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小型航测Mavic 3E 正射、倾斜及贴近摄影测量实测介绍

  • 发布日期:2022-12-26      浏览次数:345
    • 近期,大疆行业应用发布了 DJI Mavic 3E 无人机,为大疆平民化测绘解决方案再添得力干将。身材小巧的它搭载含机械快门的 4/3 CMOS 广角相机,还支持 RTK 厘米级定位,让免像控高精度测绘作业得心应手。


      自发布以来,业内已使用 Mavic 3E 进行了多类型的航测作业。让我们一起来看看它在正射影像、倾斜摄影和贴近摄影测量中,分别给业界带来了哪些惊喜吧!


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      DJI Mavic 3E

      小巧便携,性能强大

      正射作业效率与精度双管齐下


      Mavic 3E 的机械快门最快可 0.7 秒间隔连拍,配合 15m/s 的高速飞行,大幅提升作业效率。此外,其相机单像元尺寸大,暗光环境依旧能保证作业质量,延长单日作业时间。其电池还支持快充,可轮转作业,效率全面提升。


      在测绘精度上,Mavic 3E 不仅支持 RTK 厘米级定位,且相机出厂时均会进行内参标定,即每张照片都会写入准确的内参,在数据处理环节也充分保障成果精度。


      在太原市清徐县的国土资源调查项目中,大疆行业应用合作伙伴山西文达通用 Mavic 3E 实现了作业效率的突破。该项目要求 1 周内完成 15km²  测区的正射影像数据交付,且精度要求为 4cm,对航测作业的效率和精度都提出了挑战。


      作业团队投入 1 台 Mavic 3E ,飞行 15 架次,在一天内就完成了 15km² 的 4cm 分辨率正射作业。团队采集了 9838 张色彩艳丽、亮度均匀的原片,并使用大疆智图快速生成二维正射影像,免像控空三精度达到平面 3cm、高程 5.4cm。


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      正射影像局部展示及精度验证结果


      除规则区域的大面积正射作业外,在航带正射中,Mavic 3E 也有着突出的优势。在河流、道路等长条带状地物航测中,常见的难点是无人机的图传距离不足,需要作业团队不断移动、更换场地,进而影响作业效率。而 Mavic 3E 的图传能力全面提升,O3 图传行业版和 4G 增强图传双重保障,RTK 不断连,满足复杂环境和远距离作业的需求,可减少外业的换场频次和时间。


      在同样由山西文达通承接的汾河河道巡查项目中,项目要求对流域两侧 300 米内进行精度优于 3cm 的建图,汾河流域河道长达 53 公里,要求在 2 天内完成数据采集,工期十分紧张。


      得益于 Mavic 3E 对起降场地的广泛适应性,作业团队的机动性大幅提升,且 1 分钟内可快速部署,在 1 天内快速转场。配合增强图传,作业团队有效地适应了带状地形的作业需求,高效地在 1 天时间内通过 17 架次完成了 53km 测图,分辨率达到 3cm。


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      汾河河道建模成果漫游




      单相机也能事半功倍

      厘米级倾斜摄影效率再提升


      无人机倾斜摄影测量技术已广泛应用于城市管理、国土空间规划等行业,通过无人机获取倾斜影像并构建实景三维模型,可获得更精准、全面的地理信息数据。


      然而,目前业内的无人机倾斜摄影主流方案多以五镜头、三镜头、双镜头的倾斜摄影相机搭配飞行平台,这样的方案不仅成本高,而且对飞行平台的载重、续航等性能要求也很高。 Mavic 3E 具备可调整角度的高性能单相机,不仅可以轻松胜任倾斜摄影的测绘作业,还具备成本低、效率高、便携易操作的显著优势。


      在云南罗平县老厂乡的土地确权项目中,大疆行业应用合作伙伴新坐标科技需要对某乡镇进行分辨率要求为 2cm 的倾斜模型数据采集和制作。该村庄高差大、高压铁塔多,暴雨、冰雹等天气频发。使用灵活便携的 Mavic 3E 不仅有效解决了该项目地环境恶劣的痛点,且单相机的倾斜摄影作业的效率和精度同样得到了保障。在航高 60 米所采集的数据精度能达到正射地面分辨率 1.61cm ,倾斜地面分辨率 2.28cm 。


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      三维模型及线划图效果


      在大疆行业应用伙伴广西万航星空承接的“美丽南方"景区实景三维项目中,Mavic 3E 在 150 米航高下进行五向倾斜摄影时,单架次可完成 0.2 平方公里的三维建模,效率是精灵 4 RTK 的 5 倍以上。在 150 米航高(重点区域 50 米航高),航向重叠度 80%,旁向重叠度 60% 的设置下,使用 Mavic 3E 总计 8 架次完成了 10.5 平方公里的正射影像数据采集和重点区域的倾斜摄影测量,整体分辨率优于 4cm 。


      其次,Mavic 3E 的影像画质上也助力了后续数据处理和应用的效率提升。美丽南方景区包含了古村落旅游、水产养殖、高标准农田等丰富地物,采用 Mavic 3E 所生成的实景三维模型画质惊艳,在利用线划图软件进行 DLG 绘制时,可以轻松实现裸眼绘制。


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      基于高精度实景三维的DLG绘制


      此外,通过司空 2 ,Mavic 3E 采集数据的过程可以实时进行监测甚至是视频直播,并在云端同步航线照片和进行航片、录像、开发过程的进度留档,建立实景三维上传以供公众浏览和演示。在实景三维上实现了测绘无人机平台的突破,真正实现时序化采集和数据多级复用,挖掘了新的成果转化场景。


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      采集过程通过司空 2 直播视频流云端留档




      影像革新,灵敏飞行

      贴近摄影测量更游刃有余


      贴近摄影测量(nap-of-the-object photogrammetry)是武汉大学遥感信息工程学院张祖勋院士团队针对精细化测量需求提出的全新摄影测量技术,它以物体的“面"为摄影对象,通过贴近物体表面摄影获取超高分辨率影像,进行精细化地理信息提取。


      无人机云台姿态控制能力与高精度定位技术是贴近摄影测量的重要技术支撑,Mavic 3E 的飞控、云台、相机和 RTK 模块可实现微秒级时间同步,提供厘米级定位精度,同时机身小巧轻便,离目标物体近距离及面对复杂环境时安全性更高,还具有良好的抗干扰性和增强图传。所以在贴近摄影测量场景中,Mavic 3E 也有着突出的优势。


      大疆行业应用合作伙伴成都九江伟业在 6.1 芦山地震后,受委托紧急对宝兴县进行三维重建,其中一级、二级坡裸岩部分需要贴近摄影测量。宝兴县四面环山,处于山体夹沟之中,最大海拔落差超 700 米,电塔电线纵横交错,山壁陡峭,岩体情况复杂。时间紧急,任务量大且航测难度高,但 Mavic 3E 仍出色完成了任务。


      在作业中,Mavic 3E 因机身小巧轻便,在面对高压线密布的情况时飞行更安全。单架次飞行时长超 30 分钟(降落后剩余电量 12% 左右),且飞行速度可达 15 米/秒,作业效率。基于其 4/3 CMOS传感器的广角相机,Mavic 3E 建模成果精细度高,岩体细节纤毫毕现,崖壁上的裂缝、间隙等地灾信息得到了准确还原,助力宝兴县对地灾发生的概率、危岩危坡的危险性进行全面的评估,提前预警,保障人民生命财产安全。


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      贴近物体表面摄影

      洞察岩体裂缝和间隙


      Mavic 3E 重新定义了测绘行业的小型无人机,它在对重量和体积做轻量化革新的同时,续航、图传和影像质量尽善尽美,在多类测绘场景中均展现出了效率、精度、灵活性和稳定性上的突出优势。 


      此外,用户购买 Mavic 3E 并激活后,使用激活账号登录大疆智图软件,即可免费获得 3 个月使用权限。配合 DJI Pilot 2 和大疆智图,这套软硬件一体化的航测解决方案简洁易用、成本友好的特征也进一步显现,为大疆的测绘遥感平民化事业按下快进键。