隨著多旋翼無人機航空攝影測量技術的突破,無人機航測解決方案憑借快速高效、機動靈活、安全可靠、低成本等優(yōu)勢成為了測繪行業(yè)的“性價比”之選。
大疆創(chuàng)新的精靈 Phantom 4 RTK 將高性能成像系統(tǒng)與厘米級導航定位系統(tǒng)結合,無需布設像控點就可以完成測繪作業(yè),彌補了 GNSS 全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)、氣壓計和指南針的不足,專為大比例尺的小面積航測而打造。
精靈 Phantom 4 RTK 的精度究竟如何?作業(yè)優(yōu)勢有哪些?為此日本國際航業(yè)株式會社在富士山腳下進行了一次精度測試。
測試單位簡介
Kokusai Kogyo Co.,Ltd. 國際航業(yè)株式會社,是日本排名前三的公共測量公司,擅長使用先進的空間信息技術和開發(fā)技術進行測繪相關的社會基礎設施建設。
測區(qū)概括
測區(qū)位于日本靜岡縣御殿場市,地處富士山和箱根觀光交通要點,海拔較高。測區(qū)為舊學校遺址,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,屬于常見的小面積測繪場景。
測試方法
使用精靈 Phantom 4 RTK 中的 RTK 模塊,同時搭設 D-RTK 2 高精度 GNSS 移動站,借助三維重建軟件對測區(qū)進行空中三角測量計算及成果檢查,驗證精靈 Phantom 4 RTK 與 D-RTK 2 移動站搭配使用的精度。
地面核查點數(shù)據采集
本次測試共設立6個全站儀檢查點(T點),8個手持RTK 檢查點(V點),檢查點的設置均勻、規(guī)范。
測試過程
一、外業(yè)過程
精靈 Phantom 4 RTK 作業(yè)參數(shù)
相關飛行參數(shù)設定后,GS RTK 軟件自動進行航線規(guī)劃,計算出相對航高、航線間距及拍照間隔等數(shù)據。
飛行航線規(guī)劃圖
根據飛行航線規(guī)劃,使用 GS RTK 的航點飛行功能,精靈 Phantom 4 RTK 自動進行飛行及拍攝。共進行三次飛行,在第一次飛行關閉網絡RTK模塊,在第二次飛行打開網絡 RTK 模塊,第三次飛行使用 D-RTK 2 移動站 ,分別進行精度測試并對比測試結果。
二、內業(yè)建模及結果檢測
使用建模軟件進行三維重建。
3D點云圖
模型結果精度檢查
實景三維模型成果生產完畢后,對成果精度的檢核是交付前的必要步驟。本次測試精度結果如下:
【誤差計算】
關閉網絡RTK時,誤差分別為:X 0.0510 m ,Y 0.0436 m ,Z 0.2967 m 。
開啟網絡RTK時,誤差分別為:X 0.0081 m ,Y 0.0069 m ,Z 0.0243 m 。
使用 D-RTK 2 時,誤差分別為:X 0.0078 m ,Y 0.0075 m ,Z 0.0225 m 。
誤差計算充分驗證了精靈 Phantom 4 RTK 模塊的有效性,能夠為測量任務提供實時厘米級的定位準確性,顯著提升圖像元數(shù)據的絕對精度。
精靈Phantom 4 RTK 與建設工地的生產力革命
本次測試結果表明,精靈 Phantom 4 RTK 不僅可以滿足大比例尺三維模型重建的需求,還可大幅減少對地面控制點的依賴。
在傳統(tǒng)的作業(yè)方式中,設置地面控制點是外業(yè)過程中最費時費力的環(huán)節(jié)。以本次測區(qū)為例,像這類 200m*300m 面積的場地,傳統(tǒng)的測量方式需要人工布設 20-30 個地面控制點,耗時 3-4 小時;而使用精靈 Phantom 4 RTK 搭配 D-RTK 2 高精度 GNSS 移動站的方案,無需地面控制點就可以完成測繪作業(yè),單此一項,作業(yè)效率就得到了巨大的提升。
2015年,日本國土交通省在建設領域開始實施“I-Construction”政策,強調優(yōu)化工程施工程序,推進工程的生產力革命,并出臺了地理調查研究所版本的“無人機公共測量手冊(草案)”作為精度標準。
無人機公共測量手冊(草案)精度標準圖
從本次測試的結果來看,精靈 Phantom 4 RTK搭配 D-RTK 2 移動站作業(yè)的測繪精度有望輕松滿足日本無人機公共測量精度要求,有效降低作業(yè)操作難度與成本。精靈 Phantom 4 RTK 解決方案的廣泛應用符合日本“I-Construction”政策的趨勢導向,將強化施工測繪過程中的無人化趨勢,大幅提高測繪效率,有效保障復雜環(huán)境中的人員安全。