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解锁 M3E 飞贴近摄影测量,探索精细化建模的无尽魅力!

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和高精度定位技术对于贴近摄影测量至关重要。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,机身小巧轻便,安全性高,抗干扰性强,图传效果佳。因此,在贴近摄影测量场景中,Mavic 3E 具有显著优势。

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在本次项目中,被测建筑玻璃幕墙反光严重,极易造成重建过程中的模型漏洞,无人机识别有一定的难度。针对这一问题,我们采用-5°倾斜摄影策略,成功克服阳光直射问题,保证建模质量。

经过多方案对比,本次项目决定采用 WPM(Way Point Master(航迹大师)软件介绍)进行航线规划,并选择大疆便携式无人机 Mavic 3E(小型航测利器|Mavic 3E 正射、倾斜及贴近摄影测量实测)进行立面摄影,以实现毫米级的精细建模。


具体实施方案如下


👇👇👇








航线规划


使用 WPM 进行航线规划,“粗模生细模”。
1. 导入提前建好的测区倾斜影像基础模型文件 XML; 

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△WPM加载倾斜影像模型

2. 选择环绕扫摆里面的结构测绘,导入需要精细化贴近摄影的测区的 KML;

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3. 结构测绘参数设置,机型:Mavic 3E;云台角度设置 -5°;精度 GSD:2mm;高程高点:120m;低点高程:被测建筑周围最高障碍物高 30 米,为保证安全,设为 40 米。点击显示 KML 范围线,软件自动生成航点;

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△结构测绘参数设置


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△航点

4. 为保证飞行信号充足,采用对角线规划,对测区的东北侧和西南侧分开作业,根据航点划分两航线区域。东北侧为 0 号到 46 号航点,采集方向为向内采集,航线生产,生成 KML,同样操作,将西南侧 46 号到 92 号航点生成 KML;

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5. 将两个 KML 文件导入到遥控器,可直接调用进行外业飞行。







外业飞行


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△测区情况

前往测区,实地考察测区现状和范围,合理配置起降点和备降点。使用 DJI Pilot 2 App 调用规划好的 KML 航线,设置航速 2m/s,拍照间隔 2 秒一张,上传航线,执行任务。

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△航线导入

最后,为保证测区底部的精度,进行手持补拍。

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△预计飞行作业:2h,实际飞行加转场作业:1h30min






智图建模


将采集的数据导入大疆智图进行内业处理,新建可见光任务,导入照片,勾选 osgb 格式进行三维重建。手持拍摄部分与整体数据均有重叠,使用大疆智图处理时无需担心空三问题。生成模型的玻璃面有漏洞和凹陷的问题,可联动大疆智模进行模型修补等处理。








成果展示


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△空三

图片


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△精细化三维重建展示








总 结


1. Mavic 3E 共拍摄了 3406 张图片,数据量为 28.7GB。大疆智图重建一气呵成,最终建立了分辨率优于 2mm 的真实 3D 模型,细节纤毫毕现,真实再现了建筑的结构和表面特征,真实度高;
2. 作业高度在 120米 以下,作业效率高、胜任多种场景;
3. 贴近摄影测量技术为各行各业带来了新的应用,利用 DJI企业生态软件 WPM 规划贴近摄影测量路线,使用小巧便携的 Mavic 3E 测绘无人机航测作业,或者使用 M350 RTK 携带全画幅相机禅思 P1 航测作业,最后利用大疆智图软件生成模型,这是一套高效率、低门槛的航测解决方案,赋能各个领域,为数字化建设贡献科技力量。


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