为进一步加快测绘地理信息新技术创新与发展，提升测绘地理信息行业低空遥感领域服务能力，促进无人机航测新技术在测绘地理信息保障服务中的广泛应用，推动测绘地理信息事业高质量发展，4月26日，由湖南省测绘地理信息学会主办，DJI大疆行业应用、新型测绘专业委员会承办的大疆无人机航测新技术交流会在长沙召开。
我公司技术经理——牛旭，对无人机测绘技术发展、无人机测绘职业教育以及无人机测绘技术在文物保护、自然资源监测、林业执法以及基础测绘、应急测绘等方面的应用进行了交流发言。
会中，牛旭围绕着几个方面来深讨无人机测绘技术发展。
一、为什么要用近景摄影测量来做历史建筑建档
- 三维规划 可通过“空中全景+近景摄影建模+地面街景三合一手段，对目标进行高精度数字化，可保留目标1：1真实样貌，还原实际场景，实现后期规划中的真实可视化，为科学规划提供实时依据
- 保护检测 通过对多次采集的三维场景进行系统自动比对，找到可能的变化点，并且提供详细的坐标地点，准确发现违章搭建、损毁破坏情况，对目标进行精准智能的保护检测
- 安全监控 基于二三维联动的GIS地图管理支持监控中心设备，管理人员可基于三维场景实施调用指定地点监控设备，及时了解任意地区的安全情况；项目前期布设规划时，可利用实景三维数据合理布设摄像头，进行视域分析，确保没有监控死角
- 互动查询 在景区内的游客中心或者移动端上设置电子互动，可通过电子互动触摸浏览三维数据，并规划游览路线，寻找个人兴趣区域。
- 信息全面，可量测 三维模型相比于绘图记录的信息更加全面，更加直观，且三维模型可量测，或可进行多阶段联动分析，为后期如需重建或复原奠定基础
二、近景摄影测量定义
近景摄影测量是摄影测量的一个分支，它不以测绘地形图为目的，而是利用对300M内的近距离目标摄影所获取的图像来确定其形态、位置和大小的技术。它所摄的目标可以是物体或生物、静态的或动态的；所获取的图像可以是影像的或数字的，它可提供平面图、立体图、剖面图、目标点的二维坐标、三维坐标和包括时间的思维参数，甚至是工程建设其他参数等多样化成果、数据。但是由于当时关于近景摄影测量的国标（GB/T 12979-2008）制订时间较早，无人机受到各个模块的技术限制以及高昂的使用成本，除了在军事方面应用外，在民用上几乎为0。直至大疆正式推出精灵系列无人机，尤其是精灵4RTK后，正式开启了平民化航测大门。
三、近景摄影测量的理解
根据国标（GB/T 12979-2008）中对近景测量定义是300米以内，这个是因为在当时的摄影测量主要工具为载人机配合航摄仪或者遥感卫星，而现在我们使用精灵四RTK或者经纬M300进行近景摄影测量的时候，相对距离可以控制的很近。尤其是经纬M300RTK可以配合第三方的一些全画幅高像素云台相机，将会成为我们今后进行亚毫米级别的近景摄影测量的利器。要知道采集设备与测绘面的相对距离直接决定了最后成果的分辨率。
近景摄影测量的理解
采集设备与测绘面的相对距离直接决定了最后成果的分辨率。
这里为了表述方便，我们沿用了立面采样间距的概念。GSD的意思是影像上的一个像素投射到真实测绘面上的一个正方形的边长。
采集设备的理论上的极限相对距离，是由镜头的最近合焦距离所确定的，在真实采集过程中，还需要考虑无人机在飞行过程中的定位精度、测绘面的凹凸结构、自然气候条件、规划作业量和避障触发条件等综合考量来确定采集的相对距离。
广西花山岩画近景摄影测量（成果平均分辨率1.5mm）
四、影像采集方法
摄影测量的目的是通过影像构建待测体的数学模型。对单张相片来说，这个数学模型是基于摄影时物点、镜头中心、像点三点位于同一直线上，由此建立共线条件方程或构像方程。使用若干半酣视点差异的具有一定影像重叠的若干像片的立体像对，则又可引申出能够表明内部和外部几何关系的数学模型。
在实施近景摄影测量的航线设计时需要注意三个核心要素
- 焦平面正对测绘面
- 保持恒定的相对距离
保持足够且稳定的重叠度
陕西省中小企业服务中心（成果分辨率2.5mm/pixel）
影像采集方法
从相机位置的可以看到，为了保证航线设计的二点核心，所设计的近景摄影的航线，并不是普通的环绕航线。当然此类可近似拟合为简单柱体的建筑也可以使用普通的环绕航线进行采集，但是对于结构更复杂的，尤其是包含了多个转角的结构体，普通的环绕航线就难以做到了。
山西洪洞县的广胜寺（成果平均分辨率1.6mm）
采集方法
经过代码所计算的自动采集航线采样点分布均匀，在顶视图中可以看出，所有的采集照片都精确的保持了恒定的相对距离，所有照片的偏航角都与相应的待测面正对。
设计GSD1.5mm/pixel,最终空三报告中的平均分辨率也保持在1.5mm/pixel左右。
浙江省开化县的凤凰塔始建于元泰定年间。1958年被拆毁，2015年9月原址重建，重建的凤凰塔沿袭宋代建筑风格，七层八面，塔身为阁楼式，四周建有回廊，塔高49.7米。
浙江开化凤皇塔（成果平均分辨率1.5mm/pixel）
五、影像采集方法
目前的航线生产是基于五镜头粗模进行自动化的航线采集，在进入后续的生产流程之前，对初始数据的采集和准备同样是一件非常重要的事情。首先，是基础数据采集。数据采集中最关键的一点是保证结构的完整，尤其是一些关键性的结构，尽可能的避免在粗模中形成空洞。一般的方法是使用多层井字航线作为建立粗模的基础，再辅以自动环绕或者手动补拍避免结构空洞。其次，是基础数据生产。我们目前的流程是使用大疆智图作为空三加密和点云生产的工具。大疆智图对大疆无人机所采集的影像，具备自动调用内外方元素的功能，其空三能力强大，而且操作简单，建模的效率也非常高。
金和园建筑单体（成果平均分辨率2mm）
六：航线生产及补充
在拿到粗模之后可以对我们所需要的一些关键数值进行提取或设置，现行需要提取的数据有：
- 待测物范围KML
- 待测物底部安全高度
- 待测物顶标高
- 机型以及负载
- 成果GSD
- 航向及旁向重叠
- 航线航速
- 采集方向等
设置完成后直接生成对应航线
WPM立面航线规划
乐山大佛（成果平均分辨率1mm/pixel）
进一步的结构纹理补充
在自动航线不方便规划的时候，为了保证结构的完整性，需要在现场进行一些手动的补拍来加强特定的结构和纹理。
将WPM生产的航线复制到内存卡 ，即可通过插入遥控器，使用GS RTK/DJI Poilt软件进行航线导入，一键起飞，自动执行任务
八、采集影像还可以怎么用
通过GIS 平台可将模型或者正射影像加载并且根据不同类型的古建筑按照不同标准要求划定保护红线和一定控制区，对不同控制区周边的新建建筑进行整体规划或者对已经在红线内的违法建筑进行面积测算，测量，警告点标识等。
九、贴近摄影测量及天空视角优势：
疑似雷击造成瓦片缺损
佛头缺失
易坠物
物体长度/高度可量测
可提取坐标
缺损面积可量测
十、经典案例展示
这是我们在对技术线路进行实地测试的第一个项目，位于山西省洪洞县的广胜寺。寺院始建于东汉（公元147年）。
我们采集的主体为飞虹塔，该塔平面八角形结构，塔身青砖砌成，全身用黄、绿、蓝三彩琉璃装饰，檐下各种构件和图案，捏制精巧，彩绘鲜丽，为我国琉璃塔中的代表作。当时还没有自动的航线生产，使用大疆智图进行三维航线设计，其中航点的位置和偏航角都是通过手动计算结果进行设定的。