1、引言
本文通过无人机飞行平台搭载倾斜相机，采用倾斜摄影的方式获取高重叠度影像数据，利用自动实景三维建模和三维模型立体量测技术，实现免外业调绘的高精度大比例尺地形图测绘，并通过具体实验验证此技术路线的可行性。
2、无人机倾斜摄影
测区位于青岛市高新区沟角村，属于丘陵地形。外业航空摄影通过四旋翼无人机，搭载2个SONY7R微单相机，与垂直方向成45°夹角，南北和东西航线各飞一次，获取地物侧面纹理;再搭载1个SONY7R微单相机进行一次垂直摄影，获取地物顶面纹理。设计航线相对航高120m，航向和旁向重叠度分别为80%、75%，整个测区21条航线，630张影像。为辅助后续数据处理，测区采用区域网布点模式，布设13个外业像控点及检查点。
3、实景三维模型建立及大比例地形图测绘
采用倾斜摄影的方式获取测区的影像数据，利用自动建模的技术构建实景三维模型，通过三维立体量测技术，采集地物地貌特征点、线、面制作地形图，基于无人机倾斜摄影的大比例尺地形图测绘技术路线如图2所示。
3.1实景三维模型
本项目采用5个像控点解算，8个像控点进行精度检查，实景三维建模采用CC（Smart3D）软件进行制作，主要步骤如下:
(1)构建工程加载影像数据，设置相机参数，编辑pos数据，引入控制点及检查点数据，建立好Smart3D工程，本项目采用2个相机，需设置2个相机文件，分别有364张和266张影像;原始POS数据坐标系为WGS1984，通过七参数模型及似大地水准面补偿模型转换到西安1980平面、黄海1985高程系统下。采取区域网布点，解算控制点5个，检查控制点8个。
(2)倾斜摄影空中三角测量。本项目采用区域网5点法布点，即四周4个控制点，测区中心1个控制点，用于解算倾斜摄影空中三角测量;同时布设8个检查点以检验空中三角测量的精度。通过空三加密处理，自由网的精度为1.82pix，像控点精度平面中误差0.033m，高程中误差0.063m;检查点精度。
(3)三维实景模型生成基于空中三角测量成果，进行模型分块，在分块模型的基础上，提取测区密集点云，构建不规则三角网，建立三维模型;同时利用5镜头获取的多角度纹理信息，自动拼贴，得到测区实景三维模型。
3.2大比例尺地形图测绘
大比例地形图测绘主要基于EPS无人机三维模块，利用三维实景模型的空间量测功能，直接进行地形、地物的采集工作。具体步骤如下所示。
(1)EPS软件加载三维实景模型在EPS无人机测量模块中利用模型转换功能将CC（Smart3D）生成的OSGB格式的模型转换成DSM高程模型，然后加载DSM模型从而实现实景三维模型的加载。
(2)基于三维实景模型的地形图制作，借助模型的空间尺寸信息，直接进行空间量算及采集，同时通过模型旋转及多角度观察等功能实现自动房檐改正。
4、精度分析
4.1空中三角测量精度
控制点水平中误差为0.007m，高程中误差为0m，点位中误差0.007m，检查点水平中误差0.038m，高程中误差0.079m，点位中误差0.088m，空中三角测量精度较高，满足大比例尺地形图测绘需求。
4.2平面及高程精度
(1)平面精度平面精度检查采用RTK外业实测特征点和地形图上的同名点进行统计分析，平面位置精度均小于0.25m，中误差0.144m，满足1：500大比例尺地形图平面精度要求。
(2)高程精度高程精度检查采用RTK外业实测特征点和地形图上的同名点(可通过实景三维模型直接获取)进行统计分析,高程误差均小于0.1m，最大高程误差为0.086m，高程中误差0.034m，满足1：500地形图高程精度要求。
来源：《城市勘测》2019年2月
