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浅析公司测绘无人机需求及选购

浅析公司测绘无人机需求及选购 万绿生态科技
2021-04-29
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导读:在2020年末时间,许昌电子产业园工程审计核对过程中~

      在2020年末时间许昌电子产业园工程审计核对过程中,审计方(中咨宏业工程顾问有限公司)提供的现场核查三维数据引起了我的注意,在公司预算部门经历过这么多的审计活动,还是第一次接触到现场三维数据。根据审计方余显显老师的介绍,三维模型的分辨率为1公分左右,输出文件大小为1.44G;正射影像分辨率为3公分,文件大小为473M。(如下图)

1 许昌电子产业园结算审计现场平面图


      在接下来的核对过程中,对于工程量方面的量取在三维模型中,轻轻松松应对,工程量误差出入也不是很大。但是在核对过程中,也发现竣工图测量数据和实际三维图纸中存在明显不一致的地方,竣工图中出现部分明显的数据偏差。

(以下部分内容来自网络,部分为自己的一点感想,仅代表自己的观点)

     无人机全称“无人驾驶飞行器”,(Unmanned Aerial Vehicle)英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。它涉及传感器技术、通信技术、信息处理技术、智能控制技术以及航空动力推进技术等,是信息时代高技术含量的产物。无人机价值在于形成空中平台,结合其他部件扩展应用,替代人类完成空中作业。

      随着无人机研发技术逐渐成熟,制造成本大幅降低,无人机在各个领域得到了广泛应用,除军事用途外,还包括农业植保、电力巡检、警用执法、地质勘探、环境监测、森林防火以及影视航拍等民用领域,且其适用领域还在迅速拓展。

      无人机在公司中可能应用的领域包括:巡查、监视、安防(工程部门);城市规划、地图测绘(设计部门);影视拍摄、资料收集(行政部门、工程部门)等。一台可以测图生成平面/三维模型的无人机,能否为公司创造价值呢?或者无人机创造的实际价值,扣减掉设备折旧和其它费用后,是否有剩余收益,这也是一个现实的财务问题,暂不在这里考虑。

      目前市场成熟的成本较低可以接受的技术为,无人机倾斜摄影测量技术,采用无人机搭载多镜头摄影系统进行倾斜摄影,采集的图像可生成精度优于5厘米的实景三维模型。

      一、无人机摄影测量介绍

      新测绘一定是三维测绘。

      无人机摄影测量技术近年来逐步突破了传统航测精度的限制,结合像控技术,已经能够满足1:500、1:1000、1:2000等大比例尺地形图精度要求。过去进行测绘作业,需要大量进行地面人工打点才能获取高精度数据。不但费时费力,其合理性还高度依赖于作业员的经验,甚至当地信号、交通、地理地形等条件。

      在工期和成本紧张的情况下,测绘工作人员往往只能尽量减少控制点的使用量,这就对最终成果的精度产生潜在的威胁。当前无人机航测技术大大减少了外业工作量,提高了测绘效率和质量。效率提高了几倍甚至是10倍以上。

      二、无人机摄影测量系统

      无人机摄影测量系统主要有四个部分组成:测绘无人机、测绘无人机搭载云台、数据采集软件、数据处理软件。

      2.1 测绘无人机

     目前国内测绘无人机企业如雨后春笋般涌现,如大家熟悉的大疆精灵4RTK大疆、M600 PRO、M210系列;迪奥普SV360系列无人机;飞马D200、V1000系列;成都纵横CW系列;科比特无人机等;如中海达、南方及上海华测导航等测绘仪器厂商也陆续推出自己的航测无人机产品。(文末重点介绍大疆精灵4RTK的费用组成)

      2.2 测绘无人机搭载云台

      随着摄影测量的发展,无人机搭载云台也开始急速发展。云台主要有单镜头、双镜头、四镜头及无镜头四种形式。其中单镜头云台主要用以生成正射影像,也可以通过调整云台角度达到倾斜摄影测量的效果,如大疆精灵4RTK。多镜头云台主要用以进行倾斜摄影测量。国内摄影测量云台主要以大疆禅思系列相机、成都睿铂相机、济南赛尔相机、飞马D-OP系列镜头、飞盟 AIRCAM-3相机等无人机航测影像云台企业为主。

      2.3 数据处理软件

      测绘技术的发展离不开计算机的发展,现代计算机强大的计算能力为摄影测量提供了可行性基础。无人机搭载云台(相机)采集到的影像数据通过空中三角测量及建模软件进行实体三维建模;目前用的最多最广的国外三维建模软件是美国bentley公司的Context Capture。其次是瑞士PX4D公司的Pix4Dmapper,AGISOFT 公司的photoscan,德国的inpho等。其中Pix4Dmapper、photoscan、inpho多用于进行正射模型处理,Context Capture多用于进行三维模型处理,三维模型成果下也可出正射模型。国内上海瞰景开发的Smart 3D实景三维建模软件,大疆创新也推出大疆智图等国内建模软件。

      2.4 数据采集软件

      无人机航测与传统测绘测量技术的改革在于测量方式的不同,进行无人机航测无需再进行人力现场实地测量,而是通过使用数据采集软件在无人机倾斜摄影数据三维建模成果上直接进行测量,经过航测得到的三维模型可根据需求建成同实地等比例大小、目标坐标系下的实景三维模型。通过计算机即可在测量区域内进行项目需求的数据测量,如房地一体、地形地貌、道路交通、城乡规划、灾害防治等。目前使用的数据采集软件主要有北京山维科技的EPS地理信息工作站、迪奥普的SV360智能三维测绘系统、Hidata及易图软件等。生成的正射模型也可以直接加载至Arc Map进行测量及绘制。

      三、无人机摄影测量流程

      无人机摄影测量分为外业和内业两个部分。

     外业主要流程为:前期准备、测区环境勘察、像控布设、无人机及云台搭建、航线规划、飞行作业、航测数据导出。

      内业主要流程有:航测数据整理、POS数据整理(ppk解算)、空三加密、刺像控平差、三维建模及生成DOM/DSM/DEM等、使用数据采集软件加载生成的模型并进行DLG线画图。

      四、常见小型无人机倾斜摄影测量系统-大疆精灵4RTK组成明细


2 大疆精灵4RTK

      

      五、后期风险及注意事项

      无人机在推广和使用过程中,出现了一系列的安全隐患和监管漏洞,比如误闯禁飞区、小区飞行干扰休息等,这类现象对公共安全和个人权益造成一定影响,政策层面在不断完善和加强无人机领域的专项管理。



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感谢关注万绿生态。 我公司2005年成立,是集工程建设、规划设计、新特苗木、园艺康养为一体综合性公司。 多年以来我们始终立足人居创优质工程,匠心筑景造和谐环境,不断践行“播撒万千绿色,打造和谐人居环境”的使命。
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