如今，配備輕型航空相機的無人機用于捕捉航拍圖像，并在各種類型的項目上創(chuàng)造真正的差異。這些圖像作為不同攝影測量產(chǎn)品的基礎(chǔ)，從2D地圖到3D模型，由于硬件和軟件開發(fā)能夠創(chuàng)造新的可交付成果，它們開辟了全新的機會，從而提高了精度和速度回轉(zhuǎn)。
幾年前，當(dāng)專業(yè)無人機被引入時，攝影測量界立即采用它們捕捉航拍圖像。使用輕型數(shù)碼相機的無人駕駛無人機為有人駕駛飛機的航空測量提供了更便宜的替代方案，特別是對于小規(guī)模測繪項目。攝影測量師立即開始嘗試和開發(fā)針對特定用例的經(jīng)濟高效的解決方案，但由于“從圖像到數(shù)字現(xiàn)實：地球遙控器”上展示的軟件，技術(shù)可以帶來的差異正在被提升到一個全新的水平。傳感和攝影測量“事件。
攝影測量和UAS
Racurs是一家來自俄羅斯莫斯科的軟件和服務(wù)提供商，在攝影測量領(lǐng)域活躍了25年。他們創(chuàng)建了一個名為PHOTOMOD的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)于1993年首次推出，現(xiàn)已在80多個國家使用。該系統(tǒng)用于從各種成像系統(tǒng)獲得精確的空間數(shù)據(jù)，并生成增值的制圖數(shù)據(jù)產(chǎn)品。
無人機的普及導(dǎo)致創(chuàng)建了一個單獨的面向無人機的軟件產(chǎn)品，名為PHOTOMOD UAS，可自動將基于無人機的圖像處理成攝影測量產(chǎn)品，如DSM(數(shù)字表面模型)，DEM(數(shù)字高程模型)，2D和3D矢量和正射影像。該系統(tǒng)允許由于分布式處理方法而提高處理性能，并且最有效地使用可用的計算能力。在全自動模式下，可以使用塊布局創(chuàng)建，構(gòu)建切割線，連接點搜索/測量，DEM構(gòu)建和過濾等操作。
從意象到數(shù)字現(xiàn)實
“從圖像到數(shù)字現(xiàn)實：地球遙感和攝影測量”，是Racurs每年舉辦的國際科學(xué)和技術(shù)會議的正式名稱，與會者討論攝影測量中的新趨勢和技術(shù)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)和圖像處理的使用案例，航測使用UAS等。該活動于去年9月在希臘克里特島舉行，由為期三天的會議計劃組成，提供各種演示，展示無人機技術(shù)如何使攝影測量師的工作受益，包括數(shù)據(jù)采集，處理和攝影測量終端產(chǎn)品的交付。
在此次活動中展示了大量的航空測量和UAS展示，Racurs的PHOTOMOD UAS系統(tǒng)的一個特定用例是進行空中三角測量，或簡單的航空三角測量。該術(shù)語指的是保證通過航空和衛(wèi)星圖像生成的攝影測量數(shù)據(jù)產(chǎn)品的高幾何精度的過程，并涉及在無人機飛行之前測量的用于執(zhí)行塊調(diào)整的定向參數(shù)或地面控制點(GCP)的創(chuàng)建。稍后處理圖像。
希臘攝影測量工程師Yannis Yannikis證明，PHOTOMOD UAS的精心智能配置可以實現(xiàn)空中三角測量的亞像素精度。在這種特殊情況下，使用帶有機械快門的1英寸傳感器的Phantom 4 Pro無人機用于捕捉和處理30個不同希臘村莊的圖像。每個項目都從使用GNSS接收器測量的地面控制點標(biāo)記開始。在制定飛行計劃和用于捕獲圖像數(shù)據(jù)的實際飛行之后，使用PHOTOMOD UAS下載和處理地理標(biāo)記的圖像。使用可以精確測量的良好目標(biāo)，預(yù)先校準的相機并使用PHOTOMOD UAS軟件進行嚴格和仔細的調(diào)整，獲得了良好的結(jié)果。
使用“非專業(yè)”無人機來映射項目
如上所述，使用普通的無人機和專業(yè)的攝影測量軟件解決方案可以實現(xiàn)高精度。然而，許多無人機制造商提供廉價的非專業(yè)無人機，為專業(yè)和更廣泛的測繪系統(tǒng)提供了有吸引力的替代方案。來自Racurs的研究員Alexey Smirnov討論了他在繪圖項目中如此受歡迎的大眾市場UAS的經(jīng)驗。他的一個結(jié)論是，許多“業(yè)余愛好者”地圖制作者并未意識到使用消費者型UAS進行地圖項目的潛在缺陷，這可能導(dǎo)致不可預(yù)測(和無法使用)的結(jié)果。
使用相機捕獲數(shù)據(jù)時，最重要的因素是傳感器，它決定了數(shù)據(jù)質(zhì)量。然而，無人機制造商在飛行時間不太重要的特征上相互競爭。此外，圖像質(zhì)量和準確性是兩個不同的問題，因為傳感器和GNSS系統(tǒng)之間沒有關(guān)系。當(dāng)使用無人機經(jīng)銷商或制造商的UAS時，無法預(yù)先預(yù)測準確度和圖像質(zhì)量，這就是為什么不能給出保證的原因。
為了證明他的觀點，斯米爾諾夫展示了一些使用不符合專業(yè)制圖標(biāo)準的消費型UAS拍攝的地圖圖像。配備魚眼攝像機的更便宜的系統(tǒng)導(dǎo)致圖像具有強烈的視覺失真，使其不適合進行測量。其他示例顯示更準確的結(jié)果，但圖像之間的顏色差異顯著。通常，不清楚為什么廉價的系統(tǒng)不會產(chǎn)生好的結(jié)果。最好的選擇是使用專業(yè)的繪圖系統(tǒng)，產(chǎn)生可靠的結(jié)果。
用于3D建模和VR / AR的航空影像
長期以來，攝影測量一直被高度數(shù)據(jù)所占據(jù)，導(dǎo)致從天線和衛(wèi)星圖像中衍生出各種3D模型。數(shù)字攝影測量工作站(DPW)用于立體成像，其中圖像是相同的場景或?qū)ο笫褂脙蓚€單獨的監(jiān)視器但是從略微不同的角度或透視顯示，暗示空間深度。在會議期間，德國專業(yè)3D硬件供應(yīng)商Schneider Digital展示了其目前市場上最高分辨率的3D PluraView立體攝影測量監(jiān)視器。該監(jiān)視器得到了地理空間行業(yè)許多專業(yè)應(yīng)用的支持。
涉及攝影測量的最新應(yīng)用是VR / AR。雖然結(jié)合兩個學(xué)科的用例并不多，但預(yù)計這將在未來發(fā)生變化。AR / VR目前存在的問題之一是，對于不同的垂直行業(yè)存在許多不同的應(yīng)用，缺乏任何形式的標(biāo)準化。許多垂直行業(yè)仍在努力尋找AR / VR有益且有利可圖的應(yīng)用。然而，攝影測量和VR / AR是一個很好的組合，因為VR / AR環(huán)境需要精確度來測量投影3D空間中物體之間的距離。
UAS和云
空間數(shù)據(jù)曾用于本地存儲。目前，越來越多的數(shù)據(jù)在云中處理。對于在云中運行但通過Web瀏覽器或桌面客戶端訪問的軟件應(yīng)用程序也可以這樣說。使用云基礎(chǔ)架構(gòu)帶來了新的訂閱模式，用戶按小時付費而非固定許可成本。這對于資源有限的人，例如學(xué)生，可能是有益的。
雖然不同的軟件公司已經(jīng)創(chuàng)建了自己的云(Esri，Autodesk)，但是存在將各種軟件程序組合在一個云環(huán)境中的替代方案。對于可能在單個工作流程中使用多個軟件程序的軟件用戶，這可以是一個方便的解決方案。GeoCloud就是這樣一個例子，一個基于Amazon Web Services的SaaS平臺。它面向地理空間專業(yè)人士，軟件供應(yīng)商以及空間數(shù)據(jù)提供商。該服務(wù)最近才推出，但已經(jīng)為各種類別提供了許多軟件程序。
得到教訓(xùn)
無人機已成為用載人飛機捕捉航拍圖像的可靠且具有成本效益的替代方案。在短短幾年內(nèi)，它們已經(jīng)成為攝影測量領(lǐng)域的一個重要因素。隨著無人機技術(shù)的不斷完善和新傳感器的不斷發(fā)展，攝影測量師正在努力尋找使用無人機技術(shù)的新方法，以便為繪圖項目獲得更準確的數(shù)據(jù)。雖然更便宜的大眾消費無人機可能看起來像是更昂貴的高端測繪系統(tǒng)的誘人替代品，但這些無法提供與專業(yè)系統(tǒng)相同的可靠最終結(jié)果。多年的現(xiàn)場經(jīng)驗和對圖像處理的攝影測量軟件的熟悉使專業(yè)人員能夠獲得更高的精度，從而產(chǎn)生更可靠的制圖數(shù)據(jù)產(chǎn)品。隨著3D GIS，3D城市模型和AR / VR等新應(yīng)用領(lǐng)域的出現(xiàn)，攝影測量學(xué)科開辟了新的市場和用戶。無人機將繼續(xù)發(fā)揮巨大的規(guī)則來獲取數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將形成像Racurs和其他人能夠提供的數(shù)據(jù)產(chǎn)品的基礎(chǔ)。
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