4 RTK是一款小型多旋翼高精度航测无人机。它专为低空摄影测量应用而设计。它拥有厘米级导航定位系统和高性能成像系统。便携易用，全面提升航测效率。

此次，利用无人机倾斜摄影技术获得了真实的三维模型，并利用矢量绘图平台根据模型提取了1：500的地形图要素。

1 调查区概况

选取重庆市已完成的三个测绘项目作为倾斜摄影1：500地形图制作与应用的研究对象。各要素收集了房屋、道路、花坛、梯田、山脊等地形图基本要素及计划竣工信息。倾斜摄影实景模型如图1～图3所示：

图1

图2

图3

上述倾斜摄影实景模型图像质量好，分辨率高，纹理清晰，无大面积噪点或条纹。该模型可以从多个角度和尺度进行查看和测量。

2、工作流程概述

利用无人机飞行获得倾斜多视角图像后，通过建模软件完成空中三角测量和三维建模，然后将建模结果导入EPS进行后处理；最后对倾斜摄影测量测绘的精度进行了测试。

图4 操作流程图

3. 无人机飞行

1 现场流程概述

野外作业前，首先收集测区数据，包括控制点成果、坐标系和高程基准、现有地形图成果和地名数据等，然后对任务进行初步设计，提交业务主管部门审批，制定无人机飞行计划，申请空域，明确无人机携带的传感器类型、地面分辨率、飞行高度、架次数、重叠度等。 。

满足野外影像采集条件后，根据航测设计方案开展影像控制点坐标和倾斜影像数据采集工作。

2 路线规划

使用 P4 RTK选择区域进行测绘路线规划的步骤如下：

启动飞行器和遥控器，确保飞行器4G网络正常连接。

打开RTK模块，选择“网络RTK”，确保飞行器进入RTK定位状态。

点击“摄影测量”，屏幕将显示飞行器当前位置的地图。选择并调整测量区域。

调整高度、速度、重叠率和边距。

根据当前环境光线调整照片比例并调整白平衡；设置云台角度。正射影像拍摄的默认值为 -90°。如果需要拍摄倾斜图像，可以调整角度。

保存设置后，阅读注释并单击“确定”，然后将“开始作业”滑块向右滑动。

4. 3D模型重建

将图像数据、POS 数据和控制点数据导入建模软件进行航空三角测量。经过空中三角测量、图像控制点、区域网络平差，最终生成三维实景模型。

5.DLG画线合集

采用EPS或CASS地理信息工作站作为矢量绘图平台，通过底层开发在绘图平台中内置测绘模块，利用倾斜摄影模型对高精度大比例地形数据进行矢量采集。无需佩戴立体眼镜。基于图像和自动空间3.生成的3D模型直接定位地物的3D信息。软件内置地物属性模块实现要素编码和分类，组织形成1:500数字线性地形图，如图5所示。

图5 定制倾斜摄影程序模块

一键加载1个模型

基于矢量绘图平台底层结构优化和算法研究，利用“金字塔模型”独立实现模型的一键托管和快速浏览，解决海量倾斜数据对计算机硬件要求高的瓶颈问题，为后续快速浏览模型和数据生产打下坚实的基础。 。

金字塔分层模型代表了一种多分辨率级别的分层模型，它采用垂直分层和水平分块的策略构建。金字塔的每一层代表一个分辨率级别，从上到下分辨率越来越高（数值越来越小），但每一层代表的范围是整个原始地形的范围。金字塔各层分辨率之间存在放大倍数关系，放大倍数通常设置为2（方便使用四叉树结构组织数据）。各级层次模型的分辨率计算可以用公式来表达。

假设原始地形的分辨率为r，原始地形高程文件的大小为n·n，块边长为m，则第0层的分辨率r0为：

2 模型切割展示

由于飞行因素、数据采集质量、现场条件限制、建模机构选择等影响，无人机倾斜摄影模型数据经常出现孔洞、挂件、遮挡、扭曲等现象，因此模型需要被剪切和显示以避免随后的失真。对数据提取有影响，如图 6 和 7 所示。

图6 模型处理前

图7 模型水平切割后的效果

3 建筑物轮廓特征提取

在提取建筑物轮廓特征时，充分利用倾斜模型中建筑物侧面数据量大、精度高的特点，根据建筑物侧面给定的基点自动生成轮廓点，解决了分辨率低、特征量大的问题。提取建筑物的外轮廓点。定位不准、精度不够等问题。该功能不受同一高程平面的限制，可以任意选择建筑物侧面数据精度最好的位置作为给定基点，显着提高了建筑物轮廓特征提取的精度，如图8和图9所示。

图8 建筑物轮廓水平面提取

图9 建筑物轮廓垂直面提取

4 线性特征提取

通过矢量绘图环境，对倾斜模型进行三维浏览，结合模型丰富的纹理信息，可以有效识别主要线状特征的类型和方向，实现平面位置、高程等的快速提取。道路、花坛、斜坡和陡坡等线性要素的方向。属性特征如图10所示。

图10 斜率提取

5 高程提取

实景模型对复杂场景进行大范围、高精度、高清晰的综合感知。通过高效的数据采集设备和专业的数据处理流程生成的模型结果可以直观地反映地表物体的外观、位置、高程等属性信息。因此，通过实景图像可以快速提取地面点高程，如图11和图12所示。

图11 地形高程提取

图12 屋顶脊线和屋顶高度的提取

6 数字线形地形图生成

基于倾斜摄影实景模型1：500的室内地形图制作也遵循“先整体，后局部”的操作原则。它基于建图模块自动提取的建筑物轮廓和面物体边界数据，辅助人工识别，检测漏点物体、漏线物体、面物体。对不完整特征进行一揽子搜索、一一搜索等。逐步清理和完善，在制作模型数据时，可以实现二维矢量图和三维模型场景的分屏显示。模型、矢量、图像同步链接，点、线、面随意编辑，实现二维、三维显示一体化、符号一体化。 、编辑一体化，实现1∶500地形图室内交互式测绘，如图13所示。

图13

7. 准确度评估

1 测量精度要求

大比例地形图质量检验主要包括数字精度、属性精度、数据正确性和要素完整性、精加工质量和附件质量检验，依据《城市测绘规范》（CJJ/T8-2011）的相关要求：平地、丘陵地区 地图上地物点相对于相邻平面控制点的位置误差不得超过 0.5 mm（1：500 地形图为 0.25 m），在基本地形图的平地地区城市建成区等高线距离为0.5m，1：500地形图高程标注点相对于相邻图根点的高程误差不应大于0.15m。

2 结果准确度测试

项目成果检查采用现场数字化测量结果与内部倾斜摄影提取测图结果进行对比的方法进行精度评估。检查要素包括房屋、围栏、灯杆、道路、花坛、沟渠、陡坡、地形高程点等。结果精度检验包括平面精度、高程精度和边长精度。项目共设置检测点979个，其中平面检测点598个，立面检测点381个，边长检测点68个。根据实测数据与倾斜模型提取的数据进行对比，误差分布及精度统计结果如表1所示。

通过误差分布统计表可以得出检测点平面误差为0.13 m，高程点误差为0.14 m，边长误差为0.15 m。测试结果表明，基于倾斜模型提取的数据误差小于相关规范标准限值。基于倾斜摄影模型的地形图要素提取可应用于1:500大比例地形图测绘。

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