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多旋翼无人机摄影测量发展展望

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前言


多旋翼无人机可以近距离多角度采集拍摄物信息,生成高精度三维模型。突破了传统航测制大比例地形图的精度限制,将测绘成果的精度,由分米级提高到厘米级。提升了测绘产品的空间维度,由二维提升到了三维。提高了测绘的生产效率降低了设备和技术要求,使全民测绘成为可能。下面我们一起来聊一下测绘摄影的发展以及给摄影测量带来的一些变化。
一、测绘的应用有哪些?

当你享受外卖服务时,当你搜索感兴趣的地点并通过导航仪规划行车路线时,当你通过VR设备浏览世界名筑时,你都在享受地理测绘信息服务带来的便利。测绘学是研究地理信息的一门科学,与我们的生活息息相关。从土地调查、农村土地确权、城镇地籍测绘、海洋测绘、大地测量等,再到建筑工程测量、房产测绘、大比例尺地形图测绘等。测绘的身影无处不在,在能源、农业、林业、水利电力、城市建设、交通规划、土地管理等都离不开测绘。
二、测绘的发展离不开工具的革新

测绘学所依仗的工具是测绘仪器,因此测绘学的发展离不开测绘工具的革新。从早期的使用的绳尺、矩尺等到17世纪望远镜发明,测绘工具开始变革。1617年,威理博·斯涅尔发明了“三角测量法”,开创了角度测量。1730年,西森研制出测角用经纬仪。19世纪50年代,洛斯达首创摄影测量法。20世纪以后,随着飞机的发明,出现了航空摄影测绘地图的方法。人造卫星升空后,卫星定位技术(GPS)和遥感技术(RS)得以广泛应用。 21世纪以来计算机视觉技术与无人驾驶航空器(以下简称无人机)迅速发展,无人机航空摄影测量将航空器、卫星定位技术、遥感技术、计算机技术有机结合,推动了全数字自动化摄影测量发展。
三、什么是多旋翼无人机航空摄影测量?

无人机摄影测量的发展离不开计算机视觉算法的发展。例如SFM算法,它是一种基于各种收集到的无序图片进行三维重建的离线算法。它可以将收集到的(可能是在网络上)无序图片(没有航线、重叠度概念的、图片有重叠)进行三维重建。计算机视觉算法的发展让摄影测量由有序转换到无序,让摄影测量工作更加专注于结果而非采集的过程。
多旋翼无人机凭借其方便智能、操作简单、可靠价廉迅速占领了无人机市场成为主流。多旋翼无人机测绘是通过无人机低空摄影获取高清晰影像数据生成三维点云与模型,并结合无人机定位信息、飞控信息及地面控制点信息,获得地形、地面物体等三维坐标值。实现地理信息的快速获取。效率高,成本低,数据准确,操作灵活,可以满足测绘行业的不同需求,大大地节省了测绘人员野外测绘的工作量。
四、多旋翼无人机对摄影测量带来的变革

多旋翼无人机起降灵活可空中悬停的特点,让它相较于固定翼无人机可以近距离多角度采集拍摄物信息,生成高精度三维模型。例如大疆创新发布的Phantom 4 RTK无人机,具备厘米级导航定位系统和高性能成像系统,可在距离物体100米高度达到5CM的平面建图水平绝对精度,如果距离更近可达到更高精度的模型数据。多旋翼无人机航测突破了传统航测制大比例地形图的精度限制,将测绘成果的精度,由分米级提高到厘米级。高精度的信息可以让用户自主测量按需测绘。
多旋翼无人机操作简单可靠价廉促进了摄影测量的平民化(消费级)发展,对于传统工程测量单位,平民化的摄影测量解决方案能让用户更高效完成外业采集工作,对于泛测绘用户,没有、也不需要摄影测量知识,就可以获得“摄影测量”的成果。可与互联网平台结合在线发布测绘任务,采用集体协作的方式完成测绘任务,让测绘的效率大幅度提高、成本大幅度降低。
所以说,多旋翼无人机摄影测量的出现推动专业摄影测量发展。多旋翼无人机可以进行传统的摄影测量,如近景摄影测量或采集纹理等。也可以进行行业的专业摄影测量,如建筑工程摄影测量,在工程施工时多旋翼无人机可在重要时间点对工地进行三维建模,全方位记录施工进度。和设计BIM比较,评估施工进度是否符合设计预期。
五、总结发展

多旋翼无人机摄影测量经过十余年的发展,取得了较好的成绩。但是还有很多不完善的地方,正处在走向成熟期的过程中。有两个发展方向:一是普及型(消费级);二是专业型(摄影测量级)。无论是普及型还是专业型,还需不断完善。它所构建的三维地理信息将为智慧城市建设、工业生产、智慧农业等提供基础空间信息的支撑,总之,未来可期。
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夏清  超级版主 2-15 18:26 2#
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