大疆推出首款測(cè)繪內(nèi)外業(yè)一體化PC端產(chǎn)品DJI Terra（PC GSPro升級(jí)版），一套軟件可實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)航線規(guī)劃、實(shí)時(shí)建圖、二維測(cè)圖、三維建模全部流程。

大疆從與哈蘇聯(lián)袂到去年6月份官方宣布精靈Phantom 4 RTK無(wú)人機(jī)正式發(fā)布，再看如今的內(nèi)外業(yè)一體化PC端產(chǎn)品DJI Terra，我們可以看到大疆的野心。

不過(guò)，一家人畢竟要整整齊齊。

航線規(guī)劃

不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)航線規(guī)劃有不同的需求，大疆智圖基于實(shí)際用戶需求，提供三種任務(wù)規(guī)劃模式。

航線規(guī)劃功能不做評(píng)測(cè)只是簡(jiǎn)單介紹。

航點(diǎn)飛行

在地圖上設(shè)定一系列航點(diǎn)即可自動(dòng)生成航線

建圖航拍

選定目標(biāo)區(qū)域可自動(dòng)生成航線

傾斜攝影

選定目標(biāo)區(qū)域可自動(dòng)規(guī)劃出5組航線

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正射與三維重建

1

作業(yè)準(zhǔn)備

DJI P4 RTK套裝

無(wú)人機(jī)+電池+遙控器+千尋賬號(hào)

筆記本電腦（中等配置）：

CPU： i7-6700HQ 2.6GHZ

顯卡：GTX960M 4GB

內(nèi)存：16 GB

硬盤：SSD固態(tài)硬盤

操作系統(tǒng)：win10 64位

臺(tái)式電腦（中高配置）：

CPU： i7-6700K 2.6GHZ

顯卡：GTX1070

內(nèi)存：64 GB

硬盤：SSD固態(tài)硬盤

操作系統(tǒng)：win7 64位

1.1 像控點(diǎn)布設(shè)

測(cè)區(qū)場(chǎng)景：工業(yè)園區(qū)房廠房，測(cè)區(qū)面積0.3平，天氣晴朗

檢查點(diǎn)布設(shè)：為測(cè)試Terra軟件無(wú)控制建圖精度，測(cè)區(qū)周邊布設(shè)9個(gè)地面檢查點(diǎn)

坐標(biāo)系統(tǒng)：P4R連接千尋8002端口，坐標(biāo)系統(tǒng)WGS84，實(shí)時(shí)差分定位（RTK）。

相機(jī)設(shè)置：默認(rèn)關(guān)閉P4R自帶的“畸變校正”選項(xiàng)。

2

正射影像

2.1 航線設(shè)計(jì)

航線設(shè)計(jì)：Terra軟件支持KML文件導(dǎo)入，根據(jù)測(cè)區(qū)范圍自動(dòng)生成智能航線。

2.2 實(shí)時(shí)建圖

實(shí)時(shí)建圖：在無(wú)人機(jī)飛行作業(yè)過(guò)程中，實(shí)時(shí)回傳單張影像照片數(shù)據(jù)并進(jìn)行紋理壓縮影像快拼，無(wú)需等待，飛行區(qū)域效果一目了然。此功能在應(yīng)急測(cè)繪及其他泛測(cè)繪行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，提升了工作效率。

電腦配置中等，軟件智能提示已回傳照片數(shù)及未回傳照片數(shù)，測(cè)試實(shí)時(shí)回傳照片稍有延遲，但無(wú)漏片現(xiàn)象，拼圖過(guò)程實(shí)時(shí)可見(jiàn)。

最終輸出測(cè)區(qū)快拼DSM/DOM成果。

2.3 二維建圖（TDOM真正射影像）2.3.1 二維重建

二維重建：Terra地面站增加TDOM（真正射影像）的重建拼圖，只需選擇測(cè)區(qū)場(chǎng)景，無(wú)需專業(yè)設(shè)置。

軟件支持影像基礎(chǔ)量測(cè)功能，可以輸出標(biāo)注點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行精度驗(yàn)證，另外針對(duì)農(nóng)業(yè)應(yīng)用進(jìn)行拓展，與大疆農(nóng)業(yè)管理平臺(tái)直聯(lián)。

2.3.2 質(zhì)量報(bào)告輸出

二維重建后輸出測(cè)區(qū)DSM/TDOM數(shù)據(jù)及輸出處理質(zhì)量報(bào)告

測(cè)區(qū)共計(jì)753張照片RTK解算狀態(tài)全部固定解（FIX），定位精度非常高，可達(dá)到厘米級(jí)。

高精度原始影像拼圖時(shí)間統(tǒng)計(jì)共計(jì)50分鐘，包括空中三角測(cè)量計(jì)算、密集點(diǎn)云匹配、真正射影像糾正等步驟。

測(cè)試報(bào)告對(duì)比FC6310R相機(jī)出廠初始化畸變參數(shù)與空三自檢校計(jì)算畸變參數(shù)值，對(duì)比分析，變化差異值非常小，由此驗(yàn)證在第三方軟件大場(chǎng)景影像數(shù)據(jù)處理，可直接應(yīng)用精確的初始化相機(jī)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，提高數(shù)據(jù)處理精度和效率。

2.3.3 精度驗(yàn)證

測(cè)圖精度是測(cè)繪行業(yè)客戶最關(guān)心的問(wèn)題，大疆P4RTK無(wú)人機(jī)PPK影像在第三方軟件平臺(tái)如Pix4d，Photoscan，Smart3d等均已驗(yàn)證過(guò)滿足1:500大比例尺免像控高精度測(cè)量，此處不做重復(fù)驗(yàn)證。

本次測(cè)試共采集9個(gè)高精度檢查點(diǎn)，以下坐標(biāo)對(duì)比報(bào)告。

平面殘差最大小于4cm，精度非常高。

2.3.4 成圖效果對(duì)比

本次測(cè)試應(yīng)用pix4d軟件進(jìn)行了拼圖，輸出TDOM數(shù)據(jù)進(jìn)行卷簾比對(duì)，兩軟件輸出成果均滿足較高的測(cè)繪精度，不作重復(fù)分析。

比對(duì)1：

Pix4d 道路、燈桿、樹(shù)木處理效果較好

Terra 處理TDOM房屋邊緣效果更好

對(duì)比2：

Pix4d房屋拉劃痕跡嚴(yán)重，房屋邊緣處理稍差，有多余陰影像素。

綜合分析可見(jiàn)，兩款軟件均滿足高精度1:500免像控作業(yè)需求，terra軟件在處理TDOM影像房屋細(xì)節(jié)邊緣處更加有優(yōu)勢(shì)一些。

以下為卷簾影像套合對(duì)比，兩軟件成圖差異值在子像素級(jí)。

3

三維重建（傾斜攝影模型）

3.1. 航線設(shè)計(jì)

航線設(shè)計(jì)：Terra軟件支持KML文件導(dǎo)入，根據(jù)測(cè)區(qū)范圍自動(dòng)生成智能航線。傾斜攝影航飛為相機(jī)前后左右下視角分別數(shù)據(jù)采集，任務(wù)飛行面積0.15平方千米。

3.2. 三維重建

三維重建：Terra地面站增加傾斜攝影三維重建拼圖，只需選擇測(cè)區(qū)場(chǎng)景，無(wú)需專業(yè)設(shè)置。計(jì)算過(guò)程中計(jì)算機(jī)不要運(yùn)行其他圖像計(jì)算工作，CPU使用率100%。

三維模型重建后，可根據(jù)模型點(diǎn)位反選照片，方便檢查照片細(xì)節(jié)。

3.3. 質(zhì)量報(bào)告輸出

三維重建后輸出測(cè)區(qū)處理質(zhì)量報(bào)告，因系統(tǒng)斷電未統(tǒng)計(jì)建模時(shí)間，約6-7h左右，軟件支持?jǐn)帱c(diǎn)任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。

測(cè)試過(guò)程中

第一次測(cè)試精度較差，發(fā)現(xiàn)原因?yàn)轱w手未正確設(shè)置網(wǎng)絡(luò)RTK，照片全部為單點(diǎn)解（single）。

第二次測(cè)試精度較高，照片全部為固定解（FIX）。

3.4. 精度驗(yàn)證

本次測(cè)試區(qū)域6個(gè)高精度檢查點(diǎn)，以下坐標(biāo)對(duì)比報(bào)告，模型成果質(zhì)量好，具有較高的測(cè)繪精度。

注：圖上坐標(biāo)均為Terra軟件自帶坐標(biāo)定位采集輸出，人工選點(diǎn)因模型視角原因會(huì)有些許差異。

對(duì)比分析Terra模型平面坐標(biāo)殘差最大為7cm，最小為1cm，平面中誤差計(jì)算值2.5cm。

高程殘差最大為5cm以內(nèi)，中誤差2.7cm。

3.5. 成圖效果對(duì)比

本次測(cè)試應(yīng)用CC軟件進(jìn)行了三維建模，輸出成果數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，兩軟件輸出成果均滿足較高的測(cè)繪精度，不作重復(fù)分析。

比對(duì)1：Terra處理門柱紋理貼圖更優(yōu)。

對(duì)比2：Terra汽車建模細(xì)節(jié)更優(yōu)，房屋邊角無(wú)明顯目視差異

對(duì)比3：CC墻面出現(xiàn)幾何破洞

對(duì)比4：Terra軟件建模門窗顯示效果更好。

綜合分析可見(jiàn)，Terra軟件目前在細(xì)節(jié)處優(yōu)于CC建模成果。

測(cè)試總結(jié)建議

1、大疆精靈4rtk連接內(nèi)置千尋賬號(hào)實(shí)時(shí)差分狀態(tài)下，Terra軟件成圖精度非常高，滿足大比例尺1:500高精度測(cè)圖要求。

2、DJI Terra軟件實(shí)時(shí)拼圖工具實(shí)用性高，影像數(shù)據(jù)回傳對(duì)計(jì)算機(jī)配置要求較高，需配備高配置PC移動(dòng)地面站。

3、Terra軟件數(shù)據(jù)承載能力有待下一步大范圍作業(yè)測(cè)試?，F(xiàn)測(cè)試Terra軟件自動(dòng)建模效果好，更適合小范圍高精度三維模型重建，如施工工地場(chǎng)景。

建議

1、完善國(guó)內(nèi)測(cè)繪坐標(biāo)系統(tǒng)（CGCS2000高斯克里格投影）和高程系統(tǒng)（1985國(guó)家高程基準(zhǔn)）的支持。

2、增加控制點(diǎn)輔助平差建模功能，滿足高精度測(cè)繪需求。

3、優(yōu)化Terra三維模型瀏覽器漫游縮放操作交互體驗(yàn)，增加精度檢查功能，直接輸出精度檢查報(bào)告。

4、三維模型成果增加支持格式，如測(cè)繪常用的fbx、obj、3dtile等格式。

5、增加有利于測(cè)繪航線規(guī)劃特殊地形區(qū)變高飛行。