摘要：随着测绘技术的持续发展和无人机技术的快速应用，基于无人机倾斜摄影的测绘 地形图测绘领域展现出极高的效率和精度。相较传统测绘手段，无人机倾斜摄影具有作业灵活、信息获取全面、数据处理智能化等优势，尤其在 1:500、1:1000 等大比例尺地形图测绘中，其价值日益凸显。本文系统阐述了倾斜摄影测量技术的基本原理、作业流程、核心设备与软件支持，分析了其在大比例尺测图中的精度控制、数据处理、三维建模及成果应用等关键环节。实践表明，倾斜摄影测绘技术不仅提升了测绘作业的自动化与智能化水平，而且在城市规划、土地管理、基础设施建设等领域具有广泛的应用前景。

关键词：无人机；倾斜摄影；大比例尺地形图；测绘工程；三维建模

中图分类号： P231 文献标识码：A

引言

近年来，随着无人机系统（UAV）的迅速普及与遥感技术的不断成熟，基于倾斜摄影的三维建模与测绘手段成为行业热点。倾斜摄影技术突破了传统垂直摄影的限制，可同时获取建筑物立面与地面信息，生成高精度、多角度的实景三维模型，为地形图测绘提供了新的解决方案。本文以无人机倾斜摄影在大比例尺地形图测绘中的应用为研究对象，探讨其作业流程、技术优势、数据处理及应用实践，旨在为测绘工程领域提供理论支撑与技术指导。

1 无人机倾斜摄影测绘技术概述

倾斜摄影测量技术通过搭载多镜头相机系统在无人机上飞行拍摄，能够从垂直及多个倾斜角度同时获取地物图像，实现对地物的多视角覆盖，突破了传统垂直摄影只能获取顶部信息的局限。这种五镜头系统特别适用于城市高密度建筑区域，能够清晰捕捉建筑物立面信息，有效提升三维建模的真实感与完整度。通过空三加密与高精度图像匹配算法，能快速生成高分辨率的三维模型，确保地形图的测绘精度符合 1:500 等大比例尺要求。同时，其作业方式灵活，在复杂地形或难以人工进入的区域仍可高效作业，极大提高测绘效率并减少人力投入。

2 倾斜摄影在大比例尺地形图测绘中的实践流程

2.1 前期准备

在无人机倾斜摄影测绘的前期准备阶段，合理的作业规划是确保后续成果质量的关键环节。首要任务是进行科学的航线设计，需结合地形复杂度、目标区域面积、飞行高度及相机参数，设置合适的航向和旁向重叠率，确保图像覆盖完整无遗漏。控制点布设方面，应根据地形分布和任务精度要求，均匀布设足够数量的地面控制点与检核点，通常要求控制点坐落于明显、开阔、易于辨识的位置，分布在区域边缘和中心，以支撑空三加密的几何精度。点位的三维坐标需采用高精度GNSS 测量获取，确保坐标系统统一与误差可控。飞行器与设备在使用前需进行全面检查，包含电池电量、镜头校准、存储容量、GPS 信号等，避免在作业中出现设备故障。同时，还应依据空域管控政策向相关部门申请飞行许可，确保作业合法合规，为正式航测任务提供安全保障。

2.2 航测数据获取

无人机航测数据获取阶段的操作规范直接影响三维模型的后续处理精度。在拍摄过程中，需充分考虑当日的气象条件，选择风力较小、光照稳定、能见度高的时间段进行作业，避免因光差、阴影、风动等外界干扰因素造成图像质量下降。无人机类型可根据作业区域特点灵活选择，固定翼无人机适用于大面积区域的覆盖，多旋翼则适合中小范围或地形复杂的区域。飞行高度与相机焦距需按比例尺精度要求进行参数设置，确保图像分辨率满足1:500 或1:1000 测图标准。图像获取时必须严格控制重叠率，一般要求纵向不小于 80% ，旁向不低于 70% ，避免图像拼接困难或出现空洞。完成航测后应立即对影像数据进行初步检查，确认图像清晰度、完整性与重叠情况是否达标，必要时可即时补拍，以防遗漏影响整体建模质量。

2.3 数据处理与三维建模

首先通过专业软件进行空三加密处理，依据控制点和影像重叠关系解算外方位元素，构建精确的摄影测量几何关系。随后生成稀疏点云，初步还原地形轮廓；再利用密集匹配算法形成高密度点云数据，捕捉更丰富的地形细节。在此基础上，通过三角网格重建、纹理映射等流程生成真实感强的实景三维模型。整个过程需要高度自动化的图像识别、匹配与优化算法支持，同时也对计算资源提出较高要求。模型生成后应进行误差分析，比较控制点与模型点位间的偏差，确保成果在平面和高程两个维度均满足大比例尺测图标准。如有需要，还应进行坐标转换与配准，使成果模型与项目所用坐标系统完全一致，为后续地图要素提取和应用打好基础。

2.4 地形图成果提取

地形图成果提取是将三维模型转换为测绘产品的关键步骤。在三维实景模型基础上，作业人员通过数字化方式识别地貌地物要素，人工或半自动提取建筑物轮廓、道路中心线、等高线、水系、绿地等要素，并结合已有规范进行分类编码、线型赋值与图层整理。提取过程中需参考原始影像与点云数据，校核要素的准确性与拓扑关系，确保图形表达清晰、逻辑严谨。成图平台通常选用 ArcGIS、CAD 等软件，支持高效编辑与格式转换，便于对接规划、设计等相关系统。与传统全站仪手工测图相比，倾斜摄影不仅显著提高成图效率，还能通过三维视图对场景进行全方位复核，极大提升作业直观性和成果说服力。同时，该方法支持后续动态更新和多场景输出，为城建、土地、交通等行业提供更加灵活和高效的地理信息服务。

3 典型应用案例分析

某城市新区在进行 1:500 比例尺地形图测绘时，面临地形复杂、建筑物密集等问题，传统的全站仪布点测量难以全面展开，且耗时长、效率低。为提升测绘效率和成果质量，项目团队采用无人机倾斜摄影技术开展实地测绘工作。作业区域面积约为 12 平方公里，采用五镜头多旋翼无人机，在连续三天内完成全区航测任务。航测完成后，随即展开数据处理与三维建模工作，仅用7 天便完成三维实景模型构建和地形图绘制，生成符合国家测绘规范的地形图成果。经实测对比，地形图的平面精度控制在±5 厘米以内，高程精度控制在±8 厘米之内，完全满足设计与施工单位的高精度需求。更为重要的是，相关设计人员可直接在三维模型上进行规划标注、断面分析、体量测算等操作，实现从“图纸”到“实景”的高效协同，大大提高了前期设计效率与成果可靠性。

在城市更新改造项目中，地物变化频繁、施工过程复杂，传统测绘方式难以实现对项目全过程的动态记录与精细管理。利用倾斜摄影技术的快速获取特性，相关部门可按施工阶段或时间节点定期组织无人机航拍，获取不同时间点的三维影像数据，并生成完整的三维模型序列。这些模型不仅可以直观反映区域的建筑拆除、道路扩建、绿地变化等动态信息，还可作为拆迁补偿、施工核查的重要依据。在某城市旧改项目中，项目管理单位通过每月一次航拍，形成施工进展的可视化档案，实现对工程进度的精确掌控。倾斜摄影三维模型在变形监测中同样表现突出，能通过多时相模型比对识别边坡位移、建筑倾斜等问题，提前预警施工安全隐患。该技术在提升城市管理数字化、精细化水平方面具有显著价值，正逐步成为智慧城市建设中的重要工具之一。

结束语

无人机倾斜摄影测绘技术作为现代测绘工程中的一项重要革新，在大比例尺地形图测绘中展现出极高的应用价值与发展潜力。实践证明，该技术在提升作业效率、增强数据精度与丰富图形表达方面均具有显著优势。随着遥感技术、人工智能与云计算等相关技术的进一步融合，倾斜摄影将在更多应用场景中展现其独特优势。加强技术标准建设、人才培养与行业协同，推动测绘工程技术向智能化、集成化、高精度方向持续发展，为智慧城市建设与自然资源管理提供强有力的技术支撑。

参考文献

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