如今，配備輕型航空相機(jī)的無人機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的無人駕駛無人機(jī)為有人駕駛飛機(jī)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(jì)高效的解決方案，但由于“從圖像到數(shù)字現(xiàn)實(shí)：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?jǐn)z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(jī)的普及導(dǎo)致創(chuàng)建了一個單獨(dú)的面向無人機(jī)的軟件產(chǎn)品，名為PHOTOMOD UAS，可自動將基于無人機(jī)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(diǎn)搜索/測量，DEM構(gòu)建和過濾等操作。
從意象到數(shù)字現(xiàn)實(shí)
“從圖像到數(shù)字現(xiàn)實(shí)：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(jī)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(jìn)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(jī)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(diǎn)(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(shí)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(jī)械快門的1英寸傳感器的Phantom 4 Pro無人機(jī)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(diǎn)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(shí)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(zhǔn)的相機(jī)并使用PHOTOMOD UAS軟件進(jìn)行嚴(yán)格和仔細(xì)的調(diào)整，獲得了良好的結(jié)果。
使用“非專業(yè)”無人機(jī)來映射項目
如上所述，使用普通的無人機(jī)和專業(yè)的攝影測量軟件解決方案可以實(shí)現(xiàn)高精度。然而，許多無人機(jī)制造商提供廉價的非專業(yè)無人機(jī)，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(fèi)者型UAS進(jìn)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(jī)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(jī)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(zhǔn)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(jī)經(jīng)銷商或制造商的UAS時，無法預(yù)先預(yù)測準(zhǔn)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(diǎn)，斯米爾諾夫展示了一些使用不符合專業(yè)制圖標(biāo)準(zhǔn)的消費(fèi)型UAS拍攝的地圖圖像。配備魚眼攝像機(jī)的更便宜的系統(tǒng)導(dǎo)致圖像具有強(qiáng)烈的視覺失真，使其不適合進(jìn)行測量。其他示例顯示更準(zhǔn)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?jǐn)z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(dú)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(zhǔn)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(yùn)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(fèi)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(jī)已成為用載人飛機(jī)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(jī)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(jī)技術(shù)的新方法，以便為繪圖項目獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。雖然更便宜的大眾消費(fèi)無人機(jī)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(jī)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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