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【摘要】在電力工程勘測中，無人機傾斜攝影測量技術的優勢日益凸顯。本文介紹了無人機傾斜攝影測量原理、優勢特點以及目前應用領域。結合馬鋼電力工程為研究背景，具體研究了在復雜條件下應用無人機傾斜攝影測量技術。基于27例驗證控制點分析三維模型精度分別為平面RMSE0.08m，高程RMSE0.09m；基于10例樣本的空間距離，分析得RMSE為0.13m，結果表明該三維模型能夠滿足電力工程方案設計需求。最后總結無人機傾斜攝影測量技術在電力工程各環節具體應用以更好推廣該項技術。

【關鍵詞】無人機；傾斜攝影；復雜條件；電力勘測

在電力行業快速發展的今天，傳統測量方式在復雜環境中的適用性以及效率上逐漸暴露不足。無人機傾斜攝影測量作為一項新的測量技術正悄然改變了傳統GPS測量以及傳統航測只能單一的從垂直方向進行拍攝的限制。多平臺多角度快速采集海量數據，真實反映地物地貌，滿足人們對三維模型信息探索應用的需要，極大推進電力勘測技術的前進步伐。

1無人機傾斜攝影測量技術作業流程

1.1前期準備工作。收集資料初步了解測區地形、交通、水系、建筑等情況，踏勘詳細了解現場情況，選擇合適的時間以及無人機起降位置。依據項目需求與現場情況，進行航帶規劃與測區范圍規劃，編制技術方案。1.2中期現場作業。結合踏勘成果與具體測區規劃，合理均勻布設像控點。將檢查完畢的飛行器搬至起飛點，組裝，依據航線開始飛行任務，不同架次之間選擇合適的轉場點縮短途中時間。1.3后期數據處理（1）利用后處理軟件差分解算影像坐標[4-5]，并對影像實施畸變糾正。（2）空中三角測量，通過采取少量地面點，利用平差方程解算出攝影測量過程所需的全部待定點或加密點及每張像片的外方位元素。（3）依據項目需求分別生成相應的成果文件。

2工程實例

2.1項目背景。馬鋼集團控股有限公司為保證企業日益增長的用電需求，十三五規劃中提出將110kV11#燒結變升壓為220kV變電站。然而廠區內空中地面、高壓線網等各種管線縱橫交錯；廠房、煙囪、冷卻塔等建構筑物林立，通視條件差、GPS信號較差，常規測繪手段完成難度極大，為能準確詳盡地展現工程全貌，全線采用無人機傾斜攝影測量模式，構建實體高精度三維模型，真實還原線路沿線的三維場景，并在場景中路徑優選、空間距離量算、交跨距離校驗等設計工作。2.2數據采集。本工程采用大疆M600pro無人機搭載五鏡頭相機，基于無人機管家APP規劃航線，綜合項目要求與現場條件設置相關參數，其中航向重疊率80%，旁向重疊率75%，飛行高度約120m。整個工程共作業6個架次、獲取影像4000張，及時對影像質量進行檢查，不合格區域進行補飛。2.3數據處理外業數據采集完成后，對影像進行勻光、勻色、影像畸變處理、解析照片pos信息、檢查像控制點質量等預處理工作；之后采用ContextCapture軟件依次進行參數設置、提交空三任務、三維重建等操作，最終輸出3mx格式的三維模型，效果如圖1所示。2.4精度分析。2.4.1整體精度分析。三維模型整體精度評價主要利用布設控制點的平面位置、高程與模型量測值對比分析。通過27例樣本分析得，模型平面誤差最大為0.16m，最小為0.02m，均方根誤差為0.08m。模型高程最大誤差為0.19m，最小為0.03m，均方根誤差為0.09m。2.4.2細部精度分析。本文選擇長度作為評價因子，具體方法為在smart3D軟件中量測模型的相關參數，結合高精度全站儀實地測量的真值進行對比分析。其中兩處現場（P1樣本和P6樣本）情況如圖2所示。通過對10例樣本分析得到，三維模型細部長度指標的最大誤差為-0.22m，最小誤差為0.05m，均方根誤差為0.13m。2.5小結（1）分別從整體與局部角度分析三維模型精度，其中點位平面、高程以及空間距離的均方根誤差分別為0.08m、0.09m和0.13m，完全滿足1：500比例尺測圖精度。（2）基于本工程復雜的現場環境，積極采用無人機傾斜攝影測量技術極大的提高外業勘測效率。勘測成果完全可供設計人員三維設計工作。

3總結

基于本次工程以及前期工程的經驗總結無人機傾斜攝影技術在電力勘測各階段具體應用如下：前期勘測：在電力勘測過程中，無人機傾斜攝影測量快速高效的作業模式極大提高數據的獲取方式，降低勞動強度和作業成本。中期設計：為電力工程規劃提供十分便利的設計平臺，直觀顯示路徑地形地貌，提高路徑優化與站址選擇效率[6]。后期管理：后期施工和運維管理中，通過設置一定時間序列，形成時間維度上的有效對比機制，以可視化數據作為分析基礎施工質量與潛在危險源的重要評價依據

參考文獻

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[3]何淼．無人機低空傾斜攝影測量在地籍測量中的應用[J]．城市勘測，2019（3）：96－99．

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[5]張坤鵬，于廣瑞，顧廣杰．利用差分GNSS獲取高精度無人機影像外方位線元素[J]．測繪工程，2017（7）：8-14．

[6]明國輝．無人機傾斜攝影測量技術在電力工程中的應用[J]．工程建設與設計，2017（20）：199-200．

作者:吳維國 宋慶志 束慶波 魏茂榮