1、从航空摄影到无人机航测

航空摄影又称“空中摄影”。是指利用航空器上安置专用航空摄影仪，从空中对地面或空中目标所进行的摄影方式。

无人机航测是传统航空摄影测量手段的有力补充，具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点，在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。

随着无人机与数码相机技术的发展，基于无人机平台的数字航摄技术已显示出其独特的优势，无人机与航空摄影测量相结合使得“无人机数字低空遥感”成为航空遥感领域的一个崭新发展方向。

2、拍摄分类

航空摄影与无人机航测按照按像片倾斜角和摄影的实施方式，可以分为以下类型。

1.按像片倾斜角分类

按像片倾斜角分类（像片倾斜角是航空摄影机主光轴与通过透镜中心的地面铅垂线（主垂线）间的夹角），可分为垂直摄影和倾斜摄影。

倾斜角等于0°的，是垂直摄影，这时主光轴垂直于地面（与主垂线重合），感光胶片与地面平行。但由于飞行中的各种原因，倾斜角不可能绝对等于0°，一般凡倾斜角小于3°的称垂直摄影。由垂直摄影获得的像片称为水平像片。水平像片上地物的影像，一般与地面物体顶部的形状基本相似，像片各部分的比例尺大致相同。水平像片能够用来判断各目标的位置关系和量测距离。

倾斜角大于3°的，称为倾斜摄影，所获得的像片称为倾斜像片。这种像片可单独使用，也可以与水平像片配合使用。

2.按摄影的实施方式分类

按摄影的实施方式分类，可分为单片摄影、航线摄影和面积摄影。

1）单片摄影：为拍摄单独固定目标而进行的摄影称为单片摄影，一般只摄取一张（或一对）像片。

2）航线摄影：沿一条航线，对地面狭长地区或沿线状地物（铁路、公路等）进行的连续摄影，称为航线摄影。为了使相邻像片的地物能互相衔接以及满足立体观察的需要，相邻像片间需要有一定的重叠，称为航向重叠。航向重叠一般应达到60%，至少不小于53%。

3）面积摄影：沿数条航线对较大区域进行连续摄影，称为面积摄影（或区域摄影）。面积摄影要求各航线互相平行。在同一条航线上相邻像片间的航向重叠为60—53%。相邻航线间的像片也要有一定的重叠，这种重叠称为旁向重叠，一般应为30—15%。实施面积摄影时，通常要求航线与纬线平行，即按东西方向飞行。但有时也按照设计航线飞行。由于在飞行中难免出现一定的偏差，故需要限制航线长度。一般为60—120km，以保证不偏航，而产生漏摄。

3、拍摄注意事项

航空摄影与无人机航测一般选在上午或下午，因为上午或下午地面上的景物比较清晰，有足够的照度，容易收到较好的影调效果。

此外，无人机航测在拍摄过程中，还需要注意海拔、地形地貌、风气风向、电磁雷电四大因素。

1.海拔。测区的海拔应该满足无人机的作业要求，无人机飞行的高度应该大于当地的海拔和航高。

2.地形地貌条件。地形和地貌主要影响无人机成图的质量，对于地面反光强烈的地区，如沙漠、大面积的盐滩、盐碱地等，在正午前后不宜摄影。对于陡蛸的山区和高密集度的城市地区，为了避免阴影，应在当地正午前后进行摄影。

3.风气和风向。地面的风向决定无人机起飞和降落的方向，空中的风向对飞行平台的稳定性影响很大，尽量在风力较小时进行摄影航测。

4.电磁和雷电。无人机空中飞行平台和地面站之间通过电台传输数据，要保证导航系统及数据链的正常工作不受干扰。在实际到达现场时，应记录现场的风速、天气、起降坐标等信息，留备后期的参考和总结。

4、应用领域

航空摄影广泛用于测绘地图、地质、水文、矿藏和森林资源调査、农业产量评估及大型厂矿和城镇的规划、铁路、公路、高压输电线路和输油管线的勘察选线、气象预报和环境监测等，也可用于航空侦察、新闻报道和拍摄电影、电视片。

目前，无人机航测获取的高精度影像，主要通过三维实景建模软件ContextCapture，生成DEM、三维正射影像图、三维地表模型、三维CAD模型以及各种GIS格式的精确地理参考三维模型。其成果广泛应用于国家重大工程建设、灾害应急与处理、国土监察、新农村和小城镇建设等方面，在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设和应急救灾测绘数据获取等方面具有广阔前景。

三维实景建模

ContextCapture 是一款可由简单的照片和/或点云自动生成详细三维实景模型的软件。

以下仪器，均可作为 ContextCapture的输入数据源。

— 数码相机

— 智能手机

— 激光扫描仪

— 无人机上安装的数码相机

— 或专业机载测量型单/多镜头航摄仪

ContextCapture 的高兼容性，能对各种对象各种数据源进行精确无缝重建，从厘米级到公里级，从地面或从空中拍摄。只要输入照片的分辨率和精度足够，生成的三维模型是可以实现无限精细的细节。

软件功能如下：

1.集成地理参考数据

ContextCapture 可为包括 GPS 标记和控制点在内的多种类型的定位数据提供本地支持。它还可以通过定位/旋转导入或完整块导入来导入任何其他定位数据，能够精确测量坐标、距离、面积和体积。

2.自动空中三角测量和三维重建

一旦自动识别每张相片的相对位置和方向，就可以通过添加控制点和编辑连接点来对空中三角测量结果进行微调，以最大限度提升几何和地理空间精度。优化的三维重建算法以无可匹敌的精度生成精准的三维模型以及每个格网面片的影像纹理。ContextCapture 可确保各个三维格网模型顶点放置在最佳位置，因此可以更少的瑕疵表现重现更精细的细节和更锐利的边缘，从而大幅提高几何精度。

3.生成二维和三维 GIS 模型

借助 ContextCapture，可以生成各种 GIS 格式的精确地理参考三维模型，包括真正射影像和新的 Cesium 3D Tiles，并将瓦片范围和空三成果导出为KML和XML。ContextCapture 提供的坐标系数据库接口可确保与GIS 解决方案的数据互用性。可以从 4,000 多个空间参考系统中进行选择，并可添加用户自定义的坐标系。而且，ContextCapture 会根据输入照片的分辨率和空间分布情况，自动调整模型的分辨率和精度。

这意味着，ContextCapture可以处理分辨率不均匀的场景，而不必为保留一些更高分辨率的场景区域而牺牲整体效率。

4.处理实景模型

ContextCapture可以快速轻松地处理任何比例的格网模型，以及横断面的生成、地形和断裂线的提取，及正射影像、三维 PDF 和 iModel 的生成。它可以将格网模型与 GIS 和工程数据集成，以在格网模型的视觉环境中实现该信息的直观搜索、导航、可视化和动画。

5.处理点云

可以对点云进行增强、分割、分类，并与工程模型相结合。然后，利用 ContextCapture的高级三维建模、横截面切割、断裂线和地形提取功能，快速高效地对竣工条件进行建模并支持设计流程。因此，ContextCapture可以更好地评估点云并生成更精确的工程模型。还可以生成用于展示的动画和渲染。

软件功能详情：实景建模比你想象的更强大！ContextCapture在全生命周期中的应用

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