大疆精灵4 RTK版 基于DEM仿地飞行详细教程

  • 2020-05-12 00:00:00
  • 作者: 图新云GIS团队
  • 来源: 原创

  大疆精灵4RTK版本更新支持了“仿地飞行”模块,这对于经常在山区飞行的小伙伴来说无疑是极好的,动辄几百米的高差如果仅能在一定的高度飞行,无论是成像质量还是重叠度都很难有保障。而飞行器如果能根据地面起伏以相对恒定的高度飞行,不仅能够保障飞行器的安全而且成像质量也会有极大提升。但对于此功能官方并未给出详细的操作教程,网上各种信息说的也是含糊不清,给很多用户造成了极大的困扰,故写下此文与各位飞手分享,希望能有所帮助。

仿地飞行

无人机在作业过程中,通过设定与已知三维地形的固定高度,使得飞机与目标地物保持恒定高差。

  精灵4RTK的仿地飞行功能推出以来,大家讨论使用方法的时候一直有两种技术路线:一种是使用空三软件自制DSM数据,这种方法更适合城区高低层楼宇交错的地形,可以使仿地飞行更精细,避免产生安全问题;一种是下载地形数据,这种方法更适合山区等地形变化相对有规律无突出地物的测区。

  一、自制数字表面模型(DSM)数据,首先在研究区内采用2D正射的方法飞行一遍,利用Pix4d等空三软件,生成研究区的DSM,然后将DSM(包括tif和tfw)两个文件导入遥控器中。该种方法生成的DSM相对较为精细,可以实现更好的仿地效果,但工作量较大,且对于山区高差较大的区域,首次飞行时安全问题难以保证。

数字表面模型(DSM)

 

  二、使用已有数字高程模型(DEM)来替代DSM,DEM数据相对DSM数据来说缺少植被、建筑等高程信息,因此在采用DEM替代DSM进行仿地飞行时要注意飞行区内的植被、建筑物及高压电线塔等构筑物的高度。目前覆盖全国的公开DEM数据有空间分辨率为SRTM90mASTER GDEM30mALOS12.5m的可供下载。推荐使用LocaSpace Viewer能够比较方便地下载:

 

  1、DEM数据下载

LocaSpace Viewer软件中点击下载工具,圈定下载区域,选择地形下载即可得到一个裁剪好的TIF格式的DEM数据,该数据精度为90m。

  如果担心下载的谷歌地形文件精度不够,也可以下载ALOS12米精度的DEM文件,这里我们额外购买了一组西安市的DEM数据。( 中科图新LSV现已上线5米分辨率的数字高程模型DEM,更丰富的地形细节,更适合复杂山地项目

 

  中科图新提供5米DEM12.5米DEM30米DEM数据;完整的省市级数据,免于自己拼接,下载可直接使用,完整度高;覆盖全球范围,数据细节丰富。

三种精度的DEM对同一个城区范围效果对比

可以发现,在5米DEM数据中可以看到建筑物、道路、水网等各种细节;ALOS数据中能看到城区周边地形;SRTM3数据中只能看到城区周边大概的地形。

DEM数据资源下载链接:http://www.tuxingis.com/store.html

等高线生成对比

对该区域进行等高线生成的效果对比,可以发现在5米DEM数据中,除了地形细节丰富外,还可以看到城区的建筑轮廓、道路轮廓等精细信息;ALOS数据中, 只能够看到较为精细的地形;SRTM3中只能大体判断周围地形而没有细节。

 


  2、DEM数据转换

  将下载好的TIF格式DEM数据,导入UAV Mate使用DSM TIFF工具,转换为GSR可用格式并生成TFW文件。

  转换好的格式如下:

  3、导入GSR并规划仿地飞行任务
  将转换好的DEM数据存储到TF卡内DJI/DSM/新建文件夹(名称可自定义)内,将TF卡插入遥控器,导入DSM数据即可规划仿地飞行任务。

  优点:
  基于下载好的DEM数据进行仿地飞行任务规划,节省了提前高航高飞行一次DSM数据的无人机电量与作业时间,可以进一步提高外业作业效率。仿地飞行可以极大的避免地面分辨率不均匀产生的精度问题,对于仿地精度要求不是特别高、地表无突出建筑物的山区非常实用。通常来讲,下载好的DEM数据是以地区或者行政区为单位,如果作业区域不是经常产生变动,地形文件只需制作一次即可覆盖覆盖全部常用作业范围。

DEM数据资源下载链接http://www.tuxingis.com/store.html

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