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DJI Mavic 3E 航空攝影測量應(yīng)用方案
DJI Mavic 3E 航空攝影測量應(yīng)用方案DJI Mavic 3 行業(yè)系列緊湊小巧,可一手掌握,方便攜帶,便于單人快速部署,適用于一線團隊靈活作業(yè)場景。耐用機身,可應(yīng)對長時間作業(yè)挑戰(zhàn)。Mavic 3E 主要針對測繪和泛測繪領(lǐng)域,4/3英寸廣角相機,配備機械快門,搭配RTK模塊可實現(xiàn)高精度測繪作業(yè)
DJI Mavic 3E 航空攝影測量應(yīng)用方案
很多日常作業(yè)場景,比如國土調(diào)查、施工規(guī)劃、電網(wǎng)精細化巡檢等,都是以獲取高精度的地理信息數(shù)據(jù)為前提的。獲取高精度地理信息數(shù)據(jù)的過程,就是“測繪"作業(yè)。傳統(tǒng)測繪行業(yè)非常艱苦,要使用全站儀、RTK 等設(shè)備,逐個打點,采集數(shù)據(jù),風(fēng)吹日曬,效率有限。
對于傳統(tǒng)測繪行業(yè)來說,利用通航飛機搭載航攝儀等設(shè)備進行航空攝影測量,是一次效率革新,通過空中視角,可以高效完成數(shù)據(jù)采集。但是,這套方案的成本過大、門檻過高,難以規(guī)模化應(yīng)用。
小型無人機的出現(xiàn),再次改變了這個行業(yè)。
與直升機航測方案相比,大疆精靈 4 RTK 、經(jīng)緯 M300 RTK 搭載禪思 P1 /禪思 L1 等方案的平民化優(yōu)勢非常明顯:低成本、易操作、效率高。利用無人機的空中視野、厘米級定位、自動航線拍照等功能,還原真實世界的二維圖像或三維數(shù)據(jù),可廣泛應(yīng)用于地籍測量、土地確權(quán)、文物保護、工程基建等領(lǐng)域。
最近,大疆行業(yè)應(yīng)用全新發(fā)布了 DJI Mavic 3E 無人機。它小巧而強大,配備 2000 萬像素 4/3 CMOS 機械快門廣角相機,可實現(xiàn)最快 0.7 秒間隔連拍,支持 RTK 厘米級定位,支持大疆智圖,是大疆航測產(chǎn)品家族的又一款利器,將進一步推動平民化航測事業(yè)的發(fā)展。
單架次可完成 2 平方公里范圍的測繪作業(yè)
測繪作業(yè)一般分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩個部分。所謂外業(yè),顧名思義,就是攜帶測繪工具(如無人機、RTK 等),在戶外執(zhí)行測繪作業(yè)。戶外環(huán)境復(fù)雜,有時需要翻山越嶺,越小巧便攜的無人機,對于測繪工作者來說越方便。
DJI Mavic 3E,**實現(xiàn)了測繪無人機背包攜帶。它的折疊尺寸僅 22 * 9.6 * 9 厘米 ,可一手掌握;裸機 915 克,不到兩瓶礦泉水的重量;小巧輕便,可以快速部署,體驗友好。
這么小巧的飛機,續(xù)航表現(xiàn)卻很出眾。在裝備 RTK 模塊的情況下,Mavic 3E 巡航時間長達 42 分鐘,大幅提升單架次有效作業(yè)時間和作業(yè)半徑。
在 GSD 5 厘米,飛行高度 185 米,航向重疊率 80%,旁向重疊率 60%,速度 15 米/秒 的參數(shù)設(shè)置下,它的空中有效作業(yè)時間長達 30 分鐘,一個架次就可以完成 2 平方公里范圍的測繪作業(yè)。配合 100W 充電管家快充電池,或者 88W 機身直充方案,更能支持高效輪轉(zhuǎn)作業(yè)。
單架次作業(yè)面積提升,對于測繪作業(yè)來說是非常利好的消息??傮w作業(yè)架次減少、效率提高,項目周期也可相應(yīng)縮短。
最快 0.7 秒間隔連拍
厘米級免像控測繪精度
為了保證測繪精度,大疆從多個方面做出了努力。
首先是相機的基礎(chǔ)能力,4/3 CMOS 大傳感器,2000 萬有效像素,保證了基礎(chǔ)圖像清晰度和取景寬幅。考慮到無人機測繪作業(yè)常常要在空中高速連拍,一般電子卷簾快門容易產(chǎn)生果凍效應(yīng),從而導(dǎo)致圖像變形、模糊,相機采用了機械全局快門,最高快門速度 1/2000 秒,可實現(xiàn)最快 0.7 秒間隔連拍,避免果凍效應(yīng),保證圖像還原度。
通常,在清晨或近傍晚時分,由于太陽光線偏弱,無人機的測繪作業(yè)效果不佳,一天內(nèi)的有效作業(yè)時間因為環(huán)境原因受限。DJI Mavic 3E 的單個像元尺寸高達 3.3 微米,大幅提升了低光環(huán)境表現(xiàn),提高日間有效作業(yè)時長,適應(yīng)更多作業(yè)場景。
對高精度測繪作業(yè)來說,RTK 模塊****。DJI Mavic 3E 可選配 RTK 模塊,可拆卸,僅重 20 克,支持網(wǎng)絡(luò) RTK 、自定義網(wǎng)絡(luò) RTK 及 D-RTK 2 移動站。另外,在中國大陸地區(qū)購買 RTK 模塊后,可獲贈兩年中國移動網(wǎng)絡(luò) RTK 服務(wù)。
獲取圖像的過程,涉及到機身的多個模塊共同作用。為了提升建圖精度,需要保證多個模塊之間的時間信息一致,誤差越小越好。DJI Mavic 3E 的飛控、云臺、相機、RTK 采用微秒級時間同步,搭配 RTK 模塊,可實現(xiàn)厘米級免像控測繪精度。
此外,DJI Mavic 3E 的相機每張照片的 XMP 信息中均會寫入準(zhǔn)確內(nèi)參,并提供用戶自標(biāo)定方案。如果設(shè)備長時間存放或因為碰撞導(dǎo)致內(nèi)參不準(zhǔn),還可通過大疆智圖自行開展相機標(biāo)定,更新相機內(nèi)參。
基于以上功能,DJI Mavic 3E 實現(xiàn)了免像控測繪作業(yè)。它的免像控精度約為 GSD(地面采樣距離)的 2 倍以內(nèi)。例如 GSD 為 3 厘米,則免像控精度約為 6 厘米以內(nèi)。
軟硬件體驗再升級
操作方面,有更多體驗升級。
DJI Mavic 3E 配備 DJI RC PRO 行業(yè)版遙控器,高亮屏適應(yīng)戶外強光作業(yè)環(huán)境。對于信號有干擾的測繪作業(yè)區(qū)域,還支持選配 DJI Cellular 模塊[1],實現(xiàn) 4G 增強圖傳,保障信號穩(wěn)定。DJI Mavic 3E 還配備了魚眼鏡頭,全向感知,支持高級智能返航、APAS 5.0 等,讓作業(yè)更安全。
軟件方面,DJI Mavic 3E 支持 DJI Pilot 2,可選擇“航點飛行"、“建圖航拍"、“傾斜攝影"、“航帶飛行"等多種作業(yè)模式;支持多種航線類型;支持大疆智圖,可高效完成二維及三維建模。還支持大疆司空 2 ,可以高效完成云端建圖。
可以說,DJI Mavic 3E 集中了小巧便攜、長續(xù)航、高精度、軟硬件體驗升級等多種優(yōu)勢,再加上非常高的性價比,對于大疆的平民化航測愿景來說,是邁出了非常重要的一步。
應(yīng)用案例:嘉峪關(guān)精細化建模
嘉峪關(guān),被譽為“天下**雄關(guān)",城關(guān)兩側(cè)的城墻橫穿沙漠戈壁,北連黑山懸壁長城,南接天下**墩,是古代“絲綢之路"的交通要塞,中國長城三大奇觀之一。應(yīng)景區(qū)要求,為探索 VR 虛擬瀏覽嘉峪關(guān)的旅游新形式,制作嘉峪關(guān)高精度的數(shù)字化模型,還原嘉峪關(guān)樣貌,凸顯其險要地勢,重現(xiàn)雄關(guān)風(fēng)姿。
作業(yè)面臨若干難點。一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜:三層斗拱塔樓,精細結(jié)構(gòu)眾多;二、色彩豐富:紅綠反差配色,色彩還原困難;三、遮擋嚴(yán)重:斗拱下方要求完整建模,需要大量仰拍;四、游客眾多,增大拍攝難度。
大疆合作伙伴南京韋博智控科技有限公司使用 Mavic 3E 很好地解決了這些難點。輕型無人機便于在景區(qū)飛行,最快 0.7 秒間隔連拍,高效完成建模作業(yè)。
Mavic 3E 還具備全向感知功能,貼近 5 米左右飛行也能保證飛行安全。此外,其靈活的機身保障采集到各角度毫米級分辨率模型成果,使用大疆智圖軟件,內(nèi)外業(yè)全自動操作。
作業(yè)方使用自行研發(fā)的航線規(guī)劃軟件,基于粗模制作精細化航線,使用 Mavic 3E 貼近城樓 5 米進行拍攝,影像分辨率為 1.5 毫米。將實景模型與虛擬化場景相結(jié)合,真實重現(xiàn)了“天下**雄關(guān)"的風(fēng)貌。
小、快、靈,高性價比,DJI Mavic 3E 的出現(xiàn),是大疆行業(yè)應(yīng)用貫徹“平民化航測"理念的又一作品。相信它的面世,會給測繪工作者帶來更多便利。
DJI Mavic 3E 航空攝影測量應(yīng)用方案