大疆无人机航拍教学实战指南:路径设计、关键点分布、定位标记、地图生成 (内含航拍实践数据下载链接)
无人机航测系统配置及流程图(多旋翼版)
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外业子系统
硬件 |
软件 |
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大疆精灵4Pv2.0 |
ipad或手机 |
RTK |
Altizure航线规划软件 |
补充说明:Altizure软件及其网站因为公司运营原因已在2020年底正式关闭,软件依然可以使用但是不再更新,未下载的可以在网上搜索到免费安装包。
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内业子系统
硬件 |
软件 |
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高性能电脑 |
Pix4dmapper(正摄影像和点云) |
CC(三维建模) |
EPS(三维测图) |
Global mapper(点云分类及影像分幅) |
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航测流程图
制定飞行计划
现场踏勘及航线规划
实施飞行
像控点采集
外业成果检查与处理
内业出正射影像、三维模型
测区概况
测区对象为西华师范大学新校区一期,范围包括校门、美术楼、图书馆、教学楼、办公楼、化工楼、校医院、篮球场。
南充市位于四川盆地东北部,地处嘉陵江中游,介于北纬30°35'~31°51',东经105°27'~106°28'之间,西华师范大学就座落于南充市郊的西山脚下。西华师大新校区是世纪之交时学校征地所建,由同济大学建筑设计研究院规划与设计,占地2000余亩,建筑面积90余万平方米。
航线规划
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航线规划软件介绍
Altizure深圳珠科创新技术有限公司开发的一款免费的实景三维建模软件,具有自动规划航线功能。因为公司运营的问题,软件不再更新,网站也已关闭,需要的朋友可以在网上下载旧版本继续使用。推荐大家使用另外的免费航线规划软件 Pix4dcapture、航飞精灵、DJI GS PRO等,操作流程和设置大同小异,可以参照以下操作。
不同比例尺正射影像(DOM)与地面分辨率(GSD)之间的关系 | |
正射影像 比例尺 |
地面分辨率 单位:cm |
1:500 |
≤5 |
1:1000 |
8 ~10 |
1:2000 |
15 ~20 |
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航线参数设置
2.1范围线
此次测区范围为392m x 390m,平均高程约为245m。使用Altizure航线规划软件ios版,此版本还具有导入kml功能,将测区的kml导入APP,能够更合理的规划航线,节省电量等。
2.2飞行高度
测区相对高差在40米左右,为了保证飞行安全和满足精度要求,将飞行高度设置为100米。
飞行高度(H)和地面分辨率(GSD)的关系式与对照表(精灵4P相机) | |||||
H=f×GSD/a 式中,H为相对航高,f为摄影镜头的焦距,GSD为影像的地面分辨率,a为像元尺寸的大小。 | |||||
地面分辨率 |
2cm |
3cm |
5cm |
10cm |
15cm |
飞行高度 |
73米 |
109米 |
182米 |
365米 |
547米 |
2.3重叠率
航向重叠率一般设置在80%左右;旁向重叠率通常设置范围为60%-80%,需要三维建模请选择高重叠率来确保模型质量。本次测区我们将航线重叠率设为85%,旁向重叠率设为80%。(如果只出正摄影像,可以根据要求适当提高飞行高度和降低旁向重叠率,能够扩大作业范围,提升作业效率)
2.4航线
出正摄影像只需要飞第一条航线(镜头垂直向下),建立三维模型需要飞完五条航线,也有飞环形航线提高效率节约时间的。
3
构架航线
构架航线又叫作控制航线,主要是指在测区范围内加飞的若干条与测图航线近似垂直的航线。其主要作用是在基本航线的两端起到控制点的作用,减少测区内地面外业像控点的布设工作量,增强区域网模型之间的连续性,提高加密平差精度。
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飞行安全
注意测区是否属于禁飞区,测区内有无高层建筑物,信号塔,高压线,以此来确定合理的飞行高度。选择地形平坦,开阔,相对位置较高的地方(如小山丘,平房楼顶)作为起飞点,并且起飞点需要考虑航线最远处的信号传输问题。合法飞行,申请空域!
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实施飞行
起飞前,先用DJI GO 4 连接无人机,检查飞行器状态,刷新返航点(重要)。飞行中,应该走到空旷的无遮挡的地方将遥控器天线对准飞机的位置,以防止断开信号,导致无人机中断任务返航。
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成果检查
手工筛选掉漏浆,方向不对,相机过曝、欠曝等不符合要求的照片。大疆无人机拍摄的照片自带pos信息(wgs84坐标系统),右键属性→详细信息可以查看照片经纬度及其它信息。
照片成果统计表 | ||||||
航线 |
第1条 |
第2条 |
第3条 |
第4条 |
第5条 |
合计 |
照片数(张) |
401 |
422 |
443 |
434 |
434 |
2134 |
像控点
像控点是摄影测量控制加密和测图的基础,因此,野外像控点目标选择的好坏和指示点位的准确程度,直接影响成果的精度。本测区采用CGCS2000坐标系统,高斯三度带投影,*子午线为105°,高程系统为1985高程。
坐标系 |
地心坐标系 |
参心坐标系 |
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椭球名称 |
WGS84 |
CGCS2000 |
Xian80 |
Beijing54 |
单位 |
经纬度 |
经纬度 |
经纬度 |
经纬度 |
常用投影方式 |
高斯投影或UTM |
高斯投影 |
高斯投影 |
高斯投影 |
单位(投影后) |
米 |
米 |
米 |
米 |
鉴于在坐标系定义和实现上的比较,我们可以认为,CGCS2000与WGS84(G1150)在同等情况下是相容的;在坐标系的实现精度范围内,CGCS2000与WGS84(G1150)坐标是一致的。 |
*子午线对照表(高斯3度带)未注明的按规律依次类推 | ||
带号 |
*子午线 |
经度范围(度分秒) |
31 |
93° |
91°30′~ 94°30′ |
32 |
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