無人機行業(yè)應(yīng)用典型項目教程課件：無人機低空攝像測量

無人機低空攝像測量任務(wù)1多旋翼無人機正射影像測量作業(yè)任務(wù)描述本次任務(wù)是用多旋翼無人機對城市建筑物進行低空正射影像測量，并把測量數(shù)據(jù)移交給數(shù)據(jù)處理員。任務(wù)實施一、作業(yè)前準備測區(qū)規(guī)劃申請空域現(xiàn)場勘查測區(qū)地理環(huán)境檢查與客戶溝通準備物品檢查設(shè)備二、飛行作業(yè)（1）組裝調(diào)試設(shè)備按照正確方法把遙控器電池、無線上網(wǎng)卡及SIM卡安裝到遙控器相應(yīng)位置上，開啟遙控器并調(diào)整天線；安裝起落架，把無人機從保護箱中取出放在平整起落位置上，移除槳托并展開機臂，鎖緊機臂并展開螺旋槳，取出云臺相機并安裝到無人機上對應(yīng)位置，取出電池并安裝到無人機上對應(yīng)位置，開機并在打開遙控器上DJIpilotAPP檢查無人機狀態(tài)列表是否有報錯及RTK連接情況；若一切正常，手動起飛無人機進行試飛，檢查無人機飛行性能。二、飛行作業(yè)（2）規(guī)劃航線二、飛行作業(yè)（3）設(shè)置參數(shù)在PilotAPP軟件界面（下圖）上依次設(shè)置“相機選擇”、“拍照模式”、“飛行高度”、“起飛速度”、“航線速度”、“完成動作”及“高級設(shè)置”中“旁向重疊度”、“航向重疊度”和“主航線角度”。參數(shù)設(shè)置完成后，單擊軟件左側(cè)

圖標(biāo)，對當(dāng)前任務(wù)進行保存。二、飛行作業(yè)（4）執(zhí)行任務(wù)單擊軟件左側(cè)

圖標(biāo)出現(xiàn)“飛行準備”界面（下圖）。單擊“開始執(zhí)行”，無人機會飛向起始點執(zhí)行航線任務(wù)。（5）監(jiān)控作業(yè)任務(wù)實施五.整理設(shè)備四.布設(shè)像控點三.數(shù)據(jù)檢查六.整理移交數(shù)據(jù)任務(wù)評價知識鏈接1.無人機航測的定義及應(yīng)用無人機航空遙感攝影測量簡稱無人機航測，是一種通過無人機搭載遙感傳感設(shè)備，實時獲取目標(biāo)區(qū)域的地理空間信息，快速完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析的應(yīng)用技術(shù)，如左圖所示。一、無人機航測概述成果1.無人機航測系統(tǒng)數(shù)字高程模型DEM數(shù)字正射影像圖DOM數(shù)字線劃地圖DLG數(shù)字柵格地圖DRG二、常用術(shù)語（1）航片是指航空像片。（2）航高是指無人機在飛行過程中，攝影物鏡距地球上某一基準面的垂直距離。隨基準面的不同，航高可分為絕對航高、相對航高、真實航高和攝影航高四種。1）絕對航高，是指攝影物鏡相對于平均海平面的垂直距離，也是指攝影物鏡在攝影瞬間的真實海拔高度H0。

2）相對航高，是指攝影機物鏡相對于攝影區(qū)域地面平均高程基準面h基的高度，常稱為攝影航高H。二、常用術(shù)語3）真實航高，是指飛機在攝影瞬間相對于實際地面的高度。（3）成圖比例尺是指圖上某一線段長度d與實地相應(yīng)線段的水平距離D之比。因為無人機飛行屬于低空，常用大比例尺，主要有：1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:10000。只有在特殊用途時，才采用任意比例尺。二、常用術(shù)語0.1mm為人眼分辨力，成圖上0.1mm所對應(yīng)實地水平長度稱為成圖比例尺精度。由表3-2可知，成圖比例尺越大，測量精度越高。（4）航攝比例尺

又稱航片比例尺，是航片上的某一線段長度l與相應(yīng)實地線段水平距離L之比。二、常用術(shù)語（5）地面分辨率是指影像上單個像素所對應(yīng)的地面實際尺寸，也稱為地面采樣距離（GroundSampleDistance，GSD）。二、常用術(shù)語成圖比例尺對應(yīng)地面分辨率，如表3-3所示。二、常用術(shù)語依據(jù)表3-3，先由成圖比例尺確定地面分辨率GSD；若鏡頭焦距也已知，則（6）航片重疊

是指相鄰航片之間重疊部分，分為航向重疊（圖3-17a））和旁向重疊（圖3-17b））二、常用術(shù)語1）航向重疊度

航向重疊部分長度px與整個像幅長Lx的百分比。二、常用術(shù)語2）旁向重疊度

旁向重疊部分長度與整個像幅長的百分比。二、常用術(shù)語CH/Z3005-2010規(guī)定航向重疊度一般應(yīng)為60%~80%，最小不能小于53%；旁向重疊度一般在15%~60%，不能小于8%。不論航向重疊度還是旁向重疊度，按照理論計算建議值是66.7%。在無高層建筑、地形地物高差比較小的測區(qū)，航向、旁向重疊度建議最低不小于70%；在高建筑密集區(qū)域，航向、旁向重疊度最多可為80%～90%。航向、旁向重疊度越高，相同區(qū)域數(shù)據(jù)量就越大，成圖精度越好，但數(shù)據(jù)處理的效率就越低。所以在進行航線設(shè)計時要合理設(shè)計航向、旁向重疊度，在保證成圖精度前提下，使數(shù)據(jù)處理效率越高越好。二、常用術(shù)語（7）航線彎曲是指將一條航線的航片根據(jù)地物影像拼接起來，各張航片的主點連線不在一條直線上，而呈現(xiàn)彎曲的折線形狀。航線上偏離兩端航片主點之間的直線最遠的航片主點到該直線垂直距離l與該直線段長度L之比的百分數(shù)稱為航線彎曲度。一般要求航線彎曲度<3%。二、常用術(shù)語（8）航片旋偏角

是指相鄰兩航片主點連線與像幅沿航線飛行方向的兩框標(biāo)連線之間的夾角

。

對于低空航測，要求航片旋偏角一般不大于15°，在航向和旁向重疊度滿足要求的前提下，個別最大旋偏角不超過30°，在同一條航線上旋偏角超過20°的航片不應(yīng)超過3片，超過15°的航片數(shù)不得超過分區(qū)像片總數(shù)的10%。二、常用術(shù)語（9）投影是指光線通過物體，向選定的面（投影面）投射，并在該面上得到圖形的方法。1）中心投影

是指投射線交于一點的投影。2）平行投影

是指投射線相互平行的投影稱為平行投影。在平行投影中，投影線正對著投影面時，叫做正投影，否則叫做斜投影。（10）正射影像是指具有正射投影

性質(zhì)的航測影像。（11）傾斜攝影同時從一個垂直、四個傾斜等五個不同的角度采集影像過程。三、像控點（1）像控點標(biāo)志1）人工制作的標(biāo)志2）特征地物標(biāo)志三、像控點（2）布設(shè)要求1）一般按航線對測區(qū)統(tǒng)一布設(shè)像控點對于規(guī)則測區(qū)（矩形或正方形），若小面積區(qū)域最少布設(shè)5個控制點，即在區(qū)域4個角和中間各布設(shè)1個。三、像控點（2）布設(shè)要求1）一般按航線對測區(qū)統(tǒng)一布設(shè)像控點對于不規(guī)則測區(qū)，根據(jù)具體地形來布設(shè)控制點，一般在測區(qū)周圍保證數(shù)量足夠且能夠控制整體區(qū)域的外圍控制點，加上測區(qū)內(nèi)部少量布設(shè)位置合理的像控點。三、像控點（2）布設(shè)要求1）一般按航線對測區(qū)統(tǒng)一布設(shè)像控點對于帶狀測區(qū)，需要在帶狀的左右側(cè)布點，可以按照“S”或“Z”字型路線布設(shè)。（2）布設(shè)要求2）在視野開曠、平坦、上空沒遮擋平滑地方布設(shè)像控點，避開樹下、屋檐下、屋角、雜草、斜坡，、臺階邊角及陰影區(qū)域。一般水泥路面可用噴涂油漆布設(shè)，土路或山地可用膩子粉代替（注意天氣，查看要飛行最近幾天的天氣，下雨會造成膩子粉布設(shè)像控點的失效，盡量避免人為破壞）。山區(qū)路不夠時，可采用標(biāo)靶式像控點。（2）布設(shè)要求3）現(xiàn)場噴涂像控點標(biāo)志時，應(yīng)用直角模具進行噴涂，顏色要與地表顏色對比鮮明，常用顏色有白色和紅色；標(biāo)志大?。?0cm，并且菱角鮮明；還要噴涂編號，字體清晰，字體高度＞30cm；具體尺寸和編號按照CH/Z3005—2010《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》執(zhí)行。（2）布設(shè)要求4）選擇特征地物標(biāo)志作為像控點時，要盡量選擇固定、平整、清晰易識別、無陰影、無遮擋、比較大的地物，并且提供現(xiàn)場照片2-4張說明像控點的位置，至少包含1張近景和2張遠景，這樣能明顯指示像控點位置和像控點及周圍地物特征，并帶有像控點編號（默認照片中對中桿所在位置即為像控點位置）。（2）布設(shè)要求5）像控點布設(shè)的密度，首先要考慮測區(qū)地形和精度要求。如地形起伏較大，地貌復(fù)雜，需增加像控點的布設(shè)數(shù)量（10%~20%）。很多無人機有RTK

或者PPK

后差分

系統(tǒng)，理論上可以減少地面控制點的數(shù)量，可以根據(jù)項目測試經(jīng)驗自行調(diào)整。不同地面分辨率、成圖比例下，像控點布設(shè)的密度見表3-4。（3）采集像控點采集應(yīng)遵循“從整體到局部、先控制后碎部”的原則，即先進行整個測區(qū)的的控制測量，再進行碎部測量。常用采集方式有GNSS靜態(tài)、全站儀和RTK三種方式。一般在L型的直角拐角處進行采集三角形、正方形及十字形全都放在交叉正中心進行采集。四、拍攝后檢查3.數(shù)據(jù)要求2.補飛1.數(shù)據(jù)異常應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)異常時間段是否在正式航線上和整個架次的POS數(shù)據(jù)精度來決定航線數(shù)據(jù)的有效性。對于產(chǎn)生數(shù)據(jù)漏洞的航線要進行補飛。拍攝好的影像，不要進行任何的編輯謝謝!無人機低空攝像測量任務(wù)2使用大疆智圖進行測量數(shù)據(jù)處理任務(wù)描述本任務(wù)主要是進行內(nèi)業(yè)處理，使用大疆智圖利用傾斜攝影數(shù)據(jù)進行二維三維可見光重建，形成數(shù)字表面模型(DSM)、正射影像(DOM)以及三維模型等結(jié)果。任務(wù)實施一、數(shù)據(jù)導(dǎo)入1.新建重建任務(wù)2.添加影像3.影像管理4.選擇指定范圍影像二、空三1.場景（1）普通

適用于絕大多數(shù)場景，包括傾斜攝影和正射拍攝的數(shù)據(jù)。（2）環(huán)繞

適用于環(huán)繞拍攝的場景，主要針對細小垂直物體的重建，如基站、鐵塔、風(fēng)力發(fā)電機等。（3）電力線

適用于可見光相機（如P4R）采用垂直電線的Z字型拍攝電力線的場景。二、空三2.計算模式可選擇單機計算或集群計算。3.高級設(shè)置（1）特征點密度

分為高低兩類。（2）成果格式為XML格式二、空三4.像控點管理添加影像后導(dǎo)入像控點，利用像控點提高空三的精度和魯棒性、檢查空三的精度以及將空三結(jié)果轉(zhuǎn)換到指定的像控點坐標(biāo)系下，提高重建結(jié)果的準確度。大疆智圖支持免像控數(shù)據(jù)處理，也可省去刺像控點步驟。二、空三5.空三質(zhì)量報告（1）已校準影像等于導(dǎo)入影像數(shù)量（2）地理配準均方根誤差越小越好（3）影像RTK狀態(tài)

固定解數(shù)量越多越好(4)相機校準信息優(yōu)化前后差異一般不超過50pixel。三、生成二維地圖1.二維地圖參數(shù)（1）重建分辨率

高為原始分辨率，中為原始分辨率的1/4（即圖片長和寬均為原片的1/2），低為原始分辨率的1/9（即圖片長和寬均為原片的1/3）。三、生成二維地圖1.二維地圖參數(shù)（2）建圖場景

無論是城市還是農(nóng)村，測繪作業(yè)都應(yīng)選擇城市場景。（3）計算模式

若電腦有集群版權(quán)限，則可選擇集群計算或單機計算進行重建。三、生成二維地圖2.二維地圖高級設(shè)置（1）興趣區(qū)域

用戶可在添加照片后，選擇興趣區(qū)域進行建模，只生成興趣區(qū)域內(nèi)的建模成果節(jié)省建模時間，提高效率。三、生成二維地圖2.二維地圖高級設(shè)置（1）興趣區(qū)域

通過“導(dǎo)入KML文件”、在文框中輸入興趣區(qū)域的緯度、經(jīng)度和高度或XYZ值、在“重置區(qū)域”的選項處單擊“自動”或“最大區(qū)域”及單擊地圖上的位置手動添加興趣區(qū)域。三、生成二維地圖2.二維地圖高級設(shè)置（2）輸出坐標(biāo)系

若照片不包含POS信息，則輸出坐標(biāo)系默認為“任意坐標(biāo)系”。若已添加的照片包含POS信息，二維地圖默認設(shè)置為該任務(wù)所處的UTM投影坐標(biāo)系?？赏ㄟ^導(dǎo)入PRJ文件和搜索自定義設(shè)置坐標(biāo)系和高程。高程設(shè)置中，大疆智圖目前支持Default（橢球高）、EGM96、EGM2008、NAVD88、NAVD88(ftUS)、NAVD88(ft)、JGD2011(vertical)。三、生成二維地圖2.二維地圖高級設(shè)置（3）分幅輸出

當(dāng)原始影像數(shù)據(jù)過大時，生產(chǎn)的二維DOM/DSMTIF圖數(shù)據(jù)量較大，導(dǎo)入第三方軟件時可能出現(xiàn)無法加載或加載較慢時，使用分幅輸出功能，將一個大的tif規(guī)則的裁切成若干個小的tif文件。3.二維地圖文件格式以及儲存路徑二維地圖文件默認存儲在以下路徑，C:\Users\<計算機用戶名>\Documents\DJI\DJITerra賬號名\<任務(wù)名稱>\map\成果文件列表。正射影像成果文件（DOM）數(shù)字表面模型地圖瓦片數(shù)據(jù)正射影像分幅裁切結(jié)果3.二維地圖文件格式以及儲存路徑高程文件分幅裁切結(jié)果采樣

為5m分辨率的DSM4.二維質(zhì)量報告四、三維建模1.三維模型參數(shù)設(shè)置與二維相同四、三維建模2.三維模型高級設(shè)置與二維相同2.三維模型高級設(shè)置3）成果格式1）點云。①PNTS格式：默認生成以在Terra

顯示（LOD

點云格式，適合在Cesium

中顯示）。②LAS格式：ASPRSLASer，三維點云格式，V1.2版本格式。③S3MB格式：超圖LOD點云格式。④PLY格式：非LOD點云格式。⑤PCD格式：非LOD點云格式。2.三維模型高級設(shè)置3）成果格式2）模型①B3DM格式：默認生成以在Terra顯示（LOD模型