——Brug 3D-model til at lave matrikelundersøgelser for højhuse
Efter flere års udvikling, nu i Kina, er skråfotografering blevet meget brugt i landdistrikternes matrikulære undersøgelsesprojekter. Men på grund af begrænsningen af udstyrs tekniske forhold er skråfotografering stadig svag til matrikelmåling af scener med store dråber, hovedsagelig fordi brændvidden og billedformatet for den skrå kameralinse ikke er op til standarden. Efter mange års projekterfaring fandt vi ud af, at kortets nøjagtighed skal være inden for 5 cm, så skal GSD være inden for 2 cm, og 3D-modellen skal være meget god, bygningens kanter skal være lige og klare.
Generelt er kameraets brændvidde, der bruges til landlige matrikelmålingsprojekter, 25 mm i lodret og 35 mm skrå. For at opnå en nøjagtighed på 1:500 skal GSD være inden for 2 cm. Og for at sikre, at flyvehøjden for droner generelt er mellem 70m-100m. Ifølge denne flyvehøjde er der ingen måde at fuldføre dataindsamlingen af de 100 m over høje bygninger.Selv hvis du alligevel udfører en flyvning, kan det ikke garantere overlapning af tagene, hvilket resulterer i dårlig kvalitet af modellen .Og fordi kamphøjden er for lav, er den ekstremt farlig for UAV.
For at løse dette problem udførte vi i maj 2019 nøjagtighedsverifikationstesten af Oblique Photography for byhøjhuse. Formålet med denne test er at verificere, om den endelige kortlægningsnøjagtighed af 3D-modellen bygget af RIY-DG4pros skråkamera kan opfylde kravet om 5 cm RMSE.
I denne test vælger vi DJI M600PRO, udstyret med Rainpoo RIY-DG4pros skrå fem-linse kamera.
Som svar på ovenstående problemer, og for at øge sværhedsgraden, udvalgte vi specielt to celler med en gennemsnitlig byggehøjde på 100 meter til test.
Kontrolpunkter er forudindstillet i henhold til GOOGLE-kortet, og det omgivende miljø skal være så åbent og uhindret som muligt. Afstanden mellem punkterne er i området 150-200M.
Kontrolpunktet er 80*80 kvadrat, opdelt i rød og gul i henhold til diagonalen, for at sikre, at punktets centrum tydeligt kan identificeres, når refleksionen er for stærk, eller belysningen er utilstrækkelig, for at forbedre nøjagtigheden.
For at sikre driftsikkerheden reserverede vi en sikker højde på 60 meter, og UAV fløj på 160 meter. For at sikre overlapning af tag øgede vi også overlapningsraten. Den langsgående overlapningshastighed er 85% og den tværgående overlapningshastighed er 80%, og UAV fløj med 9,8 m/s hastighed.
Brug softwaren "Sky-Scanner" (Udviklet af Rainpoo) til at downloade og forbehandle de originale billeder, og importer dem derefter til ContextCapture 3D-modelleringssoftware med én tast.
PÅ tid: 15h.
3D modellering
tid: 23 timer.
Fra forvrængningsgitterdiagrammet kan det ses, at linseforvrængningen af RIY-DG4pros er ekstremt lille, og omkredsen er næsten helt sammenfaldende med standardfirkanten;
Takket være den optiske teknologi fra Rainpoo kan vi kontrollere RMS-værdien inden for 0,55, hvilket er en vigtig parameter for nøjagtigheden af 3D-modellen.
Det kan ses, at afstanden mellem hovedpunktet af den midterste lodrette linse og hovedpunktet for de skrå linser er: 1,63 cm, 4,02 cm, 4,68 cm, 7,99 cm, minus den faktiske positionsforskel, fejlværdierne er: - 4,37 cm, -1,98 cm, -1,32 cm, 1,99 cm, den maksimale positionsforskel er 4,37 cm, kamerasynkronisering kan styres inden for 5ms;
RMS for forudsagte og faktiske kontrolpunkter spænder fra 0,12 til 0,47 pixels.
Vi kan se, at fordi RIY-DG4pros bruger linser med lang brændvidde, er huset i bunden af 3d-modellen meget tydeligt at se. Kameraets mindste eksponeringstidsinterval kan nå 0,6 s, så selvom den langsgående overlapningshastighed øges til 85 %, sker der ingen fotolækage.
Højhusenes fodlinjer er meget klare og grundlæggende lige, hvilket også sikrer, at vi senere kan få mere præcise fodspor på modellen.
I denne test er vanskeligheden, at scenens høje og lave fald, husets høje tæthed og det komplekse gulv. Disse faktorer vil føre til en stigning i flyvningens sværhedsgrad, en højere risiko og en værre 3D-model, hvilket vil føre til et fald i nøjagtigheden i matrikelundersøgelsen.
Fordi RIY-DG4pros brændvidde er længere end almindelige skrå kameraer, sikrer den, at vores UAV kan flyve i en sikker nok højde, og at billedopløsningen af jordobjekterne er inden for 2 cm. Samtidig kan full-frame-objektivet hjælpe os med at fange flere vinkler af husene, når vi flyver i højdensitetsbygningsområder, og dermed forbedre kvaliteten af 3D-modellen. Under den forudsætning, at alle hardwareenheder er garanteret, forbedrer vi også overlapningen af flyvningen og distributionstætheden af kontrolpunkter for at sikre nøjagtigheden af 3D-modellen.
skrå fotografering for højhusområderne i matrikelundersøgelsen, engang på grund af udstyrs begrænsninger og manglende erfaring, kan kun måles med traditionelle metoder. Men påvirkningen af højhuse på RTK-signalet forårsager også vanskelighederne og den ringe nøjagtighed af målingen. Hvis vi kan bruge UAV til at indsamle data, kan indflydelsen af satellitsignaler helt elimineres, og den samlede nøjagtighed af målingen kan forbedres betydeligt. Så succesen med denne test er af stor betydning for os.
Denne test beviser, at RIY-DG4pros faktisk kan styre RMS til et lille værdiområde, har god 3D-modelleringsnøjagtighed og kan bruges i nøjagtige måleprojekter af høje bygninger.