为渡槽“探伤”,将古建筑群存档|Mavic 3E 斜面航线带来航测新方式

作为大疆航测家族的重要成员,DJI Mavic 3E 在贴近摄影测量应用上优势明显:机身小巧,在近距离拍摄目标物体时,灵活性和安全性更高;支持 RTK 厘米级定位,可获取高精度数据。

 

近期,Mavic 3E 上线“斜面航线”重大功能:针对建筑物斜立面,无人机自动生成航线,采集毫米级分辨率的模型。操作简单、自动作业、成果精度高,斜面航线功能让航测更加得心应手。

 

针对建筑物立面规划斜面航线

 

在湖南春华渡槽、山西绵山风景区的三维重建任务中,工作人员使用斜面航线功能,交出了一份满意的答卷。这些项目如何完成?斜面航线带来哪些惊喜?快一起来看看吧!

 

 

 

湖南春华渡槽:

无需建粗模,直接生成斜面航线

获取 2mm 分辨率模型,为渡槽“探伤”

 

提起渡槽,很多人可能会感到陌生,它是一条用于输送水流的人造通道,被称为“人造天河”。

 

春华渡槽建成于 70 年代,作为“国际稻都”的重要农田水利设施,投入使用后已灌溉农田 2 万余亩,“杂交水稻之父”袁隆平也曾在此挥洒过汗水。春华渡槽见证了春华镇从贫瘠之地到鱼米之乡的转变,是目前国内保存最完整且仍在使用的渡槽。

 

被称为“三湘第一渡”的春华渡槽

 

春华渡槽屹立田野间,默默灌溉万亩农田。然而,由于长期受水流侵蚀、钢筋锈蚀等影响,渡槽已经“伤痕累累”,仅依靠传统的监测手段,难以实现精准全面的健康诊断。

 

渡槽结构钢筋裸露(左图)和护栏脱落(右图)

 

为保障渡槽安全高效运转,需要建立智能化、轻量化、精确化的渡槽健康监测体系。在长沙县红旗水库管理所的支持下,依托湖南省水利厅“天-空-地”一体化的渡槽结构损伤检测及状态评估研究的科技项目,由湖南大学土木工程学院周云教授领衔的湖南大学土木工程结构健康监测研究团队携手大疆行业合作伙伴长沙群力测绘科技有限公司开展深度合作,获取渡槽的 2mm 分辨率三维模型。

 

以往,想获取渡槽的高精度数据,要么人工手飞无人机采集数据,要么先采集粗模数据再规划精细化航线。前者手飞难度高,且无法保证重叠度,后者作业流繁琐、效率较低。

 

如今,使用 Mavic 3E 斜面航线功能,用户可以快速、自动、简单地获取渡槽立面的高精度数据。

 

无需提前建粗模,直接在 Pilot 2 App 上规划航线,无人机飞至渡槽正前方,根据虚拟被摄面调整距离和长度,设置 GSD 为 2mm,斜面航线自动生成。

 

根据渡槽结构特点

在 Pilot 2 App 上规划斜面航线

 

由于重建渡槽三维模型仅需桥梁和桥墩的影像数据,传统的倾斜摄影会采集多余的数据,不仅浪费内业时间,而且可能影响空三结果,导致重建失败。而斜面航线可基于被摄物体的结构特点,编辑特定的测区范围,精准采集数据,作业更高效。

 

无人机精准采集桥梁和桥墩数据

 

桥梁两侧的立面结构往往对称一致。对于渡槽另一侧的数据采集,项目组直接复制原本航线,并 180° 翻转至另一侧进行应用。不必重复规划航线,效率大大提升。

 

180° 翻转原有航线至另一侧进行应用

 

对于渡槽这种复杂结构的数据采集,项目组还能借助 Mavic 3E 新上线的辅助影像功能,实时看到无人机前后左右的画面,观察盲区的障碍物,提高作业安全性。

 

遥控器右下角可实时看到无人机水平方向的画面

 

在春华渡槽项目中,无人机共作业 3 个小时,获取 7300 余张照片,覆盖 46 个桥墩,数据通过大疆智图进行处理,最终获取 2mm 分辨率的渡槽三维模型。

 

春华渡槽精细化三维模型

 

基于高精度的三维模型,项目组使用 AI 识别技术,对渡槽开展包括槽身偏移监测、混凝土脱落识别在内的多项监测工作,并对渡槽健康状态进行综合评估,研究成果得到业主方的充分认可。

 

通过三维模型为渡槽“探伤”

 

⏬ 点击此处,可下载春华渡槽航测项目详细资料。

 

 

 

山西绵山风景区:

古建筑群背靠山体,作业难度大

“正射+倾斜+斜面”多种方式航测

 

绵山风景区是国家 5A 级旅游景区、中国历史文化名山,也是清明节(寒食节)发源地。

 

为完整记录这一历史古建筑群,助力保护文化遗产,山西省介休市绵山风景区开发有限责任公司委托大疆行业合作伙伴山西文达通,实施绵山风景区的高精度数字化建模作业。

 

想要完成绵山古建筑群精细化建模,并非易事。首先,绵山地势复杂,落差高达 500 米,非常考验无人机作业安全性;其次,古建筑群依山而建,仅依靠传统的倾斜摄影采集立面建筑数据,无法满足高精度要求。

 

在绵山风景区,古建筑群依山而建

 

为保障作业安全和成果,项目组选用灵活性高的 Mavic 3E 小型无人机,结合正射、倾斜摄影、斜面航线等多种数据采集方式开展外业。

 

首先,项目组采集绵山山谷二维正射影像,用于生成粗模。

Mavic 3E 无人机获取峡谷粗模

接着,项目组基于粗模规划倾斜摄影航线,利用 Mavic 3E 智能摆拍和实时仿地功能,高效获取整个景区完整的倾斜摄影数据。

 

随后,针对绵山 9 个重点景区,项目组在司空 2 后台规划 13 条斜面航线,设置 GSD 为 1cm,旁向重叠率为 80%,采集高精度数据。

 

在司空 2 上规划斜面航线

 

绵山古建筑群全部背靠山体,且部分存在大面积内凹区域,斜面航线无法完整覆盖。在外业的最后,项目组通过手飞无人机贴近摄影测量的方式进行补拍。

 

整个外业比预期更顺利。面对现场复杂作业环境,项目组采用 Mavic 3E 新上线的飞行辅助功能,获取无人机水平方向辅助影像,提高了作业的安全性。

 

开启飞行辅助功能

可看到无人机前后左右方向的画面

最终,项目组仅花费 1 天时间便完成峡谷(直线距离 4km)、沿线 9 个景点的数据采集,得到 6600 多张照片,72GB 素材。

数据在大疆智图进行内业处理,获取优于 1cm 分辨率的三维模型数据。高精度的模型为绵山风景区完成数字化存档,助力历史文化遗产保护。

 

绵山风景区的三维模型

 

 

除了桥梁和古建筑建模,Mavic 3E 的斜面航线功能,还能应用于工程建筑、边坡测量等场景。相信斜面航线功能的面世,能够助力攻克贴近航测难题,为用户带来更多便利,同时也为大疆践行平民化航测之路按下加速键。

 

 

 

云南新坐标无人机技术有限公司作为大疆创新授权云南省测绘行业经销商、千寻位置突出合作伙伴、赛尔云南省省级产品代理商、TLS360/SLAM等产品代理商,多年来一直为测绘事业作出了一定的贡献,在测绘界树立了良好的口碑,得到了广大用户的支持,并以完善的售后服务赢得了客户的信任与好评,并且作为CAAC、慧飞UTC云南航测分校,为测绘行业培养了专业的无人机测绘工程师,丰富了无人机行业应用经验。

 
 

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