倾斜摄影数据处理
作为新型基础测绘的重要技术手段，倾斜摄影测量技术已经得到极其广泛的应用，其技术核心构成包括：飞行载具、倾斜相机、POS(Position and Orientation System)系统。其中，高精度POS系统能够获取X、Y、Z、俯仰角(Omega)、航向角(Phi)、翻滚角(Kappa)参数，对拍摄时的飞行姿态进行实时描述。
随着无人机的普及，采用无人机进行倾斜摄影测量在市面上变得较为普遍。然而，无人机系统本身的姿态信息精度较低，而高精度的POS系统价格昂贵、重量较大，其在轻小型的无人机上较少被搭载。
因此，面对日益迫切的大规模、高精度的实景三维建模需求，大飞机常作为倾斜航摄的首选设备，其搭载平台的倾斜摄影系统通过配备高精度POS系统，能够获取精确的影像外方位元素。
姿态角辅助空三
在传统摄影测量中，POS系统获取的外方位元素信息往往作为最小二乘初值，直接参与光束法平差。高精度的POS数据可作为观测值参与影像定向，但现有建模软件在处理过程中仅利用了位置参数，姿态角元素信息没有得到有效利用。
对此，我们在重建大师中加入了姿态角辅助空三的相应功能，将获取的每张像片的外方位元素作为带权观测值参与摄影测量区域网平差，以获得更高精度的像片外方位元素成果。
在加入姿态角元素后，不仅满足少像控甚至免像控的高精度空三处理需求，同时大大地缩短了空三处理时间，实现“又快又好”处理空三的目标。尤其是在具有高精度POS的大相幅有人机倾斜数据处理中，能够节约大量的空三处理时间，提升入网率和空三解算的稳定性。
具体操作步骤
1） 新建工程，在【数据管理】界面选择【添加照片】；
2） 导入照片组后，右键下拉菜单中点击【选择定位】--【自定义】；
3） 导入POS数据，勾选【启用角元素】，设置角元素类型：Omega-Phi-Kappa，相机方向：XRightYUp；
4） 点击【应用】生成Block，同时输入相机参数；
5） 数据准备完成后，提交空三，在空三默认设置上仅需要调整【参数解算】中外参策略，位置：调整；姿态：调整，其余保持默认设置即可。
案例分析
为了让大家更加直观的了解姿态角辅助空三的效果，下面以几组数据集对比为例：
表 1 ：姿态角辅助空三对比测试-空三效果
如上表1所示，当加入姿态角辅助后，可以明显看到：在城市5cm的数据类型中，空三入网率从80.4%提升为100%，空三时间从1.82h减少为0.42h；在城市3cm的数据类型中，虽然入网率都是100%，但空三时间从6.3h减少为3.93h，不难发现，当加入姿态角辅助功能后，空三入网率得以提升的同时，空三处理时间也大为缩短。
表 2 ：姿态角辅助空三对比测试-空三精度
如上表2所示，在城市5cm的数据类型中，高程均方误差从0.056降低为0.043，有效减少约23.2%；在城市3cm的数据类型中，高程均方误差从0.061降低为0.051，有效减少约16.3%。因此，当加入姿态角辅助功能后，在保证空三精度的前提下，生产效率显著提升，为后续模型重建奠定了良好的基础。
表 3：不同控制点下姿态角辅助空三精度对比
之后，我们在加入姿态角辅助的自由网空三结果上，对比测试了不同控制点个数对空三精度的影响。如上表3所示，可以发现：在减少控制点的情况下，结合高精度POS数据，仍可以实现高精度空三处理。
结语
在实景三维中国建设与新型基础测绘发展转型升级的大背景下，覆盖超大面积、超大规模的实景三维建设任务也日益剧增。
此次重建大师加入姿态角辅助空三的功能，可以帮助实现“又快又好”的倾斜空三处理，进一步助力大飞机倾斜摄影测量完成更高质量、更高标准、更高精度的模型重建。
