摘要：随着科技的发展，无人机摄影测量技术得到了普遍的应用，尤其是在文物保护工作方面，大大提高了工作质量。基于此本文就无人机摄影测量技术在文物保护中的应用进行研究分析，从而更好促进文物保护工作的发展。

关键词：无人机;摄影测量;文物保护

在以往的文物建筑保护工作中，经常遇到因文物建筑本体周边地形环境复杂，人的视角无法看到文物建筑本体的每个部位和细节，例如需要对古建筑屋面进行测绘或者调查残损状况，就需要借助梯子或周边的高大建筑物，小型多旋翼无人机的出现就为这种情况下的工作提供了极大便利。当人自身视角受到限制时，小型多旋翼无人机携带相机起飞可为我们提供文物建筑本体及周边环境的详细影像资料。

1 倾斜摄影测量技术

1856年著名法国摄影师纳达尔出于好奇的缘故，拍摄了第一张航空影像，拉开了人类对地观测与遥感的序幕，同时也拉开了倾斜摄影的序幕。无人机倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率，采用人工建模方式一两年才能完成的一个中小城市建模工作，通过倾斜摄影建模方式只需要三至五个月时间即可完成，大大降低了三维模型数据采集的经济代价和时间代价。无人机倾斜摄影测量技术目前已经大范围应用于地质灾害调查、监测、预警、评估等。无人机倾斜摄影测量技术虽然实现了数据自动化处理，但由于航向和旁向重叠率高，即使在很小的区域也需要很大的数据量，处理过程十分复杂，对计算机软硬件的要求较高。研究无人机数据快速处理系统和灾害快速分析解译技术，能够有效提高无人机倾斜摄影测量的实用性和实效性，从而促进无人机遥感技术在地质灾害调查监测与地质灾害应急领域的应用。倾斜摄影是摄像机主光轴明显偏离铅垂线或水平方向并按一定倾斜角进行的摄影。倾斜摄影装置是一种机载装置，5台高空间分辨率面阵数码相机以一定角度安装在航空摄影稳定平台上，摄影装置具体包括下视相机、前视相机、后视相机、左视相机和右视相机。其中，下视相机为垂直摄影，用于制作DEM和正射影像;前视相机、后视相机、左视相机和右视相机都为倾斜摄影，倾斜角度在15-45°之间，用于获取地物侧面纹理影像。相机之间通过时间同步装置进行成像时间精确对准，并由姿态测量装置提供影像姿态及位置参数。计算机控制系统和数据存储装置，负责对以上部件进行数据采集控制，发送同源触发信号启动该多台面阵相机，进行同步数据采集和存储维护。利用相应的倾斜摄影数据处理软件，对获取的倾斜影像进行预处理，包括调色、纠偏、校正、镶嵌和融合等一系列操作，形成符合应用需求的倾斜摄影数据产品[1]。

2 影像数据的采集

测绘无人机在文物保护领域的应用也是十分重要的。在各种大型文物的保护中，如长城、宫殿等，测绘是一项必不可少但又极具挑战的事情。一方面需要通过测绘获取文物的各项数据，以便提供文物修复和保护，另一方面，在测绘过程中又需要避免对文物造成破坏。在这样的背景和需求下，无人机测绘是一个极具价值的测绘方式。由于无人机测绘是从空中无接触进行的，它不会对文物带来破坏。同时，无人机测绘还能打破空间限制，从而提升测绘效率和精度，降低测绘成本。对文物数据的获取和后续修复保护工作而言，无人机测绘发挥了明显的作用[2]。同时文物是人类在历史发展过程中留下来的宝贵遗物和遗迹，国家高度重视文物安全工作。为筑牢文物安全底线，强化科技手段在文物保护中的应用，近日，河南某市古城利用复亚智能无人机自动飞行系统，对古城内文物保护单位及城墙段落实施无人机自动巡逻，加大对各类文物预防性保护的力度。无人机自动飞行系统应用于古城巡逻，实现了文物的精细化、数字化、信息化保护，对违法问题早发现、早制止、早处理，前移文物监管视角，推动文物保护监察从事后被动执法转变为事前主动作为，从“抢救性”保护变为“预防性”保护的转变，更为新兴科技应用于文物保护提供了宝贵的借鉴经验。

3 实景三维模型的构建

随着无人机技术快速发展，无人机在各领域已经得到广泛的应用。无人机摄影测量通过无人机飞行平台搭载光学传感器，采集实验区的地物影像，利用多视影像的三维建模算法，重建实验区的三维模型。现实世界中包含丰富的地形特征和地物结构，针对不同的场景，往往需要不同的影像采集策略。因此，相关研究人员设计了多种航拍数据的采集模式以满足不同的场景需求，包括常规的“牛耕法”规则航带、针对塔状结构的环绕飞行、航拍操作人员实时操控的自由飞行、圆形交叉环绕、仿地飞行、贴近摄影测量等。三维重建过程中，对于不同采集模式所获取的影像集，根据影像的分布是否规则或者是否有序，可以采用不同的三维重建策略，提升生产效率。实际生产过程中，往往通过导入影像的位置信息，目视判断航拍数据的采集模式，从而选择重建策略和相关算法。当有多套数据集时，上述方法消耗人力大，不能实现自动化。因此，需要一种无人机航拍数据的采集模式识别方法和系统，解决需要人工目视判别航拍数据的采集模式的问题，提高无人机摄影测量的自动化程度，优化重建流程[3]。无人机的应用，正在高效地推动着我国文化遗产保护的数字化。而这样的保护，最终目的并不仅仅是为了“看见”。在隔日经年的雨雪风霜里，永久保存这些数据，让后辈能从这些古建筑中挖掘出古建筑背后的智慧与内涵，才是它更大的价值。

4 结束语

通过本文论述得知，当人的视角受到限制时，小型无人机携带相机起飞拍摄，可提供文物建筑本体及周边环境的详细影像资料。文物工作者再结合摄影测量、三维重建等技术，根据影像对文物建筑进行全面的数字化分析与建档，操作简便效率高，数据处理快，模型效果更佳更真实，适于在文物建筑保护工作中推广利用。

参考文献

[1]缪玉周.消费级无人机倾斜摄影测量技术在构建城市真三维模型中的应用研究[D].南昌：东华理工大学论文，2021.

[2]邵学成.走进巴米扬石窟从考古学、美术史研究看巴米扬遗址的修复[J].世界遗产，2020（1）：96-101.

[3]宋德闻，赵培洲，沈耀成，等.在文物考古部门开展的近景摄影测量工程[J].测绘通报，2020（6）：24-28.