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在上一期小课堂,我们讲解了用大疆智图自主航线规划、飞行航拍的操作。这节课我们来了解一下用大疆智图把无人机拍摄的照片生成二维地图。
在实际项目中,甲方提供的测绘图很难提供准确的地形信息,卫星地图不能及时更新,实地考察照片等资料不能全面的反应场地信息。数字正射影像图和数字表面模型可以直观的反应项目地形地貌、坐标位置等最新的场地信息,它是地面上的信息在影像图上真实客观的反应,但是包含的信息比普通地图丰富。
数字正射影像图,Digital Orthophoto Map,简称DOM。它是对航空航天像片或遥感影像(单色/彩色)进行数字微分纠正和镶嵌,按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。DOM具有精度高、信息丰富、直观逼真、获取快捷等优点,可作为地图分析背景控制信息,也可从中提取自然资源和社会经济发展的历史信息或最新信息,为防治灾害和公共设施建设规划等应用提供可靠依据;还可从中提取和派生新的信息,实现地图的修测更新;评价其它数据的精度、现实性和完整性都很优良。DOM的地图分幅、投影、精度、坐标系统、与同比例尺地形图一致,图像分辨率为输入大于400dpi;输出大于250dpi。由于DOM是数字的,在计算机上可局部放大,具有良好的判读性能、量测性能和管理性能。DOM可作为独立的背景层与地名注记,图廓线、公里格网及其它要素层复合,制作各种专题图。可应用于洪水监测、河流变迁、旱情监测;农业估产(精准农业);土地覆盖与土地利用土地资源的动态监测;荒漠化监测与森林监测(成林害虫);海岸线保护;生态变化监测;农村土地发证,指认宗地界线并数字化其点位坐标,土地利用调查等。
数字表面模型,Digital Surface Model, 简称DSM,是指包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度的地面高程模型,DSM表示的是最真实的表达地面起伏情况,可广泛应用于各行各业。如在森林地区,可以用于检测森林的生长情况;在城区,DSM可以用于检查城市的发展情况;如在工程建设上,可用于如土方量计算、通视分析等,特别是山体以及地形复杂的项目中分析地形等。
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一、 前期准备
1、精灵 Phantom 4 RTK,精灵 Phantom 4 系列无人机采集到的航拍影像,影像图质量好坏直接决定了后期正射影像图的质量,影像需经过整理确认,影像清晰,无曝光,无缺失等情况,一般在外业采集时就已经避免了这些问题。
2、安装了大疆智图的电脑。
二、 大疆智图介绍及使用
大疆智图是一款提供自主航线规划、飞行航拍、二维正射影像与三维模型重建的 PC 应用软件。一站式解决方案帮助行业用户全面提升航测内外业效率,将真实场景转化为数字资产。
1、大疆智图软件安装
软件安装完成后,桌面自动生成的一个快捷方式
2、实际操作
双击图标打开软件,点击新建任务,大疆智图中任务分为两部分:重建任务和航线任务,选择重建任务中的二维地图,填写任务名称;
首先,我们将航飞任务的照片导入,有照片或文件夹的形式,添加完成后,照片对应的地理位置会显示在地图上。如果照片和pos(经纬度)数据是分开存储,那么我们需要再将影像的pos数据进行导入;
在重建类型中选择二维地图,选择合适的建图场景。农田场景适用于农田等空旷、高度差较小的区域;城市场景适用于绝大多数场景,包括城市,有房屋等地物场景及复杂地形场景;果树场景会生成带有指定类别信息的正射影像。这里我们选择城市场景。接下来选择重建清晰度。默认我们选择高清晰度。
在重建时,添加照片后点击兴趣区域建模,可以选择想要的区域,提高效率。有以下四种方式:第一种,点击导入kml文件,将kml文件中的点转化为兴趣区域的边界点;第二种,在文本框中输入兴趣区域的最大最小经纬度和高度或者xyz值;第三种,在重置区域中点击自动或最大区域;自动是按照空三点云分布自动计算合适的长方体区域,最大区域是覆盖所有空三的长方体区域;第四种方式,点击屏幕上方的编辑按钮进入编辑模式,然后点击地图上的位置,手动调整兴趣区域的边界点,在高度文本框中输入高度值来确定兴趣区域。在这里需要注意一下,在设置兴趣区域之前,需要先进行空三才可以定义兴趣区域。下图为计算过空三后的界面。
设置完成后返回重建页面,点击输出坐标系设置。如果添加的照片不包含GPS信息,则输出坐标系将自动设置为大疆制图定义的任意坐标系。如果我们添加的照片包含有GPS信息,则输出坐标系将自动设置为已知坐标系,并转换为ws84下的投影坐标系。我们可以通过导入PRJ文件或在大疆制图中搜索坐标系这两种方式重新选择已知坐标系并进行高程设置。
如果我们外业布设了像控点,就可以通过像控点管理界面导入像控点进行刺点工作,利用像控点提高空三的精度,我们将会在以后的课程中来学习了解像控点编辑。
点击开始重建软件将弹出对话框,询问我们是否复制照片到当前任务文件夹。如果勾选复制照片,则添加的照片会被复制到当前任务文件夹。通常我们不勾选。然后点击继续开始重建任务,下方的进度条会显示重建进度。我们可以提交多个重建任务,每个任务会按照开始的顺序依次进行重建。
建图完成后,地图界面将显示建图结果,我们可以对地图进行查看,还可以进行坐标标注、长度与面积测量等相关的操作。
可以点击质量报告,对本次DOM/DSMC成果和相关数据进行查看。点击左上角箭头可以回到任务库;点击导出,选择需要的成果二维地图,将文件存到指定位置;点击铅笔图标可以回到右侧的任务栏;
导出完成后,到路径的文件夹中查看成果,在map文件夹中成果resul.tif文件即为正
射影像图,可以原坐标导入cad,或者看图软件查看;dsm.tif为数字表面模型,可以在Arcgis软件中查看编辑,可以用于生成等高线、提取高程点等操作。
三、 总结
借助大疆智图,无需昂贵的专业化设备,只需利用航拍照片即可快速重建各种类型基础设施项目的现状正射影像。使用这些细节丰富的高精度影像图,可在基础设施项目的整个生命周期内为设计、施工和运营决策提供精确的现实环境背景参考。后续我们将会深入学习大疆智图的三维模型的生成。
作者:邢真瑜
今天的分享到此结束
我们下期再见
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