DJI無人機仿地飛行真的挺行

UTC無人機培訓總部 崔宇

金色的梯田順山而建,像一條條絲帶鋪滿整座山丘。在中國,丘陵、山地和盆地約佔陸地面積的62%。無人機航測作業時獲取的影像重疊率會因地形的起伏發生變化。重疊率會影響模型重建效果,甚至會導致重建失敗。如何保證作業效果,仿地飛行功能應運而生。

地形起伏導致重疊率發生變化

一、什麼是仿地飛行

仿地飛行指的是無人機根據獲取的地形數據調整飛行高度,保持對地的恆定高差。目前,主要有實時仿地、導入高程(高度)數據仿地兩種仿地飛行方式。

實時仿地

實時仿地指的是無人機通過自身傳感器實時獲取地形數據,實現“貼地”飛行。

實時仿地

導入高程數據仿地

導入高程數據仿地(DSM仿地)指的是無人機在規劃航線時,根據導入的地形數據生成變高航線,實現仿地飛行。

導入高程數據仿地(DSM仿地)

使用仿地飛行可提高作業效率

開啟實時仿地飛行功能不僅能在作業中保證重疊率及精度,也能進一步提升作業效率。以往為了保證在地形起伏情況下的重建效果,無人機默認的重疊率(旁向70%/航向80%)較高。採用仿地飛行功能可適當降低重疊率(旁向60%/航向70%), 以提高作業效率。

測區高差100米,開啟實時仿地和未開啟仿地重疊度效果對比

以往面對高落差場景,需要採用分層飛行方法才能滿足作業要求。現通過仿地飛行一次即可完成作業。此方法操作簡單,能減少數據採集時間,精簡照片數量,提升數據處理效率。

左為分層飛,右為仿地飛行

面對陡峭的山區地形,正射影像採集的數據重疊率較低,導致三維重建效果產生明顯“拉花”,諸多重要細節損失,最終重建質量不佳。進行智能擺拍航線作業時,可同步開啟仿地飛行功能,從而大幅提升三維重建質量和效率。

智能擺拍支持仿地飛行

二、如何使用仿地飛行

以DJI Mavic 3E為例,它同時擁有實時仿地和導入高程數據仿地(DSM仿地)兩種仿地飛行功能,是目前市面上仿地飛行功能最全的無人機。那在實際作業中如何選擇仿地飛行方式呢?

仿地飛行功能

30-200米建議選擇實時仿地

DJI Mavic 3E實時仿地飛行高度範圍是30-200米。在80-200米高度範圍內作業時建議在建圖航拍、航帶飛行功能中開啟實時仿地飛行功能。

實時仿地

DJI Mavic 3E使用視覺傳感器實現實時仿地功能,但視覺傳感器對地面物體識別能力有限,無法識別電線、鐵塔等物體。鐵塔的高度通常為25-40米。在30-80米高度範圍內使用實時仿地功能時,一定要觀察測區內建築的情況,確保飛行安全。

時刻注意測區內電線鐵塔情況

超過200米建議使用DSM仿地功能

飛行高度超過200米時,建議使用DSM仿地功能,通過點擊網絡下載按鈕下載高程數據。

DSM仿地功能

注意,通過網絡下載的高程數據為ASTER GDEM V3開源數據。ASTER GDEM V3是由Terra衛星在2000年3月1日到2013年11月30日期間獲取的數據生成的全球數字高程模型。

ASTER GDEM V3開源數據

ASTER GDEM V3開源數據不包含地物信息,實時性較差,無法準確反應此時的地形狀況。不建議低於80米時使用ASTER GDEM V3開源數據。ASTER GDEM V3開源數據的水平精度30米,垂直精度約為20米,其精度不如使用大疆智圖製作的DSM文件。低於80米時建議通過本地導入功能,導入大疆智圖現場製作的gsddsm.tif文件進行仿地飛行。

大疆現場製作DSM數據(中間)與ASTER GDEM V3數據對比

為方便大家記憶,可參考下圖表格中的內容,選擇仿地飛行方式。注意,無論哪種仿地飛行方式,都無法識別電線這類細小的物體,請時刻注意飛行安全。