大疆經(jīng)緯M300無(wú)人機土方測量應用案例

無(wú)人機傾斜攝影技術(shù)作為當前國際測繪遙感領(lǐng)域中新興發(fā)展的一項技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是在同一飛行平臺上搭載多個(gè)傳感器，同時(shí)從垂直、傾斜角度等多個(gè)角度對地物進(jìn)行拍攝，使得獲取的地物信息更完整、更全面。其中，以垂直于地表水平面的角度對地物拍攝獲取的影像為正片，以?xún)A斜角度（即傳感器與地面的水平線(xiàn)成一定的角度）對地物拍攝獲取的影像稱(chēng)為斜片。影像數據被傳入計算機系統以后，經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)軟件的處理，即可建立三維模型。

1.技術(shù)基礎。無(wú)人機傾斜攝影技術(shù)由數據采集系統、數據處理系統組成。其中數據采集系統是指獲取生產(chǎn)三維實(shí)景模型所需外業(yè)數據的主要軟硬件設施如圖1所示，主要包括無(wú)人機、GPS（全球定位系統）、無(wú)人機操控系統和航線(xiàn)規劃軟件。數據處理系統主要是指用于無(wú)人機三維建模的數據處理軟件，包括 大疆智圖、ContextCapture、Metashape、Pix4Dmapper等。

技術(shù)創(chuàng )新點(diǎn)

1.項目模型宏觀(guān)微觀(guān)綜合呈現。將無(wú)人機生成的高精度全視角實(shí)景三維模型與BIM模型、CAD圖紙、GIS模型等數據融合，構建“地形+影像+模型+矢量"宏觀(guān)微觀(guān)一體化三維空間場(chǎng)景，實(shí)現工程概貌全視角展示，形象進(jìn)度互動(dòng)式體驗、工程數據場(chǎng)景式查看。

2.工程進(jìn)度對比與展示。通過(guò)無(wú)人機傾斜攝影全景照片來(lái)解決傳統進(jìn)度管理中顆粒度粗糙、進(jìn)度量化比對不完善等工程管理問(wèn)題，配合洞察云平臺，直觀(guān)地展示施工現場(chǎng)的真實(shí)進(jìn)度情況，高效、便捷地進(jìn)行形象進(jìn)度管理。同時(shí)，通過(guò)對影像數據處理生成的不同時(shí)間段施工現場(chǎng)三維實(shí)景模型，配合測量、分析及標注功能，提高工程管理中多方溝通進(jìn)度的效率。

3.在線(xiàn)土方測量輔助算量。不同于正射影像只能豎直向下觀(guān)察目標的特性，通過(guò)傾斜攝影技術(shù)建立的三維模型具有實(shí)物的*尺寸特征，可以從任意角度對目標進(jìn)行測量、分析。將傾斜攝影與 RTK （實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)）定位的有效結合，通過(guò)對原始地形信息進(jìn)行多視影像聯(lián)合平差、多視影像關(guān)鍵匹配等數據加工，實(shí)現場(chǎng)地平整，路基開(kāi)挖及填筑土方量的快速精確化計算，與傳統人工土方測量相比，可提高土方測量效率，減少人工測量造成的誤差，數據客觀(guān)，可作為土方測量的一個(gè)輔助驗證手段。

4.安全文明施工預警預測。智能空中巡檢項目的質(zhì)量和安全管理問(wèn)題，輔助作業(yè)規范、事故定責與回溯，測量建筑實(shí)體影像的高度、角度、坡度等參數，實(shí)現問(wèn)題查看、分析、對比一體化監測，助力項目現場(chǎng)常態(tài)化、*管控?？捎糜诎踩拿魇┕ぱ矙z，對施工過(guò)程中的狀態(tài)、行為進(jìn)行巡檢管理，如對裸土覆蓋、圍板、塔吊等重點(diǎn)位置進(jìn)行監控管理，彌補攝像頭監控盲區，對于重點(diǎn)施工隱患區域及時(shí)推送預警信息。

應用場(chǎng)景

無(wú)人機傾斜攝影技術(shù)結合無(wú)人值守機庫可進(jìn)行土方測量、形象進(jìn)度查看、空中巡檢，適用于建筑全生命周期各環(huán)節階段。

如何實(shí)現免像控

1、厘米級導航定位系統

我們知道像控點(diǎn)的主要作用是為了獲取準確的位置信息，那無(wú)人機能提供精準的位置信息嗎？答案是肯定的，大疆創(chuàng )新將高精度導航定位系統引入無(wú)人機，如M300 RTK 集成RTK 模塊，通過(guò)RTK 模塊可為無(wú)人機提供實(shí)時(shí)厘米級定位數據。

那無(wú)人機可以提供高精度的定位信息是不是就可以做到免像控？答案是否定的，想做到免像控僅提供高精度的位置信息是不夠的。市面上有很多搭載RTK模塊的無(wú)人機，但是它們做不到免像控，這是因為RTK模塊得到的精準定位數據是模塊本身的。而我們需要的是照片的數據，還要進(jìn)行數據同步。數據同步要考慮到飛機當時(shí)的姿態(tài)及RTK模塊與相機模塊的位置關(guān)系。除此之外，還要考慮到照片記錄的定位數據是拍照瞬間的數據。

2、高精度三軸云臺

在大疆無(wú)人機中提供提供精準的高精度相機鏡頭姿態(tài)信息。通過(guò)慣性導航技術(shù)，實(shí)時(shí)同步無(wú)人機和相機的姿態(tài)信息，每張照片都可以得到準確的姿態(tài)信息。

3、TimeSync 精準數據采集系統

大疆無(wú)人機和賽爾航測相機的TimeSync 精準數據采集系統，該系統實(shí)現飛控、相機與 RTK 的時(shí)鐘系統微秒級同步，并對相機鏡頭光心位置和 RTK 天線(xiàn)中心點(diǎn)位置進(jìn)行了補償，減少位置信息與相機的時(shí)間誤差，為影像提供更的位置信息。

只有打通RTK模塊、飛控模塊及相機云臺模塊之間的通訊，并且具有同步系統，才能獲取影像的位置信息。

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