surveying drone flying above construction site

尽管传统上是由固定翼飞机、直升机甚至热气球来完成的,无人机勘测由于我们看到无人机和成像技术的快速进步以及它们的整体成本效益,正迅速成为新的规范。这篇文章是你需要知道的关于无人机测量的入门。

什么是无人机测绘?

这全国专业测量师学会(NSPS)将测量定义为“进行所有必要测量的科学和艺术,以确定地球表面之上、之上或之下的点和/或物理和文化细节的相对位置,并以可用的形式描绘它们,或确定点和/或细节的位置。”

无人机勘测,就其最基本的形式而言,是通过使用嗡嗡声或者无人机(无人飞行器)。它在功能上非常类似于航空勘测的实践,后者勘测不切实际或从地面无法到达的区域。航空勘测对于勘测行人或车辆交通高度集中的区域也是理想的,因为它们对于通过传统方法进行勘测来说是具有挑战性的。

由于无人机和成像技术的进步,无人机勘测已经取代了使用固定翼飞机、直升机、热气球等的传统航空勘测。由于它们的成本效益和准确性。

drone aerial shot of construction worker on field
斯科特·布莱克在Unsplash上拍摄的照片

无人机勘测是如何工作的?

无人机勘测通常由专业勘测员、土木工程师和地理信息系统(g is)专业人员进行。虽然没有两个测量项目是完全相同的,但是每个测量项目的基本原理都有许多相似之处。无人机在指定的勘测区域上空飞行,同时各种机载相机(可见光和多光谱相机)、传感器和激光雷达捕捉高分辨率图像、地形测绘、地理定位数据等。勘测人员然后使用这些数据制作2D和3D地图以及表面和地形模型。

无人机测绘行业有多大?

  • 无人机勘测行业属于全球航空成像市场的无人机和无人机细分市场。
  • 截至2022年,全球航空成像市场估计价值27亿美元。
  • 预计到2026年,全球航空成像市场将以14.7%的CAGR(复合年增长率)增长至46亿美元。
  • 美国航空成像市场占全球航空成像市场的近三分之一,目前估计价值8.437亿美元。
  • 更具体地说,到2026年,无人机和无人驾驶飞机市场预计将以15.9%的CAGR增长,达到29亿美元
drone land surveying control point on construction site
瓦莱里娅·富尔萨在Unsplash上拍摄的照片

无人机如何帮助勘测?

由于以下因素,无人机在勘测中非常有用:

性价比高

与需要使用固定翼飞机、直升机甚至热气球的传统勘测项目相比,无人机的成本效益要高得多,而这些项目的运营和维护成本都要高得多。

部署的速度和简易性

与前面提到的传统勘测车辆相比,无人机的部署也更快、更容易。您通常只需要一名操作员来操作它们,甚至可以远程操作。

易接近

无人机允许勘测员勘测不切实际或从地面无法到达的具有挑战性的区域。它们也是测量行人或车辆交通高度集中的区域的理想选择,因为它们可以证明通过传统方法进行测量具有挑战性。

高度的准确性

最新GPS技术的集成,例如实时运动学(RTK)、后处理运动学(PPK)、精确点定位(PPP)以及高分辨率相机、传感器和激光雷达使无人机能够在每次飞行中收集大量精确的测量数据。

drone surveying digital elevation model map
图片来自Shutterstock

无人机勘测行业痛点

尽管无人机技术取得了许多进步,但无人机测量员仍需要克服一些挑战:

有限的飞行时间

虽然无人机部署起来确实更具成本效益,但它们的紧凑特性限制了它们可以携带的电池大小,从而限制了它们的飞行时间。在长时间的勘测过程中,无人机勘测员需要携带大量备用电池。就飞行时间而言,固定翼飞机、直升机和热气球等传统航空勘测车辆仍胜过无人机。

易接近

虽然无人机允许勘测员勘测具有挑战性地形的位置,这些地形不切实际或者从地面无法到达,但是它们有限的飞行时间确实负面影响了无人机勘测员对所述位置进行勘测的能力。为了勘测这些具有挑战性的位置,勘测人员仍然需要物理上足够接近该区域,以便驾驶无人机并最大限度地延长飞行时间。这就需要替代的运输方式,而传统的航空勘测车辆既可以运输勘测人员,又可以让他们在船上进行勘测。

起飞和着陆

四轴飞行器类型的无人机通常需要一个平坦、开阔的区域来起飞和降落。固定翼无人机需要更多的空间,因为它们的起飞和降落需要长而直的平坦地形作为跑道。这意味着勘测人员需要提前在勘测地点附近寻找合适的地形。

大自然

晴天和温暖的天气是测量无人机最好的朋友。温暖的天气意味着无人机电池不会很快耗尽,导致飞行时间更长。大多数机载相机、传感器和激光雷达在阳光充足的条件下也能发挥出最佳性能。恶劣的天气条件,如强风、暴雨或暴风雪,将阻止勘测员驾驶他们的无人机。如果无人机不能飞,测量员就不能测量。

surveying drone flying above construction site

专业测绘常用的无人机类型有哪些?

如今,大多数专业测量员、土木工程师和GIS专业人员都依赖四轴飞行器或固定翼无人机来处理各种测量项目。以下是目前市场上最受欢迎的无人机选项:

DJI幻影4 RTK

带RTK控制器的Phantom 4 RTK四轴飞行器(包括Care Enterprise基本保护计划)

DJI Phantom 4 RTK是该公司备受喜爱的Phantom 4平台的升级版,这是一种对测量员友好的模型。新设计的集成RTK模块使Phantom 4 RTK能够收集厘米级精度的测绘数据,同时需要更少的地面控制点。

senseFly eBee X

eBee X固定翼测绘无人机

senseFly eBee X是市场上固定翼勘测员的理想无人机。凭借令人印象深刻的90分钟最大飞行时间,senseFly eBee X可以在400英尺的高度覆盖500公顷(1,235英亩),同时保持精确到3厘米(1.2英寸),所有这些都不需要任何地面控制点。

DJI矩阵300 RTK SP

Matrice 300 RTK SP与Care Enterprise Basic的组合

DJI Matrice 300 RTK SP配备了一系列先进的人工智能和航空功能,如六向传感和定位,无人机健康管理系统,IP45耐候外壳,自加热电池,以及超过9英里的令人印象深刻的传输范围。它可以在飞行中停留长达55分钟。

DJI Inspire 2

Inspire 2高级套件,带Zenmuse X5S万向节

DJI Inspire 2非常敏捷,能够在短短5秒内从0加速到50英里/小时(80公里/小时),最高速度可达58英里/小时(94公里/小时),最大下降速度可达9米/秒。它还具有自加热双电池系统和全新的图像处理系统,能够在CinemaDNG RAW,Apple ProRes等中捕捉5.2K镜头。

用于勘测无人机的附加附件和有效载荷

您可能希望使用以下附件来增强您的勘测无人机:

Zenmuse P1相机和万向节

D-RTK 2高精度全球导航卫星系统移动站

Zenmuse L1相机和三轴万向节

带eBee X系列集成套件的S.O.D.A. 3D测绘相机

适用于EVO II企业版V2和V3系列无人机的RTK

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