案例研究

只要有合适的工具,就能完成任务

aerissurvey是目前为数不多的实施先进工作流程和能力的公司之一,以提供最188asia备用网址佳的摄影测量可交付成果。

60天测绘21个采石场

任务是在60天内捕获21个采石场。在这段时间内,计划和执行无人机摄影测量飞行,编辑RAW图像,处理数据,使用Virtual Surveyor提取地形,为每个站点制作正射影像、数字表面模型(DSM)、数字地形模型(DTM)和等高线地图。主要客户,一个政府机构,需要高度精确和可靠的3D模型和快速地图,以及他们的工程师可以在CAD环境中工作的数据。“由于时间紧迫,压力很大,”葡萄牙曼古尔德aerissurvey公司的老板兼首席执行官努诺·桑托斯(Nuno Santos)说。该公司专门从事利用无人机(uav或无人机)进行高精度测量。

为了完成这项工作,aerissurvey使用了mdMapper1000DG,这是一架由microdrone生产的四轴飞行器(也就是说它依靠四个螺旋桨运行)。这家总部位于德国的公司是第一个商业发布的四轴飞行器可靠和坚固足以专业应用。无人机的飞行时间可达45分钟,电池充电一次可覆盖80公顷土地。对于有效载荷,它携带一个索尼RX1R II 4240万像素相机作为传感器和一个Applanix APX-15-L无人机惯性测量单元(IMU)用于地理参考。

制定行业标准

采矿业的调查数据集需要可靠和准确,以便岩土工程人员能够根据这些数据做出决策。在一些公司中,仍然有一种感觉,即只有使用全站仪的地面测量师才能提供必要的精度,而无人机和摄影测量无法提供他们所需要的分辨率。随着mdMapper1000DG等设备的出现,这些印象正在发生变化,微型无人机将188asia备用网址其作为测量、建筑、采矿、精确农业和其他地理空间应用的完整解决方案推向市场。Aerisurvey是该技术的早期采用者,自2017年成立以来一直在使用该技术。

Aerisurvey目前约60-70%的业务是为采矿业客户进行调查。对他们来说,高效、准确地绘制大小比例尺特征的能力是关键。使用地面技术(如全站仪)进行的传统测量非常耗时,需要更多的实地测量员,并且可能会带来安全风险,因为需要在岩架附近或矿坑底部安装设备并进行作业。无人机测量能够以更好的输出质量捕获难以进入的区域。

微型无人机无人机系统操作简单,成本更低,精度和重复性更好。系统上交付的软件确保无人机安全降落在原位,即使天气条件变化或电池电量低。借助MDCACKPOD应用程序,操作员具有“轻触和飞行”功能,从而实现任务规划和监控以及重复飞行和飞行路径。直观的后处理选项可用于收集的数据。其结果是一个更简单、更可靠的工作流,因此可以更经济地、更定期地捕获和处理大量数据。

艰巨的任务

一旦Aerisurvey获得21采石场项目的批准,它就面临着许多挑战。一个是天气,因为这项工作必须在12月和1月多雨多风的月份进行。另一个问题是假期,因为企业往往放缓,工人们在每年的这个时候休假。客户还要求以同样的方式提交所有采石场的可交付成果。这意味着很难在工作中与其他公司合作,因为每个测量公司都有自己的流程,并以稍微不同的方式呈现其产出。

使用mdMapper1000DG收集的数据为每个场地制作的高精度正射影像、DSM、DTM以及坡度和地形图示例。

在野外,在空中

采石场位置和地形也带来了挑战。这些遗址分布在900多公里的地方,从葡萄牙最北部(距西班牙边境仅8公里)到最南部的法罗附近。一些采石场很大(40-50公顷),有高达170m的高差垂直墙。更高海拔的强风意味着任务有时不得不推迟,即使地面条件似乎有利。

最终,桑托斯独自完成了任务,并亲自完成了大部分数据处理工作。这一非凡的成就使该项目在某种程度上展示了微型无人机系统的功率和可靠性。“可靠性是无人机的一切,”桑托斯继续说。“当我回头看时,田野调查的数量和产生的数据都是疯狂的。我在60天内行驶了1.2万公里,每天工作12到16个小时。”

因为时间表只允许每个采石场有三天的时间,Aerisurvey实际上不得不依靠设备。“幸运的是,我们从微型无人机上获得了mdMapper1000DG,”他补充道。“我们从未遇到过一个问题。”

mdMapper1000DG经过编程,即使天气变化或电池电量不足,也能安全着陆。

致力于精密

aerissurvey的核心价值之一是数据精度。桑托斯说:“我们绝不会提供均方根误差超过一个像素的调查。”虽然该公司确实在采石场勘测项目中使用了检查点和地面控制点(GCPs)来进行质量控制,但mdMapper1000DG提供了直接地理参考(DG)的选项,从而消除了安装任何GCPs的需要。

为了测试这一特征,Aerisurvey在地面采样距离(GSD)为2.5cm的情况下进行了试验,在没有GCP的情况下达到了2.5cm的精度。任何人都会认为一个均方根误差(RMS)等于GSD,这是一个很好的结果,根据Santos,这是一个令人印象深刻的结果。在这种情况下,使用GCP将误差降低到1.3cm。“我们在任何其他系统上都看不到这种精度和准确性,”他评论道。“公司需要看到数据才能相信它。一旦看到数据,他们就会非常信服。”188asia备用网址

展现最佳摄影测量学

aerissurvey是目前为数不多的实施先进工作流程和能力的公司之一,以提供最188asia备用网址佳的摄影测量可交付成果。在这方面,它与科英布拉大学合作,科英布拉大学是葡萄牙摄影测量应用领域的学术领袖,发表了80多篇相关论文。

例如,Aerisurvey始终以原始格式捕获图像。这些需要更多的计算能力来处理,但输出是无限优越的。桑托斯解释说:“当你只拍摄JPEG图像时,你会丢失数据。”。在采石场中,数据丢失是一个特殊的问题,因为墙壁投射的阴影通常与明亮的区域(如料堆)出现在同一帧中。使用良好的全帧传感器可以在以原始格式获取的图像上恢复阴影和高光。

A.

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与JPEG(a)捕获的场景相同,以原始格式捕获并编辑(b)。在JPEG中拍摄时,数据丢失。使用良好的全帧传感器,可以在以原始格式捕获的图像上恢复阴影和高光。

单独编辑照片以创建图层是制作高质量正射影像地图的另一个最佳实践。为了保证白平衡是完美的,而不是绿色或黄色,Aerisurvey使用了专业摄影技术:一张简单的彩色卡。通过在每次飞行之前和之后拍摄彩色卡的照片(用于记录当前的照明条件),可以在以后编辑图像,以匹配眼睛的视觉效果。

使用简单的色卡有助于保证完美的白平衡。通过在每次飞行之前和之后拍摄彩色卡的照片(记录当前的照明条件),可以在以后编辑图像以匹配眼睛的视觉效果。

以可交付成果为傲

这种高精度、颜色正确的输出值得看到,不仅是工程部门,CEO和不处理原始数据的部门也应该看到。项目交付物的展示是Aerisurvey领先行业标准的另一个领域。对于采石场——以及Aerisurvey的所有客户——该公司制作了打印和装订的报告、3D模型和航空镜头视频,并在美术相纸上制作了每个采石场的A0海报。

Aerisurvey制作了每个采石场的A0海报。这些大的、非常准确和详细的打印输出让操作人员能够很好地了解他们在做什么。

特别是海报,能得到积极的反馈。桑托斯说,这些巨大的、非常精确和详细的打印结果有意想不到的用途。站在桌子周围看一幅合适的印刷品会让操作人员对他们正在做的事情有一个很好的感觉。这也可以改进客户组织中的工作流程。

(带)

“我们推动自己发布标准,这也成为了标准。现在我们更有信心说我们可以做到。”

“我们是一家小公司。我们需要选择正确的工具,比如mdMapper1000DG。即使这意味着更少的工具,最好的工具能给我们的客户带来最好的结果。质量永远是必由之路。”

项目规格

  • 飞行计划覆盖:633公顷
  • 加工面积:346公顷
  • 飞行距离:91.5公里
  • 飞行时间:6:15小时
  • 航班数目:21
  • 捕获的图像:7755
  • 图像与飞行计划的垂直叠加:95%
  • 图像与飞行计划的平行叠加:65%
  • 空间分辨率(GSD):平均2.46厘米/像素
  • 生成的三维点:1295564406
  • 点密度每立方米:平均270
  • 摄影测量支撑点(GCPs): 152
  • 产生的文件:639822(1.74 Tb)
  • 陆地行驶距离:12699公里
  • 基站:40个(每个采石场2个)
  • RMS错误:亚像素

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