无人机倾斜摄影测量在1∶500地形图中的应用

来源:用户上传      作者:刘娣 何仁德

　　摘 要：无人机摄影测量技术不断提高，其应用越来越广泛，尤其在城市建设规划、三维模型建立和基础测绘生产等大面积、大数据测绘项目中，无人机摄影测量技术的应用充分体现其优越性，基于此，该文通过结合湖南省某地区1∶500地形图测绘项目，介绍无人机倾斜摄影测量技术在1∶500地形图测绘项目中的具体应用，并作出相关总结。
　　关键词：无人机;倾斜摄影测量;1∶500地形图;三维模型;Smart3D
　　中图分类号：P231.5 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2022）24-0181-04
　　Abstract： With the development of unmanned aerial vehicle（UAV） photogrammetry technology， its application is more and more extensive; especially in large area， big data surveying and mapping projects such as city construction planning， three-dimensional modeling， basic surveying and mapping production， etc.， the application of UAV photogrammetry technology fully reflects its superiority. Based on the relevant project in Hunan Province， this paper introduces the application of UAV tilt photogrammetry technology in 1∶500 topographic mapping project， and makes a relevant summary.
　　Keywords： unmanned aerial vehicle （UAV）; tilt photogrammetry technology; 1∶500 topographic map; 3D model; Smart3D
　　为了丰富基础地理信息资源，提升整体现势性，湖南省自然资源厅印发《湖南省1∶10 000基础地理信息数据库更新技术规程》和《湖南省市县城镇开发边界内1∶500地形图成果汇交规定（试行）》的通知及《关于加快推进1∶500地形图更新与汇交工作的通知》，积极推进湖南省基础测绘生产与更新工作[1]。本项目按照“需求导向、变化引领、及时更新”的原则，开展××县1∶500地形图的更新与汇交工作，通过无人机技术与传统测绘技术相结合的手段获取最新基础测绘数据以促进自然资源管理和经济社会发展。测区面积根据现有国土空间规划资料显示需完成面积为60.00 km2的1∶500地形图新测，任务时间4个月。
　　1 项目实施
　　由于工期紧，任务重，结合测区特点以及公司已有仪器设备与技术人员水平，本次项目采用无人机摄影测量与传统数字测图相结合的方式进行，总体技术路线如图1所示。
　　本项目航空摄影测量的作业包括：作业准备、航线规划、像控点布设与测量、外业航飞、空中三角测量、像片刺点与平差、数字正射影像和实景三维模型、像片调绘、内业编辑成图及成果导出[2]。具体技术路线图如图2所示。
　　1.1 作业准备
　　搜集y区详细资料包括控制点数据、坐标系统和高程基准参数及已有相关图纸资料等[3]，开展测区踏勘并分析测区地形分布情况及特点，选择场地平坦、发射正上方无电线和高层建筑的地方作为起降发射平台，判断天气条件，记录当天作业日志。
　　1.2 航线设计
　　综合考虑摄区分布形状、数据后处理的要求以及航线敷设的原则，本项目按南北方向敷设航线，航向重叠度按80%设计，旁向重叠度按70%设计。与摄区边界线相平行的首末航线在摄区边界外敷设;摄区边界线的旁向重叠至少超出像幅的一半，以保证目标完全在航摄范围内。
　　1.3 像控点布设
　　（1）像控点布设应充分利用全省不动产统一登记基础数据建设项目中像控测量成果的基础上进行[4]，采用“四角双点法”按区域网布设，区域网布设成“4条航线×10条基线”，此外还要在区域网中间布设1个检查点[5]。
　　（2）像片控制点应当布设在影像清晰、特征明显，对比突出和施测方便等容易判别的位置[6]，应尽量选在比较细的、接近正交的线状地物边线交叉处。
　　（3）本项目像控点利用CORS-RTK技术进行测量，像控测量平面高程精度均不能超过±0.1 m。
　　（4）像控测量成果应包括像控点成果表、像控点点之记和像控点展点图。像控点点之记如图3所示。
　　1.4 航摄飞行
　　航拍前，做好起飞前的各项准备;检查飞机是否能正常完成操作指令。在各项准备工作完毕后，才能起飞;飞手注意现场情况，根据需要随时手动调整飞机姿态及飞行高度。若航摄过程中出现的绝对漏洞、相对漏洞及其他严重缺陷必须及时补摄。飞机起飞和降落时应保证四周视野开阔，周边障碍物的高度角不能大于15°，并且对GPS信号接收不产生影响。
　　1.5 建立三维模型
　　实景三维模型采用Smart3D软件进行制作，准备好已有资料，打开软件，新建工程项目然后加载数据创建第一遍空三，接下来导入像控点坐标数据，打开对应影像相片进行刺点，刺点过程中注意选取绿色标记相片，每个像控点刺3～5个相片，完成所有像控点相片刺点后进行第二遍空三计算，检验结果精度是否符合要求，最后导入测区范围线，发布模型，数据为OSGB格式，具体流程图如图4所示。经操作最终生成模型，如图5所示。

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