隨著多旋翼無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的突破，無(wú)人機(jī)航測(cè)解決方案憑借快速高效、機(jī)動(dòng)靈活、安全可靠、低成本等優(yōu)勢(shì)成為了測(cè)繪行業(yè)的“性價(jià)比”之選。
大疆創(chuàng)新的精靈 Phantom 4 RTK 將高性能成像系統(tǒng)與厘米級(jí)導(dǎo)航定位系統(tǒng)結(jié)合，無(wú)需布設(shè)像控點(diǎn)就可以完成測(cè)繪作業(yè)，彌補(bǔ)了 GNSS 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、氣壓計(jì)和指南針的不足，專為大比例尺的小面積航測(cè)而打造。
精靈 Phantom 4 RTK 的精度究竟如何？作業(yè)優(yōu)勢(shì)有哪些？為此日本國(guó)際航業(yè)株式會(huì)社在富士山腳下進(jìn)行了一次精度測(cè)試。
測(cè)試單位簡(jiǎn)介
Kokusai Kogyo Co.，Ltd. 國(guó)際航業(yè)株式會(huì)社，是日本排名前三的公共測(cè)量公司，擅長(zhǎng)使用先進(jìn)的空間信息技術(shù)和開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪相關(guān)的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
測(cè)區(qū)概括
測(cè)區(qū)位于日本靜岡縣御殿場(chǎng)市，地處富士山和箱根觀光交通要點(diǎn)，海拔較高。測(cè)區(qū)為舊學(xué)校遺址，面積大約為 200m*300m，地表存在建筑物、植被等地物，高低差為 5m-20m 不等，屬于常見(jiàn)的小面積測(cè)繪場(chǎng)景。
測(cè)試方法
使用精靈 Phantom 4 RTK 中的 RTK 模塊，同時(shí)搭設(shè) D-RTK 2 高精度 GNSS 移動(dòng)站，借助三維重建軟件對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行空中三角測(cè)量計(jì)算及成果檢查，驗(yàn)證精靈 Phantom 4 RTK 與 D-RTK 2 移動(dòng)站搭配使用的精度。
地面核查點(diǎn)數(shù)據(jù)采集
本次測(cè)試共設(shè)立6個(gè)全站儀檢查點(diǎn)（T點(diǎn)），8個(gè)手持RTK 檢查點(diǎn)（V點(diǎn)），檢查點(diǎn)的設(shè)置均勻、規(guī)范。
測(cè)試過(guò)程
一、外業(yè)過(guò)程
精靈 Phantom 4 RTK 作業(yè)參數(shù)
相關(guān)飛行參數(shù)設(shè)定后，GS RTK 軟件自動(dòng)進(jìn)行航線規(guī)劃，計(jì)算出相對(duì)航高、航線間距及拍照間隔等數(shù)據(jù)。
飛行航線規(guī)劃圖
根據(jù)飛行航線規(guī)劃，使用 GS RTK 的航點(diǎn)飛行功能，精靈 Phantom 4 RTK 自動(dòng)進(jìn)行飛行及拍攝。共進(jìn)行三次飛行，在第一次飛行關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)RTK模塊，在第二次飛行打開(kāi)網(wǎng)絡(luò) RTK 模塊，第三次飛行使用 D-RTK 2 移動(dòng)站 ，分別進(jìn)行精度測(cè)試并對(duì)比測(cè)試結(jié)果。
二、內(nèi)業(yè)建模及結(jié)果檢測(cè)
使用建模軟件進(jìn)行三維重建。
3D點(diǎn)云圖
模型結(jié)果精度檢查
實(shí)景三維模型成果生產(chǎn)完畢后，對(duì)成果精度的檢核是交付前的必要步驟。本次測(cè)試精度結(jié)果如下：
【誤差計(jì)算】
關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)RTK時(shí)，誤差分別為：X 0.0510 m ，Y 0.0436 m ，Z 0.2967 m 。
開(kāi)啟網(wǎng)絡(luò)RTK時(shí)，誤差分別為：X 0.0081 m ，Y 0.0069 m ，Z 0.0243 m 。
使用 D-RTK 2 時(shí)，誤差分別為：X 0.0078 m ，Y 0.0075 m ，Z 0.0225 m 。
誤差計(jì)算充分驗(yàn)證了精靈 Phantom 4 RTK 模塊的有效性，能夠?yàn)闇y(cè)量任務(wù)提供實(shí)時(shí)厘米級(jí)的定位準(zhǔn)確性，顯著提升圖像元數(shù)據(jù)的絕對(duì)精度。
精靈Phantom 4 RTK 與建設(shè)工地的生產(chǎn)力革命
本次測(cè)試結(jié)果表明，精靈 Phantom 4 RTK 不僅可以滿足大比例尺三維模型重建的需求，還可大幅減少對(duì)地面控制點(diǎn)的依賴。
在傳統(tǒng)的作業(yè)方式中，設(shè)置地面控制點(diǎn)是外業(yè)過(guò)程中最費(fèi)時(shí)費(fèi)力的環(huán)節(jié)。以本次測(cè)區(qū)為例，像這類 200m*300m 面積的場(chǎng)地，傳統(tǒng)的測(cè)量方式需要人工布設(shè) 20-30 個(gè)地面控制點(diǎn)，耗時(shí) 3-4 小時(shí)；而使用精靈 Phantom 4 RTK 搭配 D-RTK 2 高精度 GNSS 移動(dòng)站的方案，無(wú)需地面控制點(diǎn)就可以完成測(cè)繪作業(yè)，單此一項(xiàng)，作業(yè)效率就得到了巨大的提升。
2015年，日本國(guó)土交通省在建設(shè)領(lǐng)域開(kāi)始實(shí)施“I-Construction”政策，強(qiáng)調(diào)優(yōu)化工程施工程序，推進(jìn)工程的生產(chǎn)力革命，并出臺(tái)了地理調(diào)查研究所版本的“無(wú)人機(jī)公共測(cè)量手冊(cè)（草案）”作為精度標(biāo)準(zhǔn)。
無(wú)人機(jī)公共測(cè)量手冊(cè)（草案）精度標(biāo)準(zhǔn)圖
從本次測(cè)試的結(jié)果來(lái)看，精靈 Phantom 4 RTK搭配 D-RTK 2 移動(dòng)站作業(yè)的測(cè)繪精度有望輕松滿足日本無(wú)人機(jī)公共測(cè)量精度要求，有效降低作業(yè)操作難度與成本。精靈 Phantom 4 RTK 解決方案的廣泛應(yīng)用符合日本“I-Construction”政策的趨勢(shì)導(dǎo)向，將強(qiáng)化施工測(cè)繪過(guò)程中的無(wú)人化趨勢(shì)，大幅提高測(cè)繪效率，有效保障復(fù)雜環(huán)境中的人員安全。
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