绘通报,2017(S1):5-7.
[3]黄敏儿,南胜,周兴华,等.点面结合的无人机倾斜摄影解决方案在应急测绘保障中的应用[J].城市勘测,2017,21(2):89-92.
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