多行業(yè)案例 | 無人機(jī)貼近攝影測量技術(shù)應(yīng)用詳解隨著數(shù)字化時(shí)代的到來，傳統(tǒng)的測繪方法難以完全滿足各大領(lǐng)域的需求。而貼近攝影測量技術(shù)，作為傾斜攝影測量技術(shù)的補(bǔ)充，在精細(xì)化測量、立面測量等方面逐步得到應(yīng)用。 貼近攝影測量技術(shù)，是由武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院張祖勛院士團(tuán)隊(duì)針對(duì)無人機(jī)精細(xì)化測量需求提出的全新攝影測量技術(shù)。無人機(jī)貼近物體表面進(jìn)行攝影，在獲取的高清影像基礎(chǔ)上進(jìn)行測量，可高度還原目標(biāo)物的精細(xì)結(jié)構(gòu)、精確坐標(biāo)。從數(shù)據(jù)成果看，貼近攝影測量能夠達(dá)到亞厘米甚至毫米級(jí)的精度。  大疆行業(yè)合作伙伴武漢多普云科技有限公司利用貼近攝影測量技術(shù)，高度還原地表精細(xì)結(jié)構(gòu)、物體特征，生產(chǎn)高精細(xì)三維影像模型，為地災(zāi)監(jiān)測、工程建設(shè)、文物保護(hù)等領(lǐng)域帶來全新應(yīng)用。 【地災(zāi)監(jiān)測】 貼近攝影獲取泥石流模型 分辨率優(yōu)于 1 厘米 近年來，各類極端自然災(zāi)害頻發(fā)，對(duì)我國防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力提出了更高要求。近日，中央財(cái)政增發(fā) 2023 年國債 1 萬億元，用于提升防災(zāi)減災(zāi)能力等 8 個(gè)方向。 在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中，貼近攝影測量技術(shù)可以快速捕捉危巖巖體凹陷處的細(xì)節(jié)和幾何信息，其精準(zhǔn)生成的危巖體三維模型，精度可優(yōu)于 1 厘米。同時(shí)，通過模型還可以實(shí)現(xiàn)多期數(shù)據(jù)的對(duì)比和分析，為危巖體監(jiān)測提供便捷的手段。 以云南省德欽縣一中河泥石流調(diào)查滑坡監(jiān)測項(xiàng)目為例。云南省德欽縣城長期受泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的嚴(yán)重威脅，特別是縣城東側(cè)發(fā)育的一中河特大型泥石流，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)極高。但是，受地形和氣候等多重不利條件影響，上游源頭區(qū)基本屬于無人區(qū)，勘查作業(yè)難度極大，常規(guī)勘查手段難以滿足工作要求。  項(xiàng)目組利用貼近攝影測量新技術(shù)開展野外調(diào)查作業(yè)，采用“由粗到細(xì)”影像采集策略。 首先采集粗模，通過使用大疆行業(yè)最新款旗艦機(jī)經(jīng)緯 M350 RTK，搭載全畫幅相機(jī)禪思 P1，對(duì)測區(qū)進(jìn)行正射影像數(shù)據(jù)采集，并利用大疆智圖軟件生成粗模點(diǎn)云數(shù)據(jù)成果。 粗模成果再導(dǎo)入大疆行業(yè)應(yīng)用生態(tài)軟件 DPGO 進(jìn)行精細(xì)化貼近航線規(guī)劃：設(shè)置拍攝視角包括“正視+左右交向+上下交向”，保證目標(biāo)物體的各個(gè)視角均被采集到。  貼近航線導(dǎo)入 DJI Pilot 2，使用大疆行業(yè)無人機(jī)進(jìn)行采集數(shù)據(jù)，并通過大疆智圖自動(dòng)生成三維模型及地理信息數(shù)據(jù)。 ，時(shí)長02:24精細(xì)化模型成果 通過建立高陡坡、多角度等的復(fù)雜地形的高精細(xì)三維影像模型，可快速識(shí)別流域內(nèi)源頭及兩岸的泥石流物源的規(guī)模及分布范圍。此外，通過高精細(xì)模型也基本查清節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面特征，為一中河泥石流治理“因害設(shè)防”提供詳盡的勘查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 為進(jìn)一步查清一中河泥石流源區(qū)危巖體發(fā)育特征，項(xiàng)目組統(tǒng)計(jì)了不同危巖帶內(nèi)的危巖體規(guī)模和節(jié)理發(fā)育情況，并計(jì)算一中河泥石流物源區(qū)危巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀特征，基本查清了岸坡巖體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。  其次，通過高精度的數(shù)字高程模型(DEM)，在 GIS 平臺(tái)疊加分析泥石流在汛期前后的坡面松散物變化情況，為后續(xù)泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)提供了可靠且有針對(duì)性的數(shù)據(jù)。     【工程建設(shè)】 水電站數(shù)字孿生 分辨率優(yōu)于 6 毫米 對(duì)于大型工程建設(shè)，往往需要進(jìn)行定期巡查、監(jiān)管、對(duì)部分區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)識(shí)別、定點(diǎn)分析。利用貼近攝影測量技術(shù)獲取的三維數(shù)據(jù)，可作為基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)，輔助精準(zhǔn)的儀器進(jìn)行定點(diǎn)精準(zhǔn)監(jiān)測分析。 以丹江口數(shù)字孿生底座建設(shè)項(xiàng)目為例。長江水利委員會(huì)下屬長江空間信息技術(shù)工程有限公司聯(lián)合武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院貼近攝影測量課題組、武漢多普云科技有限公司，采用貼近攝影測量技術(shù)進(jìn)行大壩的數(shù)據(jù)采集及精細(xì)化模型重建，用于丹江口水電站數(shù)字孿生數(shù)據(jù)底座，更直觀真實(shí)展示數(shù)字丹江口。 按照規(guī)劃的航線進(jìn)行貼近攝影，大疆 M350 RTK 搭載 DJI P1 共采集 6.1 萬張影像，數(shù)據(jù)大小為 407GB。大疆智圖三維重建一次通過，最終建立實(shí)景三維模型，分辨率優(yōu)于 6 毫米，高度真實(shí)還原大壩原結(jié)構(gòu)和表面特征。  ，時(shí)長06:53丹江口精細(xì)化模型成果 重建的丹江口大壩三維實(shí)景模型，作為數(shù)字孿生數(shù)據(jù)底座，只需接入物理感知傳感器數(shù)據(jù)，即可直觀的展示大壩安全預(yù)測預(yù)報(bào)。  通過形成的三維虛實(shí)模型底圖，將已有信息進(jìn)行數(shù)據(jù)深度集成，快速定位問題、解決問題，對(duì)關(guān)鍵測項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測。  【文物保護(hù)】 黃鶴樓數(shù)字存檔 分辨率為 1.5-3 毫米 如何建立數(shù)字檔案，讓文物修復(fù)工作有據(jù)可依?貼近攝影測量技術(shù)能夠解決文物真實(shí)三維信息和紋理信息保存、后期文物修繕和恢復(fù)的難題。 以黃鶴樓數(shù)字存檔為例。黃鶴樓素有“天下江山第一樓”之美譽(yù)，是“武漢十大景”之首。測區(qū)位于城區(qū)，電磁干擾嚴(yán)重，高聳內(nèi)凹的樓體對(duì)無人機(jī)信號(hào)接收影響大;景區(qū)游客較多，對(duì)無人機(jī)作業(yè)安全性要求高。  項(xiàng)目組采用性能強(qiáng)勁的 M350 RTK 搭載 DJI P1 鏡頭自動(dòng)執(zhí)行貼近攝影航線任務(wù)，獲取原始照片 6800 張，共計(jì) 55GB，大疆智圖集群版 12 節(jié)點(diǎn)僅 5 小時(shí)快速生成精細(xì)三維模型數(shù)據(jù)，原始分辨率為 1.5-3 毫米。   ，時(shí)長01:55 基于黃鶴樓精細(xì)三維模型，進(jìn)行數(shù)字線劃圖制作，將實(shí)景數(shù)據(jù)“搬到”了電腦，為文物保護(hù)提供完整的數(shù)字化信息支撐。  黃鶴樓線描圖 作為一種新型的數(shù)字化測繪手段，貼近攝影測量技術(shù)為各行業(yè)帶來全新應(yīng)用。利用大疆行業(yè)生態(tài)軟件規(guī)劃貼近攝影測量航線任務(wù)，再通過大疆 M350 RTK 搭載全畫幅相機(jī)禪思 P1，或直接使用小巧便攜的 DJI Mavic 3E 測繪無人機(jī)，最后使用大疆智圖三維重建軟件生成模型，這一整套高精度、高效率、低成本、低門檻的航測解決方案，賦能各領(lǐng)域，為數(shù)字化建設(shè)貢獻(xiàn)科技力量。 |