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無(wú)人機(jī)整機(jī)
無(wú)人機(jī)配件
無(wú)人機(jī)服務(wù)
設(shè)備與工具近年來(lái)，無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展迅猛，呈現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)。有統(tǒng)計(jì)顯示，目前我國(guó)從事無(wú)人機(jī)行業(yè)的單位有300多家。2014年，我國(guó)無(wú)人機(jī)銷(xiāo)量約2萬(wàn)架，預(yù)計(jì)到2020年銷(xiāo)量將達(dá)到29萬(wàn)架，未來(lái)幾年將保持50%以上的增長(zhǎng)。
隨著技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)也變得越來(lái)越“價(jià)廉質(zhì)優(yōu)”。特別是消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)，已經(jīng)從只有少數(shù)愛(ài)好者能夠問(wèn)津的昂貴工具轉(zhuǎn)變?yōu)橐豢畲蟊娤M(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。以行業(yè)領(lǐng)頭羊大疆為例，其剛剛推出的可折疊無(wú)人機(jī)——御MAVIC PRO，售價(jià)僅為6499元。
但是，同時(shí)也有媒體開(kāi)始唱衰消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)。他們認(rèn)為，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的功能更多僅限于玩具和攝影，只有行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，才會(huì)展現(xiàn)出越來(lái)越豐富的可能性。
實(shí)際應(yīng)用情況真是這樣嗎?5月4日，一位來(lái)自Esri中國(guó)的無(wú)人機(jī)愛(ài)好者，在視頻里通過(guò)實(shí)際操作，向大家展示了消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)也有無(wú)數(shù)應(yīng)用可能。
這位小伙叫白旭陽(yáng)，人稱小白，是知名地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)與服務(wù)提供商Esri中國(guó)的高級(jí)應(yīng)用咨詢師。因自身熱愛(ài)搗鼓無(wú)人機(jī)，便承擔(dān)了公司無(wú)人機(jī)應(yīng)用解決方案的研究。
他在視頻中首先指出了當(dāng)前各行業(yè)在應(yīng)用中可能會(huì)遇到的痛點(diǎn)。比如，統(tǒng)計(jì)行業(yè)在開(kāi)展類(lèi)似三農(nóng)普的普查工作時(shí)，有時(shí)會(huì)為了一個(gè)山頂?shù)牡貕K，工作人員要攀登很遠(yuǎn)的路，去調(diào)查這塊地具體種的是什么農(nóng)作物。又比如，國(guó)土行業(yè)在治理地災(zāi)時(shí)，首先要弄清地災(zāi)的具體情況。這可能就需要工作人員爬很高的山，到達(dá)地災(zāi)點(diǎn)。如果是一條裂縫，需要查清它具體在哪里，有多長(zhǎng)，可能的威脅有多大。再比如，林業(yè)在林調(diào)工作中，如果是在西南這樣的山區(qū)，有時(shí)可能需要2個(gè)小時(shí)才能走到山頂去看，那個(gè)樹(shù)是什么樹(shù)種。像這樣一些困難，導(dǎo)致各行業(yè)經(jīng)常會(huì)遇到一些業(yè)務(wù)痛處。傳統(tǒng)方法處理起來(lái)不僅工作效率不高，還費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
那無(wú)人機(jī)對(duì)這些傳統(tǒng)工作會(huì)有哪些促進(jìn)嗎?尤其是結(jié)合GIS之后，有沒(méi)有更高效的解決方案?當(dāng)前的無(wú)人機(jī)改裝并不難，關(guān)于無(wú)人機(jī)能夠干什么，不同的人有不同的設(shè)想。但是把想法變成現(xiàn)實(shí)最終解決問(wèn)題，這樣一個(gè)工藝流程，一般稱作解決方案。各種各樣的解決方案就是為了解決行業(yè)應(yīng)用中的各種痛點(diǎn)。
白旭陽(yáng)從價(jià)格、體積、像素、工作時(shí)間、套裝重量幾個(gè)維度對(duì)比了當(dāng)前賣(mài)得最火的大疆無(wú)人機(jī)的三款消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品。他認(rèn)為，與使用動(dòng)輒30萬(wàn)以上的旋翼和固定翼的行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)相比，日常很多的工作使用普通的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)反而更方便。所以他建議，不是越貴的無(wú)人機(jī)就越適合，一定要根據(jù)工作的場(chǎng)景和需求來(lái)選擇。
目前，無(wú)人機(jī)與GIS結(jié)合，已經(jīng)產(chǎn)生了很多應(yīng)用，解決了很多行業(yè)問(wèn)題。以工程監(jiān)測(cè)為例，假如應(yīng)用需求為測(cè)算某建筑工地5個(gè)月內(nèi)的土方量變化，那使用價(jià)值幾千元的輕小型旋翼無(wú)人機(jī)采能否測(cè)出這個(gè)結(jié)果。白旭陽(yáng)通過(guò)實(shí)際操作來(lái)驗(yàn)證這一點(diǎn)。
他所采用的技術(shù)路線是：在施工的不同時(shí)期，使用消費(fèi)級(jí)旋翼無(wú)人機(jī)在工地上空按照特定軌跡和高度飛行并獲取高清航片，生成該區(qū)域的DSM(數(shù)字地表模型)，通過(guò)兩個(gè)時(shí)期DSM的差異計(jì)算出工地范圍內(nèi)土方量的變化。
在實(shí)際操作中他指出了一個(gè)問(wèn)題，那就是在沒(méi)有地面控制點(diǎn)的前提下，用幾千元的無(wú)人機(jī)對(duì)同一個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行多次測(cè)量，飛回來(lái)的正射影像成果數(shù)據(jù)在水平方向上會(huì)有1~2米的偏移量。他認(rèn)為，這樣一個(gè)偏移量對(duì)于很多行業(yè)來(lái)說(shuō)，成果是可以使用的，比如大范圍的林業(yè)和農(nóng)業(yè)的普查。另外，在高程上也會(huì)有幾十米的偏差，這一方面是因?yàn)闊o(wú)人機(jī)的GPS系統(tǒng)高程值本來(lái)就不準(zhǔn)，再加上拍攝的片子經(jīng)過(guò)軟件處理又累加了一些偏差。
對(duì)于這一點(diǎn)，白旭陽(yáng)認(rèn)為，在工程監(jiān)測(cè)這個(gè)應(yīng)用案例中，并不太關(guān)注這些正射影像和DSM在真實(shí)世界中的準(zhǔn)確位置，只要求得一個(gè)相對(duì)的高度差就可以了。所以，在做差值計(jì)算之前，只要把DSM的水平偏差和高程偏差調(diào)整過(guò)來(lái)就可以。
使用ArcGIS面積和體積的量測(cè)工具來(lái)求差，得到的結(jié)果是發(fā)生了17萬(wàn)立方米不到的土方量變化。他對(duì)該結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，顯示該結(jié)果與實(shí)際數(shù)值偏差不大?？梢?jiàn)，幾千元的無(wú)人機(jī)是可以用來(lái)測(cè)量土方量變化的。
結(jié)果驗(yàn)證
接著，他又以農(nóng)業(yè)普查為例，演示了無(wú)人機(jī)如何獲得200米乘200米樣方范圍內(nèi)所有地塊植被類(lèi)型，并統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)值。傳統(tǒng)方式是工作人員走到每一塊地去查看該地具體種的是什么作物，并現(xiàn)場(chǎng)填表。這種方式的工作效率很低，而使用無(wú)人機(jī)操作，工作效率可以提升10倍以上。
無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)普查中的應(yīng)用
白旭陽(yáng)還在視頻中演示了無(wú)人機(jī)在環(huán)保、濕地公園、數(shù)字校園、地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)等方面的應(yīng)用。所有應(yīng)用實(shí)操均顯示，幾千元的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)完全可以勝任這些業(yè)務(wù)需求。
Esri作為空間信息技術(shù)領(lǐng)域的老牌廠商，十分重視無(wú)人機(jī)帶來(lái)的應(yīng)用需求。去年2月，在華盛頓召開(kāi)的聯(lián)邦GIS大會(huì)上，Esri推出了一款支持多線程的64位桌面端的APP——Drone2Map for ArcGIS。它以ArcGIS平臺(tái)為支撐，通過(guò)與Pix4D專業(yè)算法集成，提供了從無(wú)人機(jī)原始數(shù)據(jù)到高質(zhì)量鑲嵌正射產(chǎn)品、DSM產(chǎn)品、3D網(wǎng)格紋理產(chǎn)品等生產(chǎn)全流程。通過(guò)與ArcGIS其他功能相結(jié)合，Drone2Map可以實(shí)現(xiàn)對(duì)影像信息的深入挖掘應(yīng)用，有效降低了大規(guī)模航空影像采集、處理和使用的成本。Esri總裁杰克 丹杰蒙德在宣布這一消息時(shí)指出：“無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)促使相關(guān)技術(shù)為許多工業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)革命性的顛覆。我們?yōu)锳rcGIS開(kāi)發(fā)Drone2Map，就是希望人們能夠處理、使用和分享影像信息，而這一切功能都被一體化地集成在ArcGIS平臺(tái)上?！?
去年年底，Esri在其最新版本產(chǎn)品ArcGIS 10.5中發(fā)布了一款工具箱——OrthoMapping。它是從一系列的衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、大飛機(jī)影像上生成圖像鑲嵌成果、DTM、DSM等的大規(guī)模正射級(jí)別產(chǎn)品的生成工具。ArcGIS平臺(tái)提供對(duì)衛(wèi)星影像及航空影像的區(qū)域網(wǎng)平差處理，通過(guò)區(qū)域網(wǎng)平差處理技術(shù)可以對(duì)影像進(jìn)行糾正，獲得高精度的鑲嵌正射產(chǎn)品。在地形起伏較大的區(qū)域，OrthoMapping工具集同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)基于立體像對(duì)的DTM和DSM提取，具有較大的價(jià)值。
此外，Esri中國(guó)的戰(zhàn)略合作伙伴Exelis VIS公司的ENVI OneButton也可對(duì)無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。ENVI OneButton是ENVI新增的無(wú)人機(jī)圖像處理工具，可提供全自動(dòng)方式處理無(wú)人機(jī)拍攝的圖像，利用先進(jìn)的攝影測(cè)量和計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法，采用空三加密和區(qū)域網(wǎng)平差技術(shù)快速得到高精度、具備標(biāo)準(zhǔn)地理參考、無(wú)縫鑲嵌的正射影像、地形和真彩色3D點(diǎn)云產(chǎn)品。
除了產(chǎn)品方面的部署，同時(shí)Esri也在積極探索針對(duì)各個(gè)應(yīng)用細(xì)分領(lǐng)域的行業(yè)解決方案。目前已經(jīng)形成“基于ArcGIS的輕小型無(wú)人機(jī)農(nóng)作物調(diào)查解決方案”和“使用ArcGIS和輕小型無(wú)人機(jī)測(cè)算土方量”兩個(gè)行業(yè)解決方案，更多解決方案正在整理當(dāng)中。
欲了解Esri在無(wú)人機(jī)應(yīng)用方面的更多詳情，歡迎關(guān)注5月25-26日在北京的中國(guó)科技會(huì)堂舉辦的“2017Esri空間信息技術(shù)開(kāi)發(fā)者大會(huì)”。屆時(shí)，白旭陽(yáng)將親臨“IT熱點(diǎn)及開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)分享”專場(chǎng)，與大家分享他的經(jīng)驗(yàn)與心得。
2025-09-04 21:58
2025-08-28 11:13
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