小型航測Mavic 3E 正射、傾斜及貼近攝影測量實測介紹

近期，大疆行業(yè)應用發(fā)布了 DJI Mavic 3E 無人機，為大疆平民化測繪解決方案再添得力干將。身材小巧的它搭載含機械快門的 4/3 CMOS 廣角相機，還支持 RTK 厘米級定位，讓免像控高精度測繪作業(yè)得心應手。




自發(fā)布以來，業(yè)內已使用 Mavic 3E 進行了多類型的航測作業(yè)。讓我們一起來看看它在正射影像、傾斜攝影和貼近攝影測量中，分別給業(yè)界帶來了哪些驚喜吧！






DJI Mavic 3E

小巧便攜，性能強大


正射作業(yè)效率與精度雙管齊下




Mavic 3E 的機械快門最快可 0.7 秒間隔連拍，配合 15m/s 的高速飛行，大幅提升作業(yè)效率。此外，其相機單像元尺寸大，暗光環(huán)境依舊能保證作業(yè)質量，延長單日作業(yè)時間。其電池還支持快充，可輪轉作業(yè)，效率全面提升。




在測繪精度上，Mavic 3E 不僅支持 RTK 厘米級定位，且相機出廠時均會進行內參標定，即每張照片都會寫入準確的內參，在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)也充分保障成果精度。




在太原市清徐縣的國土資源調查項目中，大疆行業(yè)應用合作伙伴山西文達通用 Mavic 3E 實現(xiàn)了作業(yè)效率的突破。該項目要求 1 周內完成 15km2  測區(qū)的正射影像數(shù)據(jù)交付，且精度要求為 4cm，對航測作業(yè)的效率和精度都提出了挑戰(zhàn)。




作業(yè)團隊投入 1 臺 Mavic 3E ，飛行 15 架次，在一天內就完成了 15km2 的 4cm 分辨率正射作業(yè)。團隊采集了 9838 張色彩艷麗、亮度均勻的原片，并使用大疆智圖快速生成二維正射影像，免像控空三精度達到平面 3cm、高程 5.4cm。






正射影像局部展示及精度驗證結果




除規(guī)則區(qū)域的大面積正射作業(yè)外，在航帶正射中，Mavic 3E 也有著突出的優(yōu)勢。在河流、道路等長條帶狀地物航測中，常見的難點是無人機的圖傳距離不足，需要作業(yè)團隊不斷移動、更換場地，進而影響作業(yè)效率。而 Mavic 3E 的圖傳能力全面提升，O3 圖傳行業(yè)版和 4G 增強圖傳雙重保障，RTK 不斷連，滿足復雜環(huán)境和遠距離作業(yè)的需求，可減少外業(yè)的換場頻次和時間。




在同樣由山西文達通承接的汾河河道巡查項目中，項目要求對流域兩側 300 米內進行精度優(yōu)于 3cm 的建圖，汾河流域河道長達 53 公里，要求在 2 天內完成數(shù)據(jù)采集，工期十分緊張。




得益于 Mavic 3E 對起降場地的廣泛適應性，作業(yè)團隊的機動性大幅提升，且 1 分鐘內可快速部署，在 1 天內快速轉場。配合增強圖傳，作業(yè)團隊有效地適應了帶狀地形的作業(yè)需求，高效地在 1 天時間內通過 17 架次完成了 53km 測圖，分辨率達到 3cm。






汾河河道建模成果漫游










單相機也能事半功倍

厘米級傾斜攝影效率再提升




無人機傾斜攝影測量技術已廣泛應用于城市管理、國土空間規(guī)劃等行業(yè)，通過無人機獲取傾斜影像并構建實景三維模型，可獲得更精準、全面的地理信息數(shù)據(jù)。




然而，目前業(yè)內的無人機傾斜攝影主流方案多以五鏡頭、三鏡頭、雙鏡頭的傾斜攝影相機搭配飛行平臺，這樣的方案不僅成本高，而且對飛行平臺的載重、續(xù)航等性能要求也很高。 Mavic 3E 具備可調整角度的高性能單相機，不僅可以輕松勝任傾斜攝影的測繪作業(yè)，還具備成本低、效率高、便攜易操作的顯著優(yōu)勢。




在云南羅平縣老廠鄉(xiāng)的土地確權項目中，大疆行業(yè)應用合作伙伴新坐標科技需要對某鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行分辨率要求為 2cm 的傾斜模型數(shù)據(jù)采集和制作。該村莊高差大、高壓鐵塔多，暴雨、冰雹等天氣頻發(fā)。使用靈活便攜的 Mavic 3E 不僅有效解決了該項目地環(huán)境惡劣的痛點，且單相機的傾斜攝影作業(yè)的效率和精度同樣得到了保障。在航高 60 米所采集的數(shù)據(jù)精度能達到正射地面分辨率 1.61cm ，傾斜地面分辨率 2.28cm 。






三維模型及線劃圖效果




在大疆行業(yè)應用伙伴廣西萬航星空承接的“美麗南方"景區(qū)實景三維項目中，Mavic 3E 在 150 米航高下進行五向傾斜攝影時，單架次可完成 0.2 平方公里的三維建模，效率是精靈 4 RTK 的 5 倍以上。在 150 米航高（重點區(qū)域 50 米航高），航向重疊度 80%，旁向重疊度 60% 的設置下，使用 Mavic 3E 總計 8 架次完成了 10.5 平方公里的正射影像數(shù)據(jù)采集和重點區(qū)域的傾斜攝影測量，整體分辨率優(yōu)于 4cm 。




其次，Mavic 3E 的影像畫質上也助力了后續(xù)數(shù)據(jù)處理和應用的效率提升。美麗南方景區(qū)包含了古村落旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖、高標準農(nóng)田等豐富地物，采用 Mavic 3E 所生成的實景三維模型畫質驚艷，在利用線劃圖軟件進行 DLG 繪制時，可以輕松實現(xiàn)裸眼繪制。






基于高精度實景三維的DLG繪制




此外，通過司空 2 ，Mavic 3E 采集數(shù)據(jù)的過程可以實時進行監(jiān)測甚至是視頻直播，并在云端同步航線照片和進行航片、錄像、開發(fā)過程的進度留檔，建立實景三維上傳以供公眾瀏覽和演示。在實景三維上實現(xiàn)了測繪無人機平臺的突破，真正實現(xiàn)時序化采集和數(shù)據(jù)多級復用，挖掘了新的成果轉化場景。






采集過程通過司空 2 直播視頻流云端留檔










影像革新，靈敏飛行

貼近攝影測量更游刃有余




貼近攝影測量（nap-of-the-object photogrammetry）是武漢大學遙感信息工程學院張祖勛院士團隊針對精細化測量需求提出的全新攝影測量技術，它以物體的“面"為攝影對象，通過貼近物體表面攝影獲取超高分辨率影像，進行精細化地理信息提取。




無人機云臺姿態(tài)控制能力與高精度定位技術是貼近攝影測量的重要技術支撐，Mavic 3E 的飛控、云臺、相機和 RTK 模塊可實現(xiàn)微秒級時間同步，提供厘米級定位精度，同時機身小巧輕便，離目標物體近距離及面對復雜環(huán)境時安全性更高，還具有良好的抗干擾性和增強圖傳。所以在貼近攝影測量場景中，Mavic 3E 也有著突出的優(yōu)勢。




大疆行業(yè)應用合作伙伴成都九江偉業(yè)在 6.1 蘆山地震后，受委托緊急對寶興縣進行三維重建，其中一級、二級坡裸巖部分需要貼近攝影測量。寶興縣四面環(huán)山，處于山體夾溝之中，最大海拔落差超 700 米，電塔電線縱橫交錯，山壁陡峭，巖體情況復雜。時間緊急，任務量大且航測難度高，但 Mavic 3E 仍出色完成了任務。




在作業(yè)中，Mavic 3E 因機身小巧輕便，在面對高壓線密布的情況時飛行更安全。單架次飛行時長超 30 分鐘（降落后剩余電量 12% 左右），且飛行速度可達 15 米/秒，作業(yè)效率。基于其 4/3 CMOS傳感器的廣角相機，Mavic 3E 建模成果精細度高，巖體細節(jié)纖毫畢現(xiàn)，崖壁上的裂縫、間隙等地災信息得到了準確還原，助力寶興縣對地災發(fā)生的概率、危巖危坡的危險性進行全面的評估，提前預警，保障人民生命財產(chǎn)安全。






貼近物體表面攝影

洞察巖體裂縫和間隙




Mavic 3E 重新定義了測繪行業(yè)的小型無人機，它在對重量和體積做輕量化革新的同時，續(xù)航、圖傳和影像質量盡善盡美，在多類測繪場景中均展現(xiàn)出了效率、精度、靈活性和穩(wěn)定性上的突出優(yōu)勢。 




此外，用戶購買 Mavic 3E 并激活后，使用激活賬號登錄大疆智圖軟件，即可免費獲得 3 個月使用權限。配合 DJI Pilot 2 和大疆智圖，這套軟硬件一體化的航測解決方案簡潔易用、成本友好的特征也進一步顯現(xiàn)，為大疆的測繪遙感平民化事業(yè)按下快進鍵。