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大疆经纬M300无人机土方测量应用案例

发布时间:2022-05-24   点击次数:204次

大疆经纬M300无人机土方测量应用案例


无人机倾斜摄影技术作为当前国际测绘遥感领域中新兴发展的一项技术,其实质是在同一飞行平台上搭载多个传感器,同时从垂直、倾斜角度等多个角度对地物进行拍摄,使得获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对地物拍摄获取的影像为正片,以倾斜角度(即传感器与地面的水平线成一定的角度)对地物拍摄获取的影像称为斜片。影像数据被传入计算机系统以后,经过专门软件的处理,即可建立三维模型。


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1.技术基础。无人机倾斜摄影技术由数据采集系统、数据处理系统组成。其中数据采集系统是指获取生产三维实景模型所需外业数据的主要软硬件设施如图1所示,主要包括无人机、GPS(全球定位系统)、无人机操控系统和航线规划软件。数据处理系统主要是指用于无人机三维建模的数据处理软件,包括 大疆智图、ContextCapture、Metashape、Pix4Dmapper等。


技术创新点

1.项目模型宏观微观综合呈现。将无人机生成的高精度全视角实景三维模型与BIM模型、CAD图纸、GIS模型等数据融合,构建“地形+影像+模型+矢量"宏观微观一体化三维空间场景,实现工程概貌全视角展示,形象进度互动式体验、工程数据场景式查看。


2.工程进度对比与展示。通过无人机倾斜摄影全景照片来解决传统进度管理中颗粒度粗糙、进度量化比对不完善等工程管理问题,配合洞察云平台,直观地展示施工现场的真实进度情况,高效、便捷地进行形象进度管理。同时,通过对影像数据处理生成的不同时间段施工现场三维实景模型,配合测量、分析及标注功能,提高工程管理中多方沟通进度的效率。


3.在线土方测量辅助算量。不同于正射影像只能竖直向下观察目标的特性,通过倾斜摄影技术建立的三维模型具有实物的完全尺寸特征,可以从任意角度对目标进行测量、分析。将倾斜摄影与 RTK (实时动态载波相位差分技术)定位的有效结合,通过对原始地形信息进行多视影像联合平差、多视影像关键匹配等数据加工,实现场地平整,路基开挖及填筑土方量的快速精确化计算,与传统人工土方测量相比,可提高土方测量效率,减少人工测量造成的误差,数据客观,可作为土方测量的一个辅助验证手段。


4.安全文明施工预警预测。智能空中巡检项目的质量和安全管理问题,辅助作业规范、事故定责与回溯,测量建筑实体影像的高度、角度、坡度等参数,实现问题查看、分析、对比一体化监测,助力项目现场常态化、无死角管控。可用于安全文明施工巡检,对施工过程中的状态、行为进行巡检管理,如对裸土覆盖、围板、塔吊等重点位置进行监控管理,弥补摄像头监控盲区,对于重点施工隐患区域及时推送预警信息。


应用场景


无人机倾斜摄影技术结合无人值守机库可进行土方测量、形象进度查看、空中巡检,适用于建筑全生命周期各环节阶段。


如何实现免像控


1、厘米级导航定位系统


我们知道像控点的主要作用是为了获取准确的位置信息,那无人机能提供精准的位置信息吗?答案是肯定的,大疆创新将高精度导航定位系统引入无人机,如M300 RTK 集成RTK 模块,通过RTK 模块可为无人机提供实时厘米级定位数据。




那无人机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,想做到免像控仅提供高精度的位置信息是不够的。市面上有很多搭载RTK模块的无人机,但是它们做不到免像控,这是因为RTK模块得到的精准定位数据是模块本身的。而我们需要的是照片的数据,还要进行数据同步。数据同步要考虑到飞机当时的姿态及RTK模块与相机模块的位置关系。除此之外,还要考虑到照片记录的定位数据是拍照瞬间的数据。


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2、高精度三轴云台

在大疆无人机中提供提供精准的高精度相机镜头姿态信息。通过惯性导航技术,实时同步无人机和相机的姿态信息,每张照片都可以得到准确的姿态信息。


3、TimeSync 精准数据采集系统


大疆无人机和赛尔航测相机的TimeSync 精准数据采集系统,该系统实现飞控、相机与 RTK 的时钟系统微秒级同步,并对相机镜头光心位置和 RTK 天线中心点位置进行了补偿,减少位置信息与相机的时间误差,为影像提供更的位置信息。


只有打通RTK模块、飞控模块及相机云台模块之间的通讯,并且具有同步系统,才能获取影像的位置信息。

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