小型航測Mavic 3E 正射、傾斜及貼近攝影測量實(shí)測介紹

近期，大疆行業(yè)應(yīng)用發(fā)布了 DJI Mavic 3E 無人機(jī)，為大疆平民化測繪解決方案再添得力干將。身材小巧的它搭載含機(jī)械快門的 4/3 CMOS 廣角相機(jī)，還支持 RTK 厘米級定位，讓免像控高精度測繪作業(yè)得心應(yīng)手。




自發(fā)布以來，業(yè)內(nèi)已使用 Mavic 3E 進(jìn)行了多類型的航測作業(yè)。讓我們一起來看看它在正射影像、傾斜攝影和貼近攝影測量中，分別給業(yè)界帶來了哪些驚喜吧！






DJI Mavic 3E

小巧便攜，性能強(qiáng)大


正射作業(yè)效率與精度雙管齊下




Mavic 3E 的機(jī)械快門最快可 0.7 秒間隔連拍，配合 15m/s 的高速飛行，大幅提升作業(yè)效率。此外，其相機(jī)單像元尺寸大，暗光環(huán)境依舊能保證作業(yè)質(zhì)量，延長單日作業(yè)時(shí)間。其電池還支持快充，可輪轉(zhuǎn)作業(yè)，效率全面提升。




在測繪精度上，Mavic 3E 不僅支持 RTK 厘米級定位，且相機(jī)出廠時(shí)均會進(jìn)行內(nèi)參標(biāo)定，即每張照片都會寫入準(zhǔn)確的內(nèi)參，在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)也充分保障成果精度。




在太原市清徐縣的國土資源調(diào)查項(xiàng)目中，大疆行業(yè)應(yīng)用合作伙伴山西文達(dá)通用 Mavic 3E 實(shí)現(xiàn)了作業(yè)效率的突破。該項(xiàng)目要求 1 周內(nèi)完成 15km2  測區(qū)的正射影像數(shù)據(jù)交付，且精度要求為 4cm，對航測作業(yè)的效率和精度都提出了挑戰(zhàn)。




作業(yè)團(tuán)隊(duì)投入 1 臺 Mavic 3E ，飛行 15 架次，在一天內(nèi)就完成了 15km2 的 4cm 分辨率正射作業(yè)。團(tuán)隊(duì)采集了 9838 張色彩艷麗、亮度均勻的原片，并使用大疆智圖快速生成二維正射影像，免像控空三精度達(dá)到平面 3cm、高程 5.4cm。






正射影像局部展示及精度驗(yàn)證結(jié)果




除規(guī)則區(qū)域的大面積正射作業(yè)外，在航帶正射中，Mavic 3E 也有著突出的優(yōu)勢。在河流、道路等長條帶狀地物航測中，常見的難點(diǎn)是無人機(jī)的圖傳距離不足，需要作業(yè)團(tuán)隊(duì)不斷移動(dòng)、更換場地，進(jìn)而影響作業(yè)效率。而 Mavic 3E 的圖傳能力全面提升，O3 圖傳行業(yè)版和 4G 增強(qiáng)圖傳雙重保障，RTK 不斷連，滿足復(fù)雜環(huán)境和遠(yuǎn)距離作業(yè)的需求，可減少外業(yè)的換場頻次和時(shí)間。




在同樣由山西文達(dá)通承接的汾河河道巡查項(xiàng)目中，項(xiàng)目要求對流域兩側(cè) 300 米內(nèi)進(jìn)行精度優(yōu)于 3cm 的建圖，汾河流域河道長達(dá) 53 公里，要求在 2 天內(nèi)完成數(shù)據(jù)采集，工期十分緊張。




得益于 Mavic 3E 對起降場地的廣泛適應(yīng)性，作業(yè)團(tuán)隊(duì)的機(jī)動(dòng)性大幅提升，且 1 分鐘內(nèi)可快速部署，在 1 天內(nèi)快速轉(zhuǎn)場。配合增強(qiáng)圖傳，作業(yè)團(tuán)隊(duì)有效地適應(yīng)了帶狀地形的作業(yè)需求，高效地在 1 天時(shí)間內(nèi)通過 17 架次完成了 53km 測圖，分辨率達(dá)到 3cm。






汾河河道建模成果漫游










單相機(jī)也能事半功倍

厘米級傾斜攝影效率再提升




無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)已廣泛應(yīng)用于城市管理、國土空間規(guī)劃等行業(yè)，通過無人機(jī)獲取傾斜影像并構(gòu)建實(shí)景三維模型，可獲得更精準(zhǔn)、全面的地理信息數(shù)據(jù)。




然而，目前業(yè)內(nèi)的無人機(jī)傾斜攝影主流方案多以五鏡頭、三鏡頭、雙鏡頭的傾斜攝影相機(jī)搭配飛行平臺，這樣的方案不僅成本高，而且對飛行平臺的載重、續(xù)航等性能要求也很高。 Mavic 3E 具備可調(diào)整角度的高性能單相機(jī)，不僅可以輕松勝任傾斜攝影的測繪作業(yè)，還具備成本低、效率高、便攜易操作的顯著優(yōu)勢。




在云南羅平縣老廠鄉(xiāng)的土地確權(quán)項(xiàng)目中，大疆行業(yè)應(yīng)用合作伙伴新坐標(biāo)科技需要對某鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行分辨率要求為 2cm 的傾斜模型數(shù)據(jù)采集和制作。該村莊高差大、高壓鐵塔多，暴雨、冰雹等天氣頻發(fā)。使用靈活便攜的 Mavic 3E 不僅有效解決了該項(xiàng)目地環(huán)境惡劣的痛點(diǎn)，且單相機(jī)的傾斜攝影作業(yè)的效率和精度同樣得到了保障。在航高 60 米所采集的數(shù)據(jù)精度能達(dá)到正射地面分辨率 1.61cm ，傾斜地面分辨率 2.28cm 。






三維模型及線劃圖效果




在大疆行業(yè)應(yīng)用伙伴廣西萬航星空承接的“美麗南方"景區(qū)實(shí)景三維項(xiàng)目中，Mavic 3E 在 150 米航高下進(jìn)行五向傾斜攝影時(shí)，單架次可完成 0.2 平方公里的三維建模，效率是精靈 4 RTK 的 5 倍以上。在 150 米航高（重點(diǎn)區(qū)域 50 米航高），航向重疊度 80%，旁向重疊度 60% 的設(shè)置下，使用 Mavic 3E 總計(jì) 8 架次完成了 10.5 平方公里的正射影像數(shù)據(jù)采集和重點(diǎn)區(qū)域的傾斜攝影測量，整體分辨率優(yōu)于 4cm 。




其次，Mavic 3E 的影像畫質(zhì)上也助力了后續(xù)數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用的效率提升。美麗南方景區(qū)包含了古村落旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田等豐富地物，采用 Mavic 3E 所生成的實(shí)景三維模型畫質(zhì)驚艷，在利用線劃圖軟件進(jìn)行 DLG 繪制時(shí)，可以輕松實(shí)現(xiàn)裸眼繪制。






基于高精度實(shí)景三維的DLG繪制




此外，通過司空 2 ，Mavic 3E 采集數(shù)據(jù)的過程可以實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測甚至是視頻直播，并在云端同步航線照片和進(jìn)行航片、錄像、開發(fā)過程的進(jìn)度留檔，建立實(shí)景三維上傳以供公眾瀏覽和演示。在實(shí)景三維上實(shí)現(xiàn)了測繪無人機(jī)平臺的突破，真正實(shí)現(xiàn)時(shí)序化采集和數(shù)據(jù)多級復(fù)用，挖掘了新的成果轉(zhuǎn)化場景。






采集過程通過司空 2 直播視頻流云端留檔










影像革新，靈敏飛行

貼近攝影測量更游刃有余




貼近攝影測量（nap-of-the-object photogrammetry）是武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院張祖勛院士團(tuán)隊(duì)針對精細(xì)化測量需求提出的全新攝影測量技術(shù)，它以物體的“面"為攝影對象，通過貼近物體表面攝影獲取超高分辨率影像，進(jìn)行精細(xì)化地理信息提取。




無人機(jī)云臺姿態(tài)控制能力與高精度定位技術(shù)是貼近攝影測量的重要技術(shù)支撐，Mavic 3E 的飛控、云臺、相機(jī)和 RTK 模塊可實(shí)現(xiàn)微秒級時(shí)間同步，提供厘米級定位精度，同時(shí)機(jī)身小巧輕便，離目標(biāo)物體近距離及面對復(fù)雜環(huán)境時(shí)安全性更高，還具有良好的抗干擾性和增強(qiáng)圖傳。所以在貼近攝影測量場景中，Mavic 3E 也有著突出的優(yōu)勢。




大疆行業(yè)應(yīng)用合作伙伴成都九江偉業(yè)在 6.1 蘆山地震后，受委托緊急對寶興縣進(jìn)行三維重建，其中一級、二級坡裸巖部分需要貼近攝影測量。寶興縣四面環(huán)山，處于山體夾溝之中，最大海拔落差超 700 米，電塔電線縱橫交錯(cuò)，山壁陡峭，巖體情況復(fù)雜。時(shí)間緊急，任務(wù)量大且航測難度高，但 Mavic 3E 仍出色完成了任務(wù)。




在作業(yè)中，Mavic 3E 因機(jī)身小巧輕便，在面對高壓線密布的情況時(shí)飛行更安全。單架次飛行時(shí)長超 30 分鐘（降落后剩余電量 12% 左右），且飛行速度可達(dá) 15 米/秒，作業(yè)效率。基于其 4/3 CMOS傳感器的廣角相機(jī)，Mavic 3E 建模成果精細(xì)度高，巖體細(xì)節(jié)纖毫畢現(xiàn)，崖壁上的裂縫、間隙等地災(zāi)信息得到了準(zhǔn)確還原，助力寶興縣對地災(zāi)發(fā)生的概率、危巖危坡的危險(xiǎn)性進(jìn)行全面的評估，提前預(yù)警，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。






貼近物體表面攝影

洞察巖體裂縫和間隙




Mavic 3E 重新定義了測繪行業(yè)的小型無人機(jī)，它在對重量和體積做輕量化革新的同時(shí)，續(xù)航、圖傳和影像質(zhì)量盡善盡美，在多類測繪場景中均展現(xiàn)出了效率、精度、靈活性和穩(wěn)定性上的突出優(yōu)勢。 




此外，用戶購買 Mavic 3E 并激活后，使用激活賬號登錄大疆智圖軟件，即可免費(fèi)獲得 3 個(gè)月使用權(quán)限。配合 DJI Pilot 2 和大疆智圖，這套軟硬件一體化的航測解決方案簡潔易用、成本友好的特征也進(jìn)一步顯現(xiàn)，為大疆的測繪遙感平民化事業(yè)按下快進(jìn)鍵。