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立面測繪 | 精靈 4 RTK 助力廈門美麗鄉村建設,讓農居更有“面”兒

2019-05-24 08:29 性質:轉載 作者:DJI大疆行業應用 來源:DJI大疆行業應用
  鄉村環境是帶動鄉村振興的關鍵因素之一,農村人居環境整治也成為了近年來美麗鄉村建設的重點工作。從鄉村“顏值”入手,全面改善鄉村建筑和景...

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  鄉村環境是帶動鄉村振興的關鍵因素之一,農村人居環境整治也成為了近年來美麗鄉村建設的重點工作。從鄉村“顏值”入手,全面改善鄉村建筑和景觀,帶動當地的旅游發展,促進產業升級,成為不少鄉村的振興路徑。

  近期,受當地建筑設計院委托,DJI 大疆行業應用合作伙伴廈門精導為廈門翔安區何厝村進行了建筑物外立面測繪。在該項目中,廈門精導使用大疆精靈 Phantom 4 RTK 進行傾斜攝影測量,為建立實景三維模型矢量圖和建筑物外立面 CAD 線畫圖提供精準的圖像信息,從而為建筑美化和改造提供決策支持。

  工作流程

  無人機傾斜攝影航拍

  實景三維建模生產

  立面正射影像圖制作

  建筑物外立面圖繪制

  無人機與建筑立面測繪

  建筑立面測繪圖是指在與其立面平行的投影面上所得到的正投影圖,呈現著建筑的外貌特征。傳統進行立面測繪是利用鋼尺、錘球、角尺,通過搭設腳架或者挑桿掛尺來測量。這種原始的方式不但精度低,而且外業人員在攀爬時或有人身危險。

  現代測繪中,三維激光掃描儀也是常見立面測繪的工具,它不需要接觸對象本體就可直接獲取空間及物體的高精度數據,但缺點是造價高昂,便攜性差,后期處理繁瑣,處理后的點云數據缺乏建筑立面必要的紋理特征。

  用無人機采集圖像,進而生成三維實景建模的方式則能有效解決這些弊端。無人機同樣可以在不接觸對象本體的情況下采集立面信息,且設備造價相對較低,后期處理簡便,包含建筑不同部位的相關紋理信息。實踐證明,使用大疆精靈 Phantom 4 RTK 等具備 RTK 高精度定位的無人機進行近景攝影測量能夠滿足建筑測繪的精度需求。

  傾斜攝影外業效率提升數十倍

  本次測區面積將近 0.1 平方公里,測區內建筑分布密集。本次作業航線規劃使用的是精靈 Phantom 4 RTK 自帶的 GS RTK 專業軟件。選擇攝影測量 3D 航線規劃模式,只需選定測區,GS RTK 就能自動生成采集三維數據需要的航線,整個過程無布置像控點。

攝影測量3D航線規劃示意圖

  為了保證模型精度,本次作業共進行了兩次航線規劃:

  1. 在航高 100 米處做 -45° 攝影測量 3D 規劃;

  2. 在航高 120 米處做 -60° 攝影測量 3D 規劃。

照片位置和姿態示意圖

  本次飛行作業僅出動1名外業人員,不到1小時就飛行2個架次采集到所需的 500 余張高清圖像。經計算,大疆無人機航測解決方案的效率是傳統測距儀、全站儀立面測量效率的30 到 50 倍,是三維激光掃描儀的15 到 20 倍。

  內業深度處理

  精靈 Phantom 4 RTK 采集的測區相片帶有精確的位置信息,滿足高精度實景三維模型的生產需求。何厝村項目中,工作人員基于三維模型進行了進一步的立面正射影像圖制作與 CAD 立面圖繪制。

  立面正射影像圖

  立面圖尺寸標注

  高分辨率航拍影像讓門、窗戶、管線、水塔,電箱、空調等地物的繪制更加方便、全面、細致。工作人員還在模型上測量并標注出了建筑結構、構件的尺寸,幫助建筑設計院的規劃師作出更科學合理的規劃決策。

  成果圖

  精靈 Phantom 4 RTK 的高精度成像真實、精準地反映了何厝村的建筑面貌,其成果得到了當地建筑設計院的充分肯定,將為美化和整改鄉村建筑立面改造工程提供了有效依據,幫助美麗鄉村建設提質升檔。同時,還可有效避免因現實作業與設計規劃存在誤差而造成的損失。

  實施本次項目的廈門精導負責人表示:“精靈 Phantom 4 RTK 不但讓傾斜攝影外業作業效率大幅度提升,還可以用于解決第五立面也就是房頂屋頂平面圖的繪制難題。在接下來的建筑測繪項目中,我們將繼續挖掘無人機可視化數據的更多價值?!?

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