隨著多旋翼無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)的突破，無人機(jī)航測解決方案憑借快速高效、機(jī)動靈活、安全可靠、低成本等優(yōu)勢成為了測繪行業(yè)的“性價比”之選。

  大疆創(chuàng)新的精靈 Phantom 4 RTK 將高性能成像系統(tǒng)與厘米級導(dǎo)航定位系統(tǒng)結(jié)合，無需布設(shè)像控點(diǎn)就可以完成測繪作業(yè)，彌補(bǔ)了 GNSS 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、氣壓計和指南針的不足，專為大比例尺的小面積航測而打造。

  精靈 Phantom 4 RTK 的精度究竟如何？作業(yè)優(yōu)勢有哪些？為此日本國際航業(yè)株式會社在富士山腳下進(jìn)行了一次精度測試。

  測試單位簡介

  Kokusai Kogyo Co.，Ltd. 國際航業(yè)株式會社，是日本排名前三的公共測量公司，擅長使用先進(jìn)的空間信息技術(shù)和開發(fā)技術(shù)進(jìn)行測繪相關(guān)的社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

  測區(qū)概括

  測區(qū)位于日本靜岡縣御殿場市，地處富士山和箱根觀光交通要點(diǎn)，海拔較高。測區(qū)為舊學(xué)校遺址，面積大約為 200m*300m，地表存在建筑物、植被等地物，高低差為 5m-20m 不等，屬于常見的小面積測繪場景。

  測試方法

  使用精靈 Phantom 4 RTK 中的 RTK 模塊，同時搭設(shè) D-RTK 2 高精度 GNSS 移動站，借助三維重建軟件對測區(qū)進(jìn)行空中三角測量計算及成果檢查，驗證精靈 Phantom 4 RTK 與 D-RTK 2 移動站搭配使用的精度。

  地面核查點(diǎn)數(shù)據(jù)采集

  本次測試共設(shè)立6個全站儀檢查點(diǎn)（T點(diǎn)），8個手持RTK 檢查點(diǎn)（V點(diǎn)），檢查點(diǎn)的設(shè)置均勻、規(guī)范。

  測試過程

  一、外業(yè)過程

精靈 Phantom 4 RTK 作業(yè)參數(shù)

  相關(guān)飛行參數(shù)設(shè)定后，GS RTK 軟件自動進(jìn)行航線規(guī)劃，計算出相對航高、航線間距及拍照間隔等數(shù)據(jù)。

飛行航線規(guī)劃圖

  根據(jù)飛行航線規(guī)劃，使用 GS RTK 的航點(diǎn)飛行功能，精靈 Phantom 4 RTK 自動進(jìn)行飛行及拍攝。共進(jìn)行三次飛行，在第一次飛行關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)RTK模塊，在第二次飛行打開網(wǎng)絡(luò) RTK 模塊，第三次飛行使用 D-RTK 2 移動站 ，分別進(jìn)行精度測試并對比測試結(jié)果。

  二、內(nèi)業(yè)建模及結(jié)果檢測

  使用建模軟件進(jìn)行三維重建。

3D點(diǎn)云圖

  模型結(jié)果精度檢查

  實景三維模型成果生產(chǎn)完畢后，對成果精度的檢核是交付前的必要步驟。本次測試精度結(jié)果如下：

  【誤差計算】

  關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)RTK時，誤差分別為：X 0.0510 m ，Y 0.0436 m ，Z 0.2967 m 。

  開啟網(wǎng)絡(luò)RTK時，誤差分別為：X 0.0081 m ，Y 0.0069 m ，Z 0.0243 m 。

  使用 D-RTK 2 時，誤差分別為：X 0.0078 m ，Y 0.0075 m ，Z 0.0225 m 。

  誤差計算充分驗證了精靈 Phantom 4 RTK 模塊的有效性，能夠為測量任務(wù)提供實時厘米級的定位準(zhǔn)確性，顯著提升圖像元數(shù)據(jù)的絕對精度。

  精靈Phantom 4 RTK 與建設(shè)工地的生產(chǎn)力革命

  本次測試結(jié)果表明，精靈 Phantom 4 RTK 不僅可以滿足大比例尺三維模型重建的需求，還可大幅減少對地面控制點(diǎn)的依賴。

  在傳統(tǒng)的作業(yè)方式中，設(shè)置地面控制點(diǎn)是外業(yè)過程中最費(fèi)時費(fèi)力的環(huán)節(jié)。以本次測區(qū)為例，像這類 200m*300m 面積的場地，傳統(tǒng)的測量方式需要人工布設(shè) 20-30 個地面控制點(diǎn)，耗時 3-4 小時；而使用精靈 Phantom 4 RTK 搭配 D-RTK 2 高精度 GNSS 移動站的方案，無需地面控制點(diǎn)就可以完成測繪作業(yè)，單此一項，作業(yè)效率就得到了巨大的提升。

  2015年，日本國土交通省在建設(shè)領(lǐng)域開始實施“I-Construction”政策，強(qiáng)調(diào)優(yōu)化工程施工程序，推進(jìn)工程的生產(chǎn)力革命，并出臺了地理調(diào)查研究所版本的“無人機(jī)公共測量手冊（草案）”作為精度標(biāo)準(zhǔn)。

無人機(jī)公共測量手冊（草案）精度標(biāo)準(zhǔn)圖

  從本次測試的結(jié)果來看，精靈 Phantom 4 RTK搭配 D-RTK 2 移動站作業(yè)的測繪精度有望輕松滿足日本無人機(jī)公共測量精度要求，有效降低作業(yè)操作難度與成本。精靈 Phantom 4 RTK 解決方案的廣泛應(yīng)用符合日本“I-Construction”政策的趨勢導(dǎo)向，將強(qiáng)化施工測繪過程中的無人化趨勢，大幅提高測繪效率，有效保障復(fù)雜環(huán)境中的人員安全。