無人機攝影測量的發(fā)展與應用

林美妤 郭雷 孫芹寶

[摘要]建筑結構的3D模型對于研究和重構建筑結構非常重要，數(shù)字攝影測量已經成為傳統(tǒng)建筑測量和重構的有效替代者。隨著我國信息化領域的飛速發(fā)展，無人機作為一種新式的飛行設備，在我國工程建設中的很多領域上都得到了廣泛的應用。利用航測成果，掌握與本專業(yè)有關的判釋技能，加強各專業(yè)間的配合工作，可以促進勘測設計一體化的實現(xiàn)。

[關鍵詞]無人機 建筑結構 攝影測量

無人機航攝系統(tǒng)的推廣應用是國家測繪地理信息局提升我國測繪技術裝備水平的重要內容之一。作為傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補充，無人機航攝系統(tǒng)的應用不僅能夠大幅提升測繪應急保障服務能力，而且在構建數(shù)字中國、監(jiān)測地理國情、重構建筑結構、提升社會管理效能等方面也發(fā)揮了積極作用。

無人機攝影測量系統(tǒng)簡單的說就是使用油動或是電動的無人飛機攜帶高清相機在空中對所測物體連續(xù)拍照，獲取高重合度的影響照片的一套設備。傳統(tǒng)無人機攝影測量系統(tǒng)是僅僅只能獲得垂直地面向下的影響，以無人駕駛飛機作為平臺，以機載遙感設備獲取影像信息，用計算機對圖像信息進行處理，并按照一定精度要求制作成圖像。而近些年發(fā)展的傾斜攝影技術其顛覆了傳統(tǒng)無人機攝影技術生成的正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，其通過在統(tǒng)一飛行平臺上搭載多臺相機，同事從一個垂直、四個傾斜等五個不同的角度采集影像，將用戶引入了符合人眼視覺的真實值觀世界。在小面積、大比例尺數(shù)字化地形測量技術服務中，無人機與載人飛機相比，它不但具有體積小、重量輕、反應快、造價低、使用方便等優(yōu)勢，而且無人機系統(tǒng)操作也非常簡單，不受空域管制的影響，能夠快速到達檢測區(qū)，進行飛行、成像，極大地提高了工作效率。

建筑結構的3D模型對于研究和重構建筑結構非常重要，它給使用者提供了結構逼真的形象而不只是符號化的模型，3D影像在建筑土木工程、環(huán)境分析、旅游等方面有很多應用，它們對三維數(shù)據(jù)的需求越來越強。為了描述目標的準確位置，測量結構體所有點的三維坐標，構建精確的三維模型是非常有必要的。攝影測量是一種能夠從影像中提取3D數(shù)據(jù)的技術。通常情況下，傳統(tǒng)野外測量比攝影測量得到的數(shù)據(jù)更精確，然而，它們浪費太多的人力并且消耗太多的時間，數(shù)字攝影測量是全部從影像上獲取測量數(shù)據(jù)，而不是從目標本身獲取。從狹義上說，攝影測量是從照片上量測影像的過程，全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)是用人工和自動化的技術從數(shù)字影像上獲取攝影測量產品的硬件，軟件結構。數(shù)字攝影測量是基于數(shù)字影像和攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法，提取所攝對象以數(shù)字方式表達的幾何與物理信息。在數(shù)字攝影測量過程中，不僅產品是數(shù)字的，而且中間數(shù)據(jù)的記錄以及處理的原始資料均是數(shù)字的。由于數(shù)字攝影測量的快捷，它已經成為傳統(tǒng)建筑測量和重構方法的一種有效替代者。

在工程測量中應用無人機航空攝影技術，可更好的確取得清晰準確的測量成果。無人機攝影測量系統(tǒng)的應用是在不斷發(fā)展的攝影測量技術基礎上大膽的實踐和探索，使無人機技術應用于測繪生產成為可能。隨著系統(tǒng)安全性及配套軟硬設備的加強和完善，其廣闊應用前景不言而喻，對改變目前的傳統(tǒng)測繪將具有重要意義。