如何使用DJI 精靈4Pro無人機制作高精度地圖跟三維模型

之前，人們不得不花費10多萬元購買專業(yè)測繪無人機，并在地面上放置大量控制點，以獲得準確、測量級的地圖。隨著電腦技術，相機技術，無人機技術的發(fā)展，DJI的精靈系列迅速占領了很大一部分市場。下面小編介紹一種使用精靈4Pro，搭載云帆創(chuàng)新 GAMA PPK的無人機航測解決方案，以顯著降低控制點，并解釋工作流程、測試方法以及結(jié)果的精度驗證。

一、介紹：

精靈P4 Pro（P4P）是一種技術成熟，經(jīng)濟高效的消費級無人機，在市場上很受歡迎。它靈活、操作簡單，價格便宜，以及攝像機微秒同步和無用戶校準，特別適用于密集建成的城市和地形復雜的區(qū)域。

我們搭載云帆創(chuàng)新的無損安裝PPK套件，可以為P4P 提供高精度的位置信息，而且PPK采用的靜態(tài)后差分的模式，跟基站之間不需要實時鏈接，是避免在城市和沒有 4G 信號覆蓋的區(qū)域經(jīng)常發(fā)生的校正中斷的更可靠的方法，同時采用前算，后算的組合運算的方式，可以提供比實時更高的精度。

DJI P4P PPK飛機主要由以下幾個部分組成：

1. 無人機平臺包含： DJI P4P無人機，云臺，相機，遙控器，電池及充電器。

2. 云帆創(chuàng)新Gama PPK套件包含：PPK接收機一臺 ，航空螺旋天線一個。

3. PPK 基站：采用司南導航T300 作為靜態(tài)基站，采樣率設置為5Hz，記錄靜態(tài)數(shù)據(jù)，來讓PPK軟件處理，同時T300可以作為RTK流動站測量靜態(tài)基站坐標跟檢查點的坐標。

4. PPK后處理軟件：RTKPost 是一款PPK后處理軟件，可以處理云帆創(chuàng)新GAMA的數(shù)據(jù)，跟司南T300的數(shù)據(jù)，獲取到2cm以內(nèi)的pos坐標，同時添加相機跟天線的X Y Z 的偏差，輸出結(jié)果給照片的時間跟高精度的位置，成果可以直接運用到后期的圖像處理軟件中。

二、數(shù)據(jù)采集

我們客戶選取了一個野外的礦區(qū)，進行數(shù)據(jù)采集，主要過程分為三個步驟：

1.野外數(shù)據(jù)采集：在飛行區(qū)域內(nèi)測量了5個RTK檢查點，外加一個基站坐標，來驗證沒有控制點的情況下P4P的精度。

2.測量檢測點的坐標。

3.PPK數(shù)據(jù)處理：軟件一鍵化生成高精度的照片pos文件。

三、圖像處理：

現(xiàn)在有很多的圖像處理軟件，可以用來處理數(shù)據(jù)，如pix4d mapper， metashape，Inpho，大疆疆圖等，這些軟件的功能基本類似，選取pix4d mapper 對數(shù)據(jù)進行驗證。處理主要分為三個步驟：

1、初始化處理：創(chuàng)建工程，添加照片，選擇坐標系導入POS，導入檢查點 ，然后進行初始化處理：

（1）關鍵點提取：將特定特征標識為圖像中的關鍵點

（2）關鍵點匹配：查找哪些圖像具有相同的關鍵點并匹配他們

（3）相機優(yōu)化：相機畸變參數(shù)優(yōu)化

2、生成點云：

3、 生成DOM和DSM

四、精度驗證：

我們通過給普通消費品的DJI P4P無人機添加PPK差分模塊，經(jīng)過以上分析不添加控制點的情況下，水平可以達到10cm以內(nèi)的精度，高程可以達到30cm左右的精度，能滿足大部分的要求，由此可見云帆創(chuàng)新的GAMA PPK模塊是一種低成本的，高效的PPK方案！