如(rú)今,随着智慧城市(shì)建設水平的不斷提升,數字孿生(shēng)、城市(shì)仿真等新(xīn)概念的出現(xiàn),空間(jiān)信息應用從二維向三維轉變已經成為(wèi)大勢所趨。
現(xiàn)階段,我國基礎測繪“十四五”規劃正在加緊編制中。根據此前自然資源部在2019年全國國土(tǔ)測繪工作(zuò)座談會上(shàng)透露的消息來(lái)看,“十四五”基礎測繪規劃極有可能(néng)會把建設“實景三維中國”作(zuò)為(wèi)重要建設任務(wù)之一(yī)。
據了(le)解,“實景三維中國”的建設工作(zuò)将主要集中在“地形三維”與“城市(shì)三維”兩大領域。由于項目體(tǐ)量巨大,該工程可能(néng)将為(wèi)涉及三維硬件、軟件、應用等領域的企業帶來(lái)億萬級的市(shì)場(chǎng)機會。受此影響,産業鏈上(shàng)下(xià)對無人(rén)機航測、激光雷達、傾斜攝影等三維數據采集技術和産品的重視(shì)程度也(yě)得到空前提高。
那麽随之而來(lái)的問題就(jiù)是,以現(xiàn)有的無人(rén)機航測技術和産品來(lái)說(shuō),是否滿足建設“實景三維中國”的需要?又還有哪些(xiē)明顯的不足以及可提升的空間(jiān)?今天我們就(jiù)簡單的分(fēn)析一(yī)下(xià)面向實景三維萬億市(shì)場(chǎng),無人(rén)機航測還需要哪些(xiē)改變?
1.不支持免像控
免像控作(zuò)為(wèi)近幾年新(xīn)出現(xiàn)的一(yī)種航測作(zuò)業模式,它的出現(xiàn)使無人(rén)機航測的整體(tǐ)作(zuò)業效率有了(le)成倍的提升。但(dàn)實際情況是,除了(le)某些(xiē)個(gè)别廠商(shāng)的無人(rén)機能(néng)夠支持免像控作(zuò)業以外,絕大多數的無人(rén)機航測系統都沒法做到在無像控點參與解算(suàn)的情況下(xià),達到地籍或地形測量的精度标準。可以說(shuō),免像控目前還沒有實現(xiàn)完全普及。
2.作(zuò)業效率較低(dī)
相較于傳統的航空攝影測量,無人(rén)機航測有着機動靈活、反應迅速、成本較低(dī)等優勢,但(dàn)就(jiù)實際應用而言,作(zuò)業效率低(dī)仍然是無人(rén)機航測的一(yī)大痛點。目前能(néng)夠有效提升航測作(zuò)業效率的方法主要有三種,分(fēn)别是擴大單張照片的拍攝面積、在保證精度的前提下(xià)提升飛行速度以及增加有效的作(zuò)業時(shí)長。
擴大拍攝面積,可以通過增大相機的傳感器(qì)尺寸與像素來(lái)實現(xiàn)。而提高飛行速度則需要相機縮短拍攝間(jiān)隔來(lái)配合,否則就(jiù)無法保證建模所需要的重疊率。另外,提高飛行速度還會帶來(lái)一(yī)些(xiē)新(xīn)問題,比如(rú),市(shì)面上(shàng)常見的索尼相機,在高速飛行時(shí)會出現(xiàn)嚴重的“果凍效應”。再比如(rú)在高速狀态,一(yī)般的普通相機往往會出現(xiàn)快(kuài)門觸發曝光時(shí)間(jiān)不準、時(shí)間(jiān)同步不到位、較高的運動模糊等問題。如(rú)果解決不了(le)這(zhè)些(xiē)新(xīn)問題,即便提高了(le)飛行速度,其成果精度也(yě)達不到作(zuò)業标準。
此外,針對于如(rú)何增加有效的作(zuò)業時(shí)長,一(yī)方面要求相機能(néng)夠“随機應變”,即能(néng)夠調節鏡頭的進光量,目前很多市(shì)面上(shàng)的鏡頭無法調節光圈和快(kuài)門速度,即使單架次時(shí)間(jiān)長也(yě)無濟于事(shì)。另一(yī)方面則要求高效利用時(shí)間(jiān),減少瑣碎時(shí)間(jiān)的浪費,例如(rú)大疆M300的熱替換模式,可以不用關(guān)機就(jiù)進行電池替換,在飛行架次之間(jiān)無縫銜接。
3.平台、載荷、軟件的脫節
無人(rén)機航測的産業鏈中,還存在着一(yī)個(gè)非常尴尬的問題,那就(jiù)是市(shì)場(chǎng)上(shàng)大多數解決方案都是由多家産品拼湊而成。往往用戶購(gòu)買的一(yī)套系統中,飛行平台、載荷和數據處理(lǐ)軟件可能(néng)分(fēn)别出自三個(gè)不同的廠商(shāng),這(zhè)也(yě)就(jiù)導緻了(le)系統整體(tǐ)的集成度很差,用戶體(tǐ)驗不佳。比較常見的問題就(jiù)是文件管理(lǐ)系統的混亂,如(rú)位置信息與照片存儲割裂,需要額外步驟進行處理(lǐ)等等。并且如(rú)果用戶出現(xiàn)售後問題,很容易遇到找不着對應廠家,甚至相互推诿扯皮的窘境。
4.正射傾斜無法兼顧
目前最普遍的任務(wù)載荷是單相機,此外近兩年也(yě)出現(xiàn)了(le)很多的五鏡頭的傾斜攝影相機,但(dàn)本質上(shàng)也(yě)都是在單相機的基礎上(shàng)進行的集成升級。如(rú)果拿單相機和五鏡頭來(lái)簡單比較的話(huà),不帶雲台的單相機隻能(néng)用來(lái)做二維正射,而五鏡頭大多是用來(lái)做三維傾斜,兩者的應用場(chǎng)景比較單一(yī),性價比很低(dī)。
5.上(shàng)手門檻高
對于未來(lái)的無人(rén)機航測發展來(lái)說(shuō),工具化(huà)、智能(néng)化(huà)、小型化(huà)應該是業界共識。隻不過目前的無人(rén)機航測系統中還很少見到以易用性為(wèi)主打的産品,在實際操作(zuò)中跟消費級無人(rén)機的使用體(tǐ)驗相差甚遠(yuǎn),非專業人(rén)士很難入手。較高的學習成本限制了(le)無人(rén)機在非專業用戶群體(tǐ)的普及度,同樣也(yě)為(wèi)廠商(shāng)未來(lái)推出新(xīn)産品提供了(le)很好(hǎo)的改進方向。
6.工業設計被吐槽
最後就(jiù)是專業無人(rén)機航測産品在工業設計上(shàng)的不足,相較于大疆DJI這(zhè)類在消費級市(shì)場(chǎng)打磨多年的無人(rén)機産品,專業測繪領域的無人(rén)機産品往往被用戶吐槽,無論是飛行平台、還是載荷鏡頭,其材質、外形、可靠性都有種山寨作(zuò)坊的感覺。傳統測繪廠商(shāng)的整機産品,主要就(jiù)是一(yī)個(gè)機架加上(shàng)電池和GNSS/RTK,具備前視(shì)避障的都很少,相對來(lái)說(shuō)技術含量偏低(dī),穩定性、安全性、智能(néng)性都要打個(gè)折扣。此外,傳統廠商(shāng)的專業級航測設備一(yī)套售價動辄就(jiù)要二十萬往上(shàng),不利于航測技術的普及。
總結
從以上(shàng)的分(fēn)析可以看出,無人(rén)機航測無論是在産品技術還是市(shì)場(chǎng)方面都存在巨大的發展空間(jiān),這(zhè)也(yě)對無人(rén)機廠商(shāng)的産品創新(xīn)能(néng)力、研發品控等能(néng)力都提出了(le)更高的要求。無人(rén)機航測作(zuò)為(wèi)當下(xià)空間(jiān)信息産業最受關(guān)注和重視(shì)的細分(fēn)領域之一(yī),在未來(lái)實景三維中國的萬億市(shì)場(chǎng)中應該發揮出更大的作(zuò)用,所以也(yě)期待新(xīn)技術、新(xīn)産品盡快(kuài)到來(lái),給無人(rén)機航測領域帶來(lái)新(xīn)的發展。(來(lái)源:泰伯網)