無人機傾斜攝影在公路測量中的應(yīng)用

李長鋒

摘 要：無人機遙感技術(shù)的應(yīng)用成本相對偏低，并且操作比較簡單。在我國現(xiàn)階段的社會發(fā)展中，諸多領(lǐng)域均有所應(yīng)用。例如環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域、生態(tài)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、三維重建領(lǐng)域等。而傾斜影像相比于常規(guī)的正射影像來說，整體的應(yīng)用價值也相對較高，可以為用戶提供更多的觀測角度，加強觀測的精準(zhǔn)性與真實性。將無人機遙感技術(shù)與傾斜攝影技術(shù)相互整合，可極大程度滿足公路測量工作所提出的要求，加強整體工作質(zhì)量及效率。

關(guān)鍵詞：無人機;傾斜攝影;公路測量

前言：無人機系統(tǒng)中大多包含較多的攝像設(shè)備，并且設(shè)備的精度極高，角度極為豐富。用戶可以在短時間內(nèi)獲得極其精準(zhǔn)并且具有較高分辨率的影像。在公路測量工作中，引入無人機傾斜攝影，可輔助測量人員獲取更加精準(zhǔn)的公路信息，并有效繪制公路地形圖。可以說，無人機傾斜攝影技術(shù)的出現(xiàn)，很大程度上打破了公路測量工作所存在的壁壘，使之突破傳統(tǒng)技術(shù)形成的局限，開辟新的發(fā)展局面，進(jìn)一步提高工作質(zhì)量。

1在公路選、定線測繪中的應(yīng)用

不論是在建設(shè)新公路還是在重修舊公路時，測量工作都是不能缺少的一大環(huán)節(jié)。在正式開展公路工程之前，測量人員需要對公路進(jìn)行選定線，并判斷公路的地質(zhì)環(huán)境、水文條件。結(jié)合以往的工程案例分析來看，多數(shù)工程隊伍會采取人工測繪的方式處理這一工作，耗費了極大的人力資源，同時也耗費了較多的工程時間，整體效率偏低。但引入無人機傾斜攝影技術(shù)卻能夠很好的解決這些問題。在無人機傾斜攝影技術(shù)的支持下，測量人員可以更加直觀的了解到測繪數(shù)據(jù)，并更加精準(zhǔn)的進(jìn)行相關(guān)決策維持工程效率，同時也可有效控制建設(shè)成本。

首先，測繪人員可以利用無人機傾斜攝影技術(shù)進(jìn)行山嶺區(qū)測繪工作。如果整個公路工程需要穿過山嶺區(qū)，那么在測量工作中測量人員需要考慮山嶺的上嶺線及下嶺線，同時也需要考慮路線的填挖量、排水管道的設(shè)計以及路面的陰陽位置比例。綜合來說，需要考慮的影響因素相對較為復(fù)雜。在具體工作中，測繪人員可以先利用無人機設(shè)備，全面了解山嶺區(qū)的整體結(jié)構(gòu)以及地面面貌，有效掌握基本信息，然后根據(jù)無人機傾斜攝影所提供的圖像，合理的劃分建設(shè)路線。并根據(jù)不同的要素對路線的合理性可行性進(jìn)行分析，精準(zhǔn)抉擇，并確定最后的方案。最后測量人員可以以所確定的方案為基礎(chǔ)，根據(jù)無人機傾斜攝影提供的影像進(jìn)行選定線操作，并設(shè)立相關(guān)的控制點，借助ptk展開實際測量工作，保證公路建設(shè)任務(wù)的順利推進(jìn)[1]。

其次，測繪人員可利用無人機傾斜攝影技術(shù)進(jìn)行平原區(qū)測繪工作。相比于山嶺區(qū)測繪來說，平原區(qū)的測繪難度相對偏低。但在建設(shè)平原區(qū)公路時，施工人員仍舊需要考慮較多的影響因素。例如公路周圍是否有村莊、高壓塔，是否存在已有公路、是否還有其他的重要物質(zhì)。所以，在選定現(xiàn)階段，測繪人員需要利用無人機傾斜攝影技術(shù)了解整個平原的基本面貌，在分析三維立體圖的基本上，合理設(shè)定公路的路線。在處理內(nèi)部數(shù)據(jù)時，也可利用無人機傾斜攝影技術(shù)對所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)展示，實時修改建設(shè)方案及建設(shè)圖紙，維護(hù)后期工程進(jìn)度。

最后，測繪人員可利用無人機傾斜攝影技術(shù)進(jìn)行丘陵區(qū)測繪工作。由于丘陵區(qū)的地勢起伏不定，轉(zhuǎn)彎相對較多，所以其整體的公路建設(shè)任務(wù)難度相對較高。如果按照傳統(tǒng)人工測繪的方式實施操作會耗費較長的時間，同時也會對測繪人員自身的安全造成一定威脅，所以需要適當(dāng)引進(jìn)創(chuàng)新化技術(shù)。首先，測繪人員需要利用無人機設(shè)備，沿著丘陵區(qū)的公路進(jìn)行立體觀測，了解丘陵區(qū)的歷史地貌，掌握動態(tài)圖像。然后需要對圖像中的數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀分析，并把控其中要點。最后，根據(jù)具體圖像劃分建設(shè)路段。而在每一路段內(nèi)的建設(shè)工作中，可進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化。在傾斜攝影圖像的有效指引下，細(xì)化建設(shè)方案及建設(shè)路線，穩(wěn)扎穩(wěn)打走好每一個施工步驟，加強工程質(zhì)量。

2在公路橫縱斷面測量中的應(yīng)用

將無人機技術(shù)與傾斜攝影技術(shù)相互整合，可進(jìn)一步加強整體測繪工作的精準(zhǔn)性與整體質(zhì)量。并且，在利用整合技術(shù)實施測量工作時，測繪人員也可得到更加精準(zhǔn)的影像，極大程度滿足公路橫縱面測量的相關(guān)要求。

首先，測繪人員可以基于帶狀圖，進(jìn)行內(nèi)插，以此明確測繪區(qū)域的高程差。將無人機技術(shù)與傾斜攝影技術(shù)相互整合的過程中，兩者可發(fā)揮更高的應(yīng)用價值，提供DEM.而利用DEM，測繪人員可精準(zhǔn)判斷公路的高程差，及時解決公路建設(shè)中的曲線問題、轉(zhuǎn)彎問題以及坡道問題。具體來說，無人機傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用流程如下。首先，測繪人員需要借助傾斜攝影技術(shù)獲取檢測圖像，并按照相應(yīng)的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對其加以內(nèi)業(yè)處理及外業(yè)測量配置影響。然后需要根據(jù)具體的工程要求，合理的內(nèi)插，并運算所生成的DEM，更加精準(zhǔn)具體地掌握路線的高程變化[2]。最后利用相關(guān)的內(nèi)頁軟件，精準(zhǔn)性分析橫斷面特征以及縱斷面特征。為后續(xù)施工任務(wù)的推進(jìn)提供具體且可靠的參考數(shù)據(jù)。綜合來說，無人機傾斜攝影技術(shù)極大程度彌補了傳統(tǒng)測量手段形成的缺陷，大程度提高橫斷面篩選的效率及精度，控制工程成本，強化工程效益。

其次，測繪人員可以基于影像成果，計算填挖土方量。無人機傾斜攝影技術(shù)所得到的圖像之所以十分精準(zhǔn)，主要原因在于其是基于多項參數(shù)所形成的。并且，在接收到圖像時，測繪人員會相對應(yīng)的接收到所測得的參數(shù)。所以，在計算圖像比例尺時，其整體的工作難度相對偏低。甚至測繪人員可以利用參數(shù)計算測距面積測距體積。在此過程中，首先測繪人員需要通過計算明確填挖土方量的精準(zhǔn)位置，然后利用傾斜攝影技術(shù)觀察位置上的情況。例如其周圍的土壤走向、巖石走向，做好穩(wěn)定的工程鋪墊。在實施土方填充工作時，測繪人員可貫徹就地取材的原則，與施工人員做好工作交接，采用瑣碎石塊、優(yōu)質(zhì)土壤作為主要材料。需要根據(jù)具體的工程要求合理調(diào)整兩者比例，加強工程整體質(zhì)量。在挖除土方時，也需要利用無人機傾斜攝影技術(shù)，探查施工現(xiàn)場的土地條件，判斷巖石影響、水體影響，精準(zhǔn)的降低工程造成的不良隱患。而針對于挖出的廢料，也需要在無人機傾斜攝影技術(shù)的支持下，選擇合適的投放位置。除此之外，測繪人員可以利用傾斜影像，貫徹公路橫縱斷面，了解其在處理過程中，對于周圍環(huán)境遭橫的不良影響。例如巖石是否出現(xiàn)沉降、位移問題;水體是否出現(xiàn)污染問題等。及時采取優(yōu)化措施，避免問題的進(jìn)一步擴散。

結(jié)論：綜上所述，對于公路測量工作來說，無人機傾斜攝影的出現(xiàn)無疑為其開辟了新的方向。相比于傳統(tǒng)的人工測量手段來說，無人機傾斜攝影技術(shù)可達(dá)到更高的測量精準(zhǔn)度，并且可有效保證工作質(zhì)量及工作效率。所以在具體的測量工作中，測量人員可根據(jù)具體的工作內(nèi)容合理的應(yīng)用無人機傾斜攝影。例如在公路選定線測繪中或在公路橫縱斷面測量工作中，有效應(yīng)用發(fā)揮技術(shù)的應(yīng)用價值，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]付主俊.無人機傾斜攝影在建筑物立體測量中的應(yīng)用[J].北京測繪，2019，33（07）：839-842.

[2]孫運彬，李志剛.無人機、傾斜攝影在公路測量中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2018（09）：194-196.

（廣西壯族自治區(qū)林業(yè)勘測設(shè)計院，廣西 南寧 530011）