实景三维中国建设

实景三维中国建设是自然资源部牵头的国家级重点建设内容，由自然资源部、测科院、各省市地区自然资源部主管部门主导进行的重要工作。低空无人机数据采集是实现实景三维中国建设的最重要技术工艺之‍一。

2024-09-06 10:34 大疆行业应用
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实景三维中国建设
实景三维中国建设是自然资源部牵头的国家级重点建设内容，由自然资源部、测科院、各省市地区自然资源部主管部门主导进行的重要工作。低空无人机数据采集是实现实景三维中国建设的最重要技术工艺之‍一。
业务痛点
无人机优势
范围极大：实景三维中国在范围上包括了中国领土、领海范围的所有地区，需要调动全国范围的从业者进行采‍集；
通过无人机的高速飞行能力，单架次即可获取数平方公里的实景三维原始数‍据；
标准极高：城市级要求对 333 个地级市实现优于 5cm 分辨率的实景三维采集，并进行周期性的更新，对设备的稳定性和数据的质量提出了严峻挑‍战；
大疆无人机的 RTK 与 PPK 技术可实现厘米级卫星定位精度，采集的数据均自带精准时空属性，所生产出的实景三维数据可保障高质量，满足时序化采集的硬性需‍求；
时间紧迫：预计在 2025 年之前全面建成地级市及以上城市级实景三维，2035 年前建成县级市以上城市级实景三‍维；
通过大疆智图的集群运算能力，可调用数台高性能计算节点，实现海量数据的快速处‍理；
数据应用难度大：要求数据在时空大数据平台中进行部署，并实现多级复‍用。
大疆司空 2 平台与上云 API 接口可实现无人机实景三维数据无缝上传云端，为各类行业应用平台和软件调用，实现多级复‍用。
解决方案
部件级实景三维贴近摄影测量方案
城市级实景三维无人机航空摄影测量方案
城市级实景三维无人机激光雷达方案
部件级实景三维贴近摄影测量方案
通过使用小巧便携的 DJI Mavic 3E，搭配精准 RTK 模块，并凭借其全向避障和精准的云台控制能力，可实现对建筑物、桥梁、山体立面等需要进行精细化部件级实景三维采集的地物进行贴近摄影测量，得到毫米级分辨率的影像，从而生成极为精细的模型。
无人机便携性高，体积小巧，方便进行精细化贴近飞行
优秀的云台控制能力，可保障多角度的拍摄，获取完整的地物表面信息
大疆智图的空三与建模算法，可对各类贴近摄影测量数据进行准确的三维重建，生成逼真的模型成果
飞行平台
DJI Mavic 3E
... 展开
重量：915‍g
最大飞行时间（无风环境）：45分‍钟
环境适应性：最高 6000 米起飞海拔，12m/s 最大抗风风‍速
环境感知：全向双目视觉系统，辅以机身底部红外传感‍器
机械快门：8 秒至 1/2000 秒，最快 0.7 秒间隔连‍拍
广角相机：4/3 CMOS，有效像素 2000 ‍万
可搭载 RTK、DJI Cellular 等模‍块
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负载及软件
一体化负载
DJI Pilot 2 （地面控制）
飞行任务和操控软件，让作业效率和飞行安全大幅提升
大疆智图 （模型重建）
支持各类可见光精准高效二三维重建、大疆激光雷达的数据处理
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工作流程

  1. 在 DJI Pilot 2 中设置建图航拍航线，使用 Mavic 3E，按环境情况设置拍照参数并进行数据采集

  2. 利用手动飞行，通过遥控器图传进行贴近拍摄，将拍摄照片成果导入大疆智图软件进行数据处理

  3. 将大疆智图生成的正射影像图、数字高程模型、实景三维模型在第三方行业应用软件中加载并进行数据加工与分析

备注：可利用第三方航线规划软件实现自动化的贴近摄影测量采集
城市级实景三维无人机航空摄影测量方案
使用大疆 Matrice 350 RTK ，可通过搭载禅思 P1 和第三方五镜头倾斜相机进行更高效、更高质量的航空摄影测量作业。
风雨无阻，多重冗余，可在各种恶劣环境下安全作业
双 RTK 天线定位定向，抗电磁干扰更强
可支持多款相机，包括禅思 P1 以及第三方五镜头倾斜相机，一机多用
飞行平台
Matrice 350 RTK
... 展开
重量：6470g（含双电池）
最长飞行时间：55 分钟
环境感知：前后左右上下，视觉+红外传感器，六向感知避障
环境适应性：IP55 防护，最高 7000 米起飞海拔，-20°C 至 50°C 工作环境温度
支持禅思 H20 系列、禅思 H20N、禅思 L2、禅思 P1、第三方等多种负载
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负载及软件
禅思 P1
... 展开
4500 万像素全画幅相‍机
机械全局快门 1/2000 ‍秒
三轴云台智能摆动拍‍摄
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第三方五镜头倾斜相机
DJI Pilot 2 （地面控制）
飞行任务和操控软件，让作业效率和飞行安全大幅提升
大疆智图 （模型重建）
支持各类可见光精准高效二三维重建、大疆激光雷达的数据处理
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工作流程

  1. 在 DJI Pilot 2 中设置建图航拍航线，使用 Matrice 350 RTK ，按环境情况设置拍照参数并进行数据采集

  2. 将拍摄照片成果导入大疆智图软件进行数据处理

  3. 将大疆智图生成的正射影像图、数字高程模型、实景三维模型在第三方行业应用软件中加载并进行数据加工与分析备注

备注：可利用第三方航线规划软件实现更复杂的航线飞行
城市级实景三维无人机激光雷达方案
使用大疆 Matrice 350 RTK 和禅思 L2 激光雷达进行激光点云数据采集，获取精准地形信息。
全天作业，可在夜间进行地形数据采集
PPK 后差分处理，可在无网络，图传断链情况下通过后处理得到高精度数据
禅思 L2 可通过云台调节，实现贴近激光雷达采集功能，获取更加建筑物立面数据
激光点云可对钢结构、细小结构进行准确采集，为更加精细的模型重建提供数据基础
飞行平台
Matrice 350 RTK
... 展开
重量：6470g（含双电池）
最长飞行时间：55 分钟
环境感知：前后左右上下，视觉+红外传感器，六向感知避障
环境适应性：IP55 防护，最高 7000 米起飞海拔，-20°C 至 50°C 工作环境温度
支持禅思 H20 系列、禅思 H20N、禅思 L2、禅思 P1、第三方等多种负载
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配件
D-RTK 2 高精度 GNSS 基站
负载及软件
禅思 L2
... 展开
集成框幅式激光雷达、高精度自研惯导和 4/3 CMOS 可见光测绘相‍机
单架次作业面积 2.5 平方公‍里
量程 250 米（反射率 10%，100 klx）
有效点云 240,000 点/秒
支持 5 次回波
开机即作业
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DJI Pilot 2 （地面控制）
飞行任务和操控软件，让作业效率和飞行安全大幅提升
大疆智图 （模型重建）
支持各类可见光精准高效二三维重建、大疆激光雷达的数据处理
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工作流程

  1. 在 DJI Pilot 2 中设置建图航拍航线使用 Matrice 350 RTK 按环境情况设置拍照参数并进行数据采集

  2. 将激光雷达原始数据和 D-RTK 2/网络 RTK 卫星观测文件导入大疆智图软件进行数据处理

  3. 将大疆智图得到的 Las 文件进行进一步加工处理，如分类、降噪、平滑、建立 DEM 等

备注：可利用第三方 GNSS 接收机实现 PPK 基站数据采集


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