浙江同济空间信息科技有限公司 浙江省 杭州市 311100
摘要：科学技术的发展，我国的倾斜摄影技术有了很大进展，并在大比例尺地形图中得到了广泛的应用。在实景三维中国建设中，全息测绘和实景三维建模等相关技术逐渐成熟，如何基于自动化构建的实景三维模型快速地进行大比例尺测图显得十分重要。本文首先分析倾斜摄影测量技术原理，其次探讨倾斜摄影实景三维模型在大比例尺地形图中的应用，以供参考。 关键词：倾斜摄影；三维模型；数据采集；地形图绘制；误差分析 引言
近些年来出现雷达测绘技术、数据一体化测绘技术和数字摄影测量技术等，能够完成更高精度的地图实景数据采集，将大比例尺地图推向更高的表现阶段。针对数字化技术，主要应用ＲＴＫ大比例尺地形图测绘技术，能够有效地将测绘数据实时上传至数据管理中心，这种方法应用在野外较大范围的地图数据测绘，会出现测绘数据间断性测量、测绘周期增加等现象，
不能从较多的角度完成大比例尺地形图的野外复杂地形测绘。
1倾斜摄影测量技术原理
倾斜摄影测量技术是在传统地面测量技术上作了更新和改善，以无人机、无人航空飞艇等机器为载体，利用地面无线电端进行控制操作。通过低空飞行的方式对地面进行航测，可在较短时间内对地表大面积区域进行影像数据采集。结合计算机图像后处理技术对大量影像进行集中处理，此方法适用于大范围地物地貌测绘和小区域快速作业。利用“1+4”组合角度镜头，从垂直角度、四向角度等5个角度完成倾斜测量，以减少被遮挡物体对测量效果的影响。倾斜摄影测量技术可生产4类数字测绘高精度产品，包括DOM、DEM、DＲG、DLG及其相关组合产品。无人机倾斜摄影测量系统包括无人机及传感器系统、飞行定位控制系统、地面端监控操作系统、影像数据处理系统等4个部分。无人机及传感器系统主要包括无人机飞行平台、动力装置和传感器设备等3个部分。飞行定位控制系统主要由全球导航卫星系统(globalnavi-gation satellite system，GNSS)、惯性导航系统(INS)、内置信号集中接受装置等组成。
订飞机票打什么电话2倾斜摄影实景三维模型在大比例尺地形图中的应用
2.1数据预处理
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无人机倾斜摄影测量采集的数据主要有影像数据、相机镜头畸变数据、POS数据，需要对其进行筛选、格式校正等预处理工作。针对航摄天气、高度、作业跨度时间较长等因素造成的部分像片出现亮度、饱和度不均匀等情况，利用Photoshop中的动作记录功能对多张像片进行自动调整。部分无人机在起飞降落时会进行相机拍摄功能自动检核，产生无法参与数据处理的“废片”，其数量较少，可通过人工识别予以手动删除。通过基于GPU并行计算模式的ＲockyMosaic无人机快速拼图软件，在现场对实时获取的影像进行快速拼图处理，完成小范围快拼只需5～10min，即可检查出是否有大面积漏拍或拍摄质量不合格的情况。无人机搭载的测量相机拍摄出的影像质量不仅受到大气折射、地面高程起伏、相机光圈大小的影响，而且受到镜头畸变误差的影响，从而导致像点产生偏移。作为无人机倾斜摄影系统误差的一种，畸变误差分为正畸变和负畸变。无人机机载镜头的物镜畸变是像点坐标系统误差的主要来源，同批次采集的影像数据畸变误差都有相似的规律，对后期空中三角测量加密点的解算和高程数据的精度影响较大，因此需要进行畸变校正。多镜头无人机在拍摄影像瞬间所记录的POS数据与像片名称相匹配记录在内置储存卡中。在数据处理前，需要按照镜头数目进行格式与数目的校准，以免出现POS数据与像片无法配对的情况。
对于大疆单镜头无人机而言，大多数POS数据在拍摄瞬间被直接储存于像片中，无需手动提取更改，可以直接参与解算。
2.2地图绘制
绘制大比例尺地形图的规范与要求将采用传统标准，应用相关符号代表描绘物体以及地理位置等信息，并且应用三维模型中的矢量化绘画工具完成高分辨率小范围内的要素标注，最终能够在极度放大的状态下观察到标注在大比例尺地形图中进行体现。本文进行倾斜摄影区域地势复杂，总测绘面积是半径为50ｋｍ的圆形，地形图绘制过程中主要先进行点坐标的确定，完成模型数据在大比例尺地形图中的精准落实。地图绘制过程中常常应用大量的倾斜影像，若直接应用在实景三维模型中会造成图像与实际扭曲空间的问题。本文将应用Ｓｍａｒｔ3Ｄ三维模型软件对倾斜摄影产生的倾斜影像做正像处理，使地图绘制过程的正射影像与原始三维模型影像相结合，并与传统雷达数据模型进行比对，参照基础数据进行远端与近端的同时更正。实景三维模型中直接应用在地形图绘制中会造成远端影响遮盖近端实物现象，所以在进行实景描绘过程中应当采取实景三维模型中多个视角同时绘制，保证绘制画线能够精准勾勒地物要素。
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2.3自动化建模
空中三角测量为倾斜影像数据生成了精确的外方位元素，这样每张像片就具有了精确的位置。可以基于此开展自动化建模工作，通过人工智能和遥感图像智能化识别技术来提取地物实景三维模型，主要过程包含点云匹配、TIN三角网构建和优化、自动纹理映射、质检和编辑、坐标转换等步骤。常用的自动化建模工具：大势智慧重建大师、SkylinePhotoMesh、大疆智图、天际航DP-Smart全自动建模平台、瞰景Smart3D等。（1）点云匹配：根据空中三角测量所计算出的精确的外方位元素，对倾斜影像进行密集点云匹配，生成海量的DSM数据。（2）TIN三角网构建和优化：基于DSM中的密集点，采用内插算法，全自动构建TIN三角网，并对三角网进行平滑等处理。（3）自动纹理映射：经过点云匹配和三角网构建，已经生成了实景三维白模，需要利用纹理匹配算法从海量图像中选取质量最优的影像进行纹理映射处理，从而生成具备纹理彩的实景三维模型。（4）质检和编辑：由于高楼和树木之间存在遮挡、实景三维模型在水域存在破洞等问题，需要进行人工质检，标记出问题区域并手工编辑、修复。（5）坐标转换：为了满足后续大比例尺测图对坐标系的个性化需求，需要对倾斜实景三维模型进行坐标转换，如，从WGS84坐标系转换到2000地方坐标系。
2.4与传统方式相比，城市三维模型质检系统功能优势
与传统质检方式相比，城市三维建模质检系统在软件功能集成性中发挥了极好的作用，在传统的质检方式中，一般需要3个质检软件，包括一个三维成果质检系统、一个截图软件及记录的文本软件。而城市三维建模系统对这几个软件功能进行集成应用，提供选建质检问题类别，实现成果展示、截图及质检问题记录在一个软件中实现，并输出统一格式的质检结果，并根据输出的矢量质检记录，能够对质检问题进行回溯分析。
结语
倾斜摄影过程中地物地表中高表面常常遮挡低表面物体，造成倾斜摄影死角，此时应用通讯设备与雷达原始设备相关联，组建新实景模型。在实例应用过程中对数据误差实现贯穿性地判定，提升倾斜摄影实景三维模型在大比例尺地形图中的应用程度。随着大比例尺地形图绘制技术的发展，无人机的多角度摄影以及三维模型技术也将会逐渐应用在其中，将会为大比例尺地形图绘制提供更高的精准度。
参考文献
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