个案研究

P330 Pro无人机摄影测量在城市规划中的应用

桂林市城市规划项目

测绘是国民经济发展的重要基础。准确了解领土的空间结构及其属性信息对决策十分重要。无人机摄影测量技术的发展给测绘行业带来了巨大的变化。测量员不再需要花费大量的时间和精力在实地工作上,因为无人机可以获得准确的信息,其结果超过了更传统的方法。从财务角度看,无人机的使用大大提高了投资回报。无人机摄影测量以其方便、精度高、成本低等优点逐渐成为一种常用的测量方法。

图1:P330 PRO垂直起降无人机的俯视图。

迈向可持续城市发展

桂林位于中国广西省,是中国南部重要的旅游城市,旅游业已成为该市规划的重要组成部分。为了获得当地地形、地貌、房屋、道路和其他属性信息演变的最新数据,当地政府每六个月对整个地区进行一次全面调查。广西桂林勘察设计院有限责任公司承担了项目实施领导。

数字地图中的技术障碍

由于旅游业已成为经济增长的重要组成部分,定期收集土地信息对于城市规划是必要的。目前,大多数土地信息是通过使用全球导航卫星系统、地理信息系统采集器和卫星图像的载人调查收集的。

测绘部门面临的挑战如下:

  • 大量人力开支-由于项目占地面积大,需要很多测量员进行数据收集。
  • 完成时间长-现场工作人员进行的调查在现场数据收集和获得有用结果的后处理方面非常耗时。
  • 高级资格要求-为了实现精确的地图测量,所有小组成员必须对全球导航卫星系统和地理信息系统技术有扎实的知识。
  • 图像更新在需要时并不总是可用-卫星图像未实时更新,因此实际场地可能与先前为项目获得的参考图像存在显著差异。
  • 有些地区很难到达–这些区域包括河流、山脉和施工区,地面团队很难绘制地图。

图2:P330专业垂直起降无人机在空中飞行。

P330 Pro航空正射影像解决方案优势

随着无人机技术的不断发展,无人机已广泛应用于建筑、土木工程、监测和应急救援等领域。无人机与航空摄影技术相结合,在测绘、采矿、建筑和基础设施等活动中成为载人飞机的极具成本效益的替代品。

主要好处包括:

  • 持久性

150分钟。有效载荷的最大飞行时间,允许覆盖更大的区域(最多9公里2.分辨率为3厘米/像素,重叠率为70%)。

  • 100 Hz差分模块,无接地控制点

通过联合使用全球导航卫星系统RTK定位、摄像机偏移和CGO全球导航卫星系统后处理软件,本项目无需地面控制点(GCP),节省了大量时间和成本。

  • 高精度轨迹图和POS(定位和定向系统)数据

厘米级的测量级全球导航卫星系统定位和POS数据为本项目提供了6厘米的水平精度。

  • 安全起飞、飞行和着陆的高安全性

高度自动化的操作、安全监控和自检程序最大限度地减少人为操作错误,确保安全飞行。

图3:借助P330 Pro VTOL无人机制作的数字正射影像地图。

可选择二维和三维贴图输出

  • 高精度数字正射影像图(DOM)

每个像素都有高精度的水平大地坐标,用户可以从中直接获得任何地形坐标。

  • 高精度数字表面模型(DSM)

生成的高程数据提供地形的全局视图。

  • 高精度数字线图(DLG)

后处理DLG广泛用于施工规划、资源管理和环境影响分析。

图4:借助P330 Pro VTOL无人机制作的数字表面模型
  • 三维摄影测量模型

使用倾斜摄影机生成的三维现实模型可应用于城市、住房、建筑和景观规划。

  • 地形图等高线

基于数字地面模型(DSM)和数字地形模型(DTM)的等高线生成。

图5:借助P330 Pro VTOL无人机制作的数字线图。

数据准确性和结果

  • 项目所需的飞行参数如下:

地面采样距离(GSD):3cm/像素

正向重叠:80%
侧面重叠:70%
地图比例:1:2000

  • 根据地面控制点获得的最终数据精度:

水平高度:6厘米
垂直高度:10厘米

图6:借助P330 Pro VTOL无人机制作的3D现实模型。

无人机摄影测量:城市规划的明显优势

无人机空中测绘是可持续城市规划项目的一项技术突破,涉及多个层面:技术、经济、生态、社会和更广泛的文化。无人机地图能够维护准确和最新的数据,这使城市学家能够以不同的方式思考和打造城市,创造另一种城市规划和发展模式,也可以发明其他生活方式和组织公共交通。

结果的可靠性和点云信息的准确性证实了无人机摄影测量在大面积测绘项目中的显著优势。在不断变化的城市环境中,P330 Pro VTOL无人机的使用有助于可持续的城市规划、现场工作人员的安全操作、减少工作量和劳动力成本以及极快的投资回报。

图7:借助P330 Pro VTOL无人机制作的DSM和DTM。

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