傾斜攝影對無人機(jī)測繪領(lǐng)域起什么作用

　　傾斜攝影技術(shù)，作為如今國際測繪遙感領(lǐng)域近年才發(fā)展起來的一項高新技術(shù)，在歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于應(yīng)急指揮、國土安全、城市管理、房產(chǎn)稅收等行業(yè)。

　　而作為這兩年頗受關(guān)注的科技寵兒，憑借其響應(yīng)速度快、處理效率高、運行成本低等優(yōu)勢，在國家基礎(chǔ)測繪、海洋環(huán)境監(jiān)測、水利資源開發(fā)利用、農(nóng)作物監(jiān)測與評估等領(lǐng)域被廣為推廣。

　　當(dāng)傾斜攝影技術(shù)與無人機(jī)相遇，又會發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？

　　傾斜攝影的前世今生

　　傾斜攝影的產(chǎn)生和發(fā)展與人們喜愛的攝影是密不可分的。著名法國攝影師納達(dá)爾，出于好奇的緣故，在1856年拍攝了第一張航空影像，自此拉開了觀測與遙感的序幕，同時也拉開了傾斜攝影的序幕。

　　傾斜攝影的工作原理是通過在同一飛行平臺上搭載的多臺從垂直、傾斜等不同角度采集圖像的傳感器來獲得地面物體完整的信息。多視影像的密集匹配作為新一代空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容，它可以通過得到的高精度高分辨率的數(shù)字表面模型（DSM）充分地表達(dá)地形地物起伏特征，已經(jīng)成為新一代空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容。

　　當(dāng)無人機(jī)與傾斜攝影相結(jié)合所形成的技術(shù)，顛覆了傳統(tǒng)測繪的作業(yè)方式，該技術(shù)通過無人機(jī)低空多位鏡頭攝影獲取高清晰立體影像數(shù)據(jù)，自動生成三維地理信息模型，快速實現(xiàn)地理信息的獲取，也就進(jìn)一步擴(kuò)大了無人機(jī)測繪的應(yīng)用范圍，使其在公共安全、國防事業(yè)、數(shù)字地球等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

　　傾斜攝影示意圖

　　不得不說的優(yōu)勢

　　1、滿足人們多樣化需求：傾斜攝影是在攝影測量技術(shù)發(fā)展和人們需求增加的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。傳統(tǒng)的豎直攝影只能獲取地物頂部信息，對于地物側(cè)面信息則無法獲得;傾斜影像能讓用戶從多個角度觀察被制作建筑，更加真實地反映地物的實際情況，極大地彌補了基于正射影像分析應(yīng)用的不足。

　　2、操作便捷成本低：通過無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)獲取資料，具有成本低、數(shù)據(jù)精確、操作靈活的特點。以往測繪用激光雷達(dá)的報價動輒一、二百萬人民幣，實在是一筆不小的開銷，但最近兩年興起的傾斜攝影技術(shù)，可用低成本實現(xiàn)立體建模，即通過多個鏡頭從不同角度同時拍照。雖然精度仍不如激光雷達(dá)方案，但硬件的價格可以少一個零。

　　3、節(jié)約人力效率高：據(jù)介紹用無人機(jī)傾斜攝影的作業(yè)效率會比傳統(tǒng)人工方式提高300倍以上，有業(yè)內(nèi)人士介紹，一架無人機(jī)通過該技術(shù)一天的作業(yè)量，需要400個人同時工作一天才能完成。解決了由于天氣等外因造成的工作延誤的問題，把原本大量的外業(yè)工作轉(zhuǎn)變成內(nèi)業(yè)工作，極大的解放了測繪人的勞動時間和減少外業(yè)勞動強(qiáng)度。

　　4、測量結(jié)果轉(zhuǎn)化快應(yīng)用廣泛：通過配套軟件的應(yīng)用，可直接利用成果影像進(jìn)行包括高度、長度、面積、角度、坡度等屬性的量測，擴(kuò)展了傾斜攝影技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用。

　　5、能快速響應(yīng)突發(fā)情況：由于傾斜影像為用戶提供了更豐富的地理信息，更友好的用戶體驗，該技術(shù)目前所提供的事發(fā)地周圍的真實信息，在應(yīng)急救援中起到了至關(guān)重要的作用，有了直觀的傾斜影像和相關(guān)系統(tǒng)的輔助分析，如量測分析等，調(diào)度和指揮人員能夠迅速掌握事發(fā)的準(zhǔn)確地點及周邊環(huán)境，為應(yīng)急事件的處置提供輔助決策支持。

　　流程示意圖

　　不可回避的不足

　　雖然傾斜攝影技術(shù)早在美國“911”恐怖襲擊事件中就有應(yīng)用，但是目前國內(nèi)的廠家參差不齊，因此大家一定要擦亮眼睛。

　　1、沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)管待完善：我國目前沒有明確針對傾斜攝影的國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為遵循傳統(tǒng)航攝的相關(guān)技術(shù)規(guī)范，像片的獲取滿足相關(guān)航空攝影標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)處理滿足空三、DOM、DEM、DLG等產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，但這并不是技術(shù)健康發(fā)展的長久之計，想要獲取更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)還需進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范。并且，不可否認(rèn)的是無人機(jī)行業(yè)同樣缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的管理，這就使得無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的前景可能會受到一定的局限。

　　2、數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理待優(yōu)化：雖然目前無人機(jī)傾斜攝影在測繪領(lǐng)域應(yīng)用很廣，但是由于該技術(shù)并未完全成熟，后期應(yīng)用仍在行業(yè)開發(fā)迭代，從三維模型的單體化、網(wǎng)頁引擎瀏覽、與其他應(yīng)用平臺或者軟件的通用性，后期的可改動性等，都是行業(yè)正在逐步解決的問題。各企業(yè)發(fā)展規(guī)劃也是參差不齊，開發(fā)出來的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)也都有待加強(qiáng)和完善。

　　3、技術(shù)本身待優(yōu)化：傾斜攝影與豎直攝影基本原理相同，但其與豎直攝影相比仍面臨不少難題，如：建筑物在傾斜影像中幾何變形、數(shù)據(jù)遮擋、數(shù)據(jù)冗余、影響匹配以及多視角影像聯(lián)合平差等。傾斜攝影獲取的影像存在嚴(yán)重的地?zé)o遮擋現(xiàn)象，尤其是建筑物密集區(qū)域，目前為了獲取全方位無信息盲點的傾斜影像，采取大重疊飛行觀測方式，希望在今后的研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)更好的解決方案。

　　4、數(shù)據(jù)獲取效率較低：業(yè)內(nèi)人士向宇辰網(wǎng)記者透露到，“無人機(jī)傾斜攝影目前魚龍混雜，有固定翼拍的，有多旋翼拍的，有直升機(jī)拍的，拍出來的效果千奇百怪，多旋翼的問題是異常緩慢，走走停停緩緩電池重新來個航線，風(fēng)一吹跑偏了，何談后期影像拼貼;固定翼無人機(jī)自平衡系統(tǒng)穩(wěn)定性不太理想，除非做專業(yè)的處理，否則拍出來的相片也不經(jīng)如意;無人直升機(jī)抖動有點厲害，如果有專業(yè)的處理，效果完成得會比較不錯，就是價格相對來說貴一些，總之就是各有利弊?！?/p>

　　5、數(shù)據(jù)不能共享：出于商業(yè)機(jī)密的考慮，各家企業(yè)之間是沒有實現(xiàn)信息共享的，這就造成了資源的浪費。紅鵬天繪總裁徐鵬表示，希望整合行業(yè)的力量進(jìn)行傾斜攝影測量標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)和相關(guān)軟件的研發(fā)，通過對用戶層面的整合，共享數(shù)據(jù)，使三維數(shù)據(jù)的使用成本大大降低。？

　　6、行業(yè)尚未形成規(guī)模：行業(yè)的發(fā)展需要聯(lián)合其它技術(shù)為其增值，中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所副所長王晉年提到，“不僅僅要對三維建模、傾斜攝影測量技術(shù)本身的發(fā)展給予關(guān)注，而且也應(yīng)該思考將包括雷達(dá)、多光譜、高光譜、紅外等在內(nèi)的多種不同的傳感器進(jìn)行結(jié)合，集成在更小型的無人機(jī)上，開啟三維遙感的時代?！?/p>

　　美國國家地理空間情報局（NGA）認(rèn)為：一幅圖像勝過千言萬語，惟有圖像的方式才能做到賦予領(lǐng)導(dǎo)者敏銳的洞察力。如今無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，無疑在國內(nèi)外地理信息產(chǎn)業(yè)中扮演重要的角色。但愿各方力量能夠進(jìn)一步改善目前的種種缺陷，讓這項技術(shù)提供更為精確的地理信息，更為逼真的用戶體驗。