摘要：当前，全国各地积极践行中央新时代水利工作方针，紧紧围绕“水利工程补短板，水利行业强监管”的工作总基调，勇于担当作为，奋力干事创业。先进的测绘技术越来越多应用在水利工程建设和管理中，为我们提供较为科学和直观的依据，其中倾斜摄影技术在水利工程中应用日益广泛。本文结合倾斜摄影测量技术的特点和水利工程建设和管理的需求，探索基于倾斜摄影技术的水利工程建设和管理中应用，提出倾斜摄影测量在水利工程建设和管理中的发展和展望。

关键词：倾斜摄影;三维模型;水利工程;应用展望

1、倾斜摄影测量技术的概念理解

测绘是水利施工项目中较为关键的一个部分，相较于从前的人工测绘、人工摄影等技术手段，近些年，随着科学技术的发展，倾斜摄影测量技术的出现，逐渐颠覆了人们往常的思维模式，并通过实地检查，确认了倾斜摄影测量技术的优势，进一步使得倾斜摄影测量技术进入人们的视野中来的，开始不断地深入测绘等相关领域，实现后续的应用价值。如果根据国际测绘领域的相关介绍与定义，倾斜摄影测量技术全称应该加上飞行平台这三个字，即飞行平台视角下的倾斜摄影测量技术。顾名思义，这一种测量技术主要体现在飞行平台技术的应用层面上，是一项依托于高新技术发展而产生的技术，实现了从前测绘过程中只能垂直摄像的突破，打开了正向摄影的局限性，让摄影能够通过多台传感器，依靠飞行平台的路线进行实时摄影，从垂直以及前后左右这五个角度来进行覆盖式的摄影，打破原始二维图像的平面构建，形成立体的三维的图像，并能够与相应的配套软件施行搭配，把单张摄影测量的图片，通过技术分析，在高度、长度、面积、角度、坡度等方面，拓展摄影的测量范围，实现全方位多覆盖的倾斜摄影测量。其次，倾斜摄影测量技术因为还具有纹理采集的功能，在水利施工竣工项目的测绘中，更是有不同的应用，即通过倾斜摄影测量技术的应用，可以实现规划竣工项目测量中的高强度、长周期、低精度等短板的改善，帮助测绘人员在信息数据的获取上，在信息的准确度上能够得到提升，使得水利工程测量能够在专业化的指导下进行。

2、倾斜摄影测量技术在水利工程中的应用

2.1、倾斜摄影测量技术在工程勘察测量中的应用

水利工程地形地貌复杂、交通困难、通视条件差，外业作业难度大、安全风险大，传统测绘技术生产成本高、效率低、细部精度得不到保障，因此无人机航测成为地形图测量的首选。但传统垂直摄影测量技术对相机参数、飞行姿态、技术能力等要求较高，很难保证大比例尺精度，尤其是高程精度的保障。倾斜摄影技术由于在飞行平台同时搭载多台不同角度的相机，可获取多方位、多角度的影像数据，采用多视影像的密集匹配、多视影像的联合平差等技术的高自动化空三解算和建模软件，建立厘米级的高精度实景三维模型，生成数字正射影像，再通过EPS等实景裸眼测图软件，在实景三维模型上采集地物和地貌特征点数据，绘制大比例尺地形图，还可根据设计需要，将断面位置导入EPS三维测图系统中，直接采集纵横断面数据，把传统的外业工作搬到室内完成，打破传统垂直摄影测量对相机畸变、飞行姿态的局限，以及外业内业专业技术要求高等不足，大大减少外业工作量，节约项目成本，提高工作效率，保证成果质量。

2.2、倾斜摄影测量技术在获取数据中的应用

倾斜摄影测量技术在水利工程项目中，最原始的就是获取数据的功能，即因为人力的局限性，对于大型的水利构筑物，没有办法通过单纯的人力资源的应用，来取得相应的数据信息，而数据信息作为检测与规划竣工测绘的重点，是非常重要的一环。因此，处于精细化管理的必要性考量，结合倾斜摄影测量技术的数据采集方案，就可以在实际的水利工程测量中应用倾斜摄影测量技术，以确保数据的真实有效。例如，在拍摄中，可以适当的增加摄像镜头，通过角度的改变，来全方位、多维度获取高空建筑信息的图像，采集水利构筑物的纹理信息，以及对周边的相应设施进行分析，构建一个完整的范围区域，而不是局限于正视面的图像生成。其次，规划中因为工程的复杂性，作出的考量就需要结合多方的因素，而进行综合性的规划，这个时候如果能够应用倾斜摄影测量技术，帮助分析人员以及相应的测绘师，获取更为精确的数据，生成更为全面的信息数据框架，通过整合与筛选，保留有效的数据剔除无关紧要的数据，也是一项水利工程测量的时间节省。

2.3、倾斜摄影测量技术在工程建设管理中的应用

基于倾斜摄影测量技术建立的高效率、高精度、可量测的实景三维模型，成为工程建设管理的一种重要基础数据，在工程建设管理全生命周期中起到十分重要的作用。1）倾斜摄影测量技术与BIM技术融合，为工程全生命周期的智慧管理提供全要素信息的集成、共享和服务，既直观地为工程建设提供了大范围真实的地理环境，又对项目设计、施工和运营进行全过程的科学管理，承载所有水利构筑物整个生命周期内的所有信息，为工程智慧化运行管理奠定坚实基础。2）倾斜摄影技术与三维协同设计的配合，将工程设计模型与实景三维模型融合，借助BIM+GIS平台系统展示，既复核了工程设计与实体环境的融合情况，又实现了真正意义上的仿真模拟，直观性强，有力保证工程建设参与者第一时间领会设计意图，为工程顺利建设奠定坚实基础。3）在工程建设期，利用倾斜摄影测量技术进行定期巡查比对，可实现工程区边坡的稳定监测和主要水利构筑物关键尺寸施工精度检测，确保工程施工质量。

3、倾斜摄影测量在水利工程中的应用与展望

3.1、工程概况

某水利工程是重点输水工程的关键节点工程，其在实际建设过程中有9台卧式双吸离心泵，在水利工程的设计方案的制订中，预估日平均输水量为4.48×105t，分3个方向分别向3个市区供水。在此工程的测绘工作中，测绘人员将倾斜摄影测量技术与BIM技术相结合，无人机航测地形图如图1所示。

3.2、利用倾斜摄影测量技术进行数据采集

在此工程的测绘工作中，测绘人员结合工程的实际情况，利用六旋翼无人机搭载五目倾斜相机进行了水利工程的外业数据采集工作，水利工程的测区面积约0.5km2。在测量过程中，像片的重叠度为85%。另外，测绘人员利用倾斜摄影测量技术一共拍摄了2825张照片。

3.3、利用倾斜摄影测量技术进行数据处理

在此次的水利工程测绘工作中，测绘人员采用Context Capture（三维实景建模软件）进行测绘数据的处理，通过Context Capture进行工程的空中三角测量与3D模型重建，具体包含对水利工程的特征点的提取和匹配、区块平差的调整以及影像的匹配、数据的计算等。

3.4、利用倾斜摄影测量技术进行模型构建

受水利工程测区条件的影响，测绘人员利用倾斜摄影测量技术进行水利工程的测绘时，还需要结和实际的水利工程情况进行模型的构建。在模型构建过程中，主要采用simulation software仿真软件。在此次的水利工程测绘工作中，通过应用倾斜摄影测量技术，进行了对信息的收集、提取、处理表达成果，通过建立模型，将工程测量的悬停精度控制在了垂直方向±1m，水平方向±2m，并且在-10～+40℃的环境下完成了工程測量任务。

结束语

总而言之，“大范围、全要素、高精度、全纹理”的倾斜摄影测量技术空间表达方式突破了常规三维建模技术及方式，高精度的实景三维模型具有很大的应用价值，得到各个领域的广泛认可和推广应用。随着国家数字转型的逐步深入，倾斜摄影测量技术必然有非常大的发展潜力和广阔的应用模式;随着计算机视觉匹配技术的发展，倾斜摄影测量技术将更加简便高效，必然成为未来测绘的主要方式，为社会的发展和进步作出贡献。

参考文献

[1]刘培状，杨秉澍.基于无人机倾斜摄影测量和BIM技术的三维实景模型在水利工程设计中的应用研究[J].地下水，2019，41（06）：206-207.

[2]王杰，孟高原.倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用[J].测绘通报，2019（06）：160-162.