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        面向實景三維萬億市場,無人機航測還需要哪些改變?

        今,隨著智慧城市建設水平的不斷提升,數字孿生、城市仿真等新概念的出現,空間信息應用從二維向三維轉變已經成為大勢所趨。

         

        現階段,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年全國國土測繪工作座談會上透露的消息來看,“十四五”基礎測繪規劃極有可能會把建設“實景三維中國”作為重要建設任務之一。

         

        據了解,“實景三維中國”的建設工作將主要集中在“地形三維”與“城市三維”兩大領域。由于項目體量巨大,該工程可能將為涉及三維硬件、軟件、應用等領域的企業帶來億萬級的市場機會。受此影響,產業鏈上下對無人機航測、激光雷達、傾斜攝影等三維數據采集技術和產品的重視程度也得到空前提高。

         

        那么隨之而來的問題就是,以現有的無人機航測技術和產品來說,是否滿足建設“實景三維中國”的需要?又還有哪些明顯的不足以及可提升的空間?今天我們就簡單的分析一下面向實景三維萬億市場,無人機航測還需要哪些改變?

         

         

         

         

        1.不支持免像控

        免像控作為近幾年新出現的一種航測作業模式,它的出現使無人機航測的整體作業效率有了成倍的提升。但實際情況是,除了某些個別廠商的無人機能夠支持免像控作業以外,絕大多數的無人機航測系統都沒法做到在無像控點參與解算的情況下,達到地籍或地形測量的精度標準??梢哉f,免像控目前還沒有實現完全普及。

         
         

        2.作業效率較低

        相較于傳統的航空攝影測量,無人機航測有著機動靈活、反應迅速、成本較低等優勢,但就實際應用而言,作業效率低仍然是無人機航測的一大痛點。目前能夠有效提升航測作業效率的方法主要有三種,分別是擴大單張照片的拍攝面積、在保證精度的前提下提升飛行速度以及增加有效的作業時長。

         

        擴大拍攝面積,可以通過增大相機的傳感器尺寸與像素來實現。而提高飛行速度則需要相機縮短拍攝間隔來配合,否則就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一些新問題,比如,市面上常見的索尼相機,在高速飛行時會出現嚴重的“果凍效應”。再比如在高速狀態,一般的普通相機往往會出現快門觸發曝光時間不準、時間同步不到位、較高的運動模糊等問題。如果解決不了這些新問題,即便提高了飛行速度,其成果精度也達不到作業標準。

         

        此外,針對于如何增加有效的作業時長,一方面要求相機能夠“隨機應變”,即能夠調節鏡頭的進光量,目前很多市面上的鏡頭無法調節光圈和快門速度,即使單架次時間長也無濟于事。另一方面則要求高效利用時間,減少瑣碎時間的浪費,例如大疆M300的熱替換模式,可以不用關機就進行電池替換,在飛行架次之間無縫銜接。

         
         

        3.平臺、載荷、軟件的脫節

        無人機航測的產業鏈中,還存在著一個非常尷尬的問題,那就是市場上大多數解決方案都是由多家產品拼湊而成。往往用戶購買的一套系統中,飛行平臺、載荷和數據處理軟件可能分別出自三個不同的廠商,這也就導致了系統整體的集成度很差,用戶體驗不佳。比較常見的問題就是文件管理系統的混亂,如位置信息與照片存儲割裂,需要額外步驟進行處理等等。并且如果用戶出現售后問題,很容易遇到找不著對應廠家,甚至相互推諉扯皮的窘境。

         
         

        4.正射傾斜無法兼顧

        目前最普遍的任務載荷是單相機,此外近兩年也出現了很多的五鏡頭的傾斜攝影相機,但本質上也都是在單相機的基礎上進行的集成升級。如果拿單相機和五鏡頭來簡單比較的話,不帶云臺的單相機只能用來做二維正射,而五鏡頭大多是用來做三維傾斜,兩者的應用場景比較單一,性價比很低。

         

         

        5.上手門檻高

        對于未來的無人機航測發展來說,工具化、智能化、小型化應該是業界共識。只不過目前的無人機航測系統中還很少見到以易用性為主打的產品,在實際操作中跟消費級無人機的使用體驗相差甚遠,非專業人士很難入手。較高的學習成本限制了無人機在非專業用戶群體的普及度,同樣也為廠商未來推出新產品提供了很好的改進方向。

         
         

        6.工業設計被吐槽

        最后就是專業無人機航測產品在工業設計上的不足,相較于大疆DJI這類在消費級市場打磨多年的無人機產品,專業測繪領域的無人機產品往往被用戶吐槽,無論是飛行平臺、還是載荷鏡頭,其材質、外形、可靠性都有種山寨作坊的感覺。傳統測繪廠商的整機產品,主要就是一個機架加上電池和GNSS/RTK,具備前視避障的都很少,相對來說技術含量偏低,穩定性、安全性、智能性都要打個折扣。此外,傳統廠商的專業級航測設備一套售價動輒就要二十萬往上,不利于航測技術的普及。

         

         

         

        總結

        從以上的分析可以看出,無人機航測無論是在產品技術還是市場方面都存在巨大的發展空間,這也對無人機廠商的產品創新能力、研發品控等能力都提出了更高的要求。無人機航測作為當下空間信息產業最受關注和重視的細分領域之一,在未來實景三維中國的萬億市場中應該發揮出更大的作用,所以也期待新技術、新產品盡快到來,給無人機航測領域帶來新的發展。


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