解决方案

SOLUTION

首页 >> 经典案例 >>精导案例 >> 【精导案例】倾斜摄影|三维实景模型为水口电站数字孪生平台项目赋能

详细内容

【精导案例】倾斜摄影|三维实景模型为水口电站数字孪生平台项目赋能

1 项目背景

项目概述

2023年3月，精导信息应客户要求对闽江干流上的水口电站进行倾斜摄影数据采集并后期三维建模，成果将用于数字孪生等平台的应用展示。

水口水电站在闽清县境内的闽江干流上，主要以闽江干流上的两个电站大坝、导流墙、三级连续船闸、河道两侧零星居民

楼以及两侧山体为主。大坝两侧高差大，被测地面最高点的海拔高度可达170米，与地面海拔相差110米。地形两侧高中间低。

工期：10天作业项目完成

成果要求：提交满足1：500比例尺高精度的模型数据

测区范围图

测区一测区二

2 项目难点

水口电站所在山区，地表为显著的山地地貌，两侧高山，中间为湍急河流。闽江早上江面上会有浓雾，直至中午雾才会散去，影响作业时间以及作业的进程。

枢纽由大坝、厂房、过坝建筑物和溢洪道组成。大坝为混凝土重力坝，最大坝高100m，坝顶长783m。过坝建筑物布置在右岸，溢洪道为河床式布置，有12个表孔，孔口尺寸（宽×高）15×22m；2个底孔，孔口尺寸（宽×高）5×8m。船闸为3级，每级闸室长160m，宽12m，吃水深3．0m。升船机布置在船闸右边，船厢有效尺寸为长124m、宽12m、水深2．5m。厂房布置在左岸，为坝后式，内安装7台单机容量20万kW的轴流式水输发电机组。

大坝构成复杂，存在多处无人机在高空无法获取的立面信息（例如：12个相同孔径的表孔、三级吃水深度有三米的船闸）。并且需要使建模后，大坝模型不会出现拉伸或者穿孔的情况，因此需要做贴近飞行摄影。增加了飞手的操作难度。

传统测绘、固定翼航测的痛点

传统测绘的痛点：传统测绘作业，若想按时按质完成项目，势必需增派项目作业人员，而且传统作业也无法提供业主需要的成果资料。

固定翼航测的痛点：传统测绘作业固定翼无人机翼展太大，航高高，不符合当地空管部门空域政策且市区飞行存在较大安全问题。

3 采用设备及后处理软件

使用大疆M300RTK中国版一台搭载禅思P1相机，以及一台大疆御3E。

后处理使用大疆智图测绘版软件进行航测数据的内业处理。DPmodeler模型修饰软件对模型进行修饰。

4 整体作业方案

整体工作流程概述

现场勘察——航线规划——无人机航拍获取影像及高精度POS数据——内业生产优化成模——模型修饰——提交甲方。

各个阶段的工作说明

①　现场勘察：

根据甲方提供的kml，采用御3E无人机巡查测区内的高楼、铁塔、山顶高度。由此得出M300RTK和御3E的安全飞行高度。并且御3E采用的是最新升级的实时防地+智能摆拍的功能。使作业更加安全可靠。

②　航线规划：

正射航线规划

根据水电站测区一的现场情况用M300RTK搭载P1进行飞行高度100m，GSD=1.26cm其中设置重叠度分别旁向70%，航向80%的正射，面积1.96平方公里预计照片量为5532张。设置参数以及航线如下图：

倾斜摄影航线规划

对测区一内的大坝重新建立选区，依旧使用M300RTK搭载P1相机，采用智能摆拍的方法进行倾斜摄影。面积为：1.39平方公里，照片数为：2179张。参数设置以及航线如下图：

由于闽江两侧高差比较大，还有一些居民楼，考虑到M300RTK相较御3E飞行时的声音比较大。而且御3E在实时防地这一方面相较M300RTK更加灵活可靠。所以测区二需采用的御3E实施防地+智能摆拍的方案。进行了110米飞行拍摄。拍摄面积分别为1.52平方公里，照片数位2915张。航线和飞行参数如下图:

由于测区二左侧存在许多建筑物，所以用御3E对这个区域进行补拍，设置的航线高度70m，面积0.16平方公里，照片419张。航线级设置参数如下图：

最终M300RTK总共飞行架次5个架次，而御3E则是飞行了4个架次.

③　内业处理将无人机航拍获取影像及高精度POS数据—导入到大疆智图当中进行自动空三建模。

④　将大疆智图的内业生产OSGB、OBJ导入DPmodeler按甲方需求进行模型修饰。

⑤　把修饰好的模型导出为OSGB、OBJ格式文件交给甲方。

5 项目成果

输出的影像或建模成果

大坝主体顶部局部图

大坝侧面图

房屋侧面图

大坝细节图

闸门

坝体

修饰后的数据

22（1）.png

测区一

测区二

6 甲方的评价

M300 RTK 以便捷的航飞操作、高精度的定位能力、快速的数据采集效率和御3E机动灵活的执行能力为委托方提供了一套稳定有效的对于山地高差大的情况解决方案，得到项目委托方的一致好评。目前已通过项目方生产验收标准。

7 大疆航测解决方案的优势

完美解决前述痛点

利用M300 RTK的55分钟高续航能力和超视距图传范围配合智能电池箱和御3E的45分钟的续航可让外业作业可持续性，P1相机集成高达4500万像素全画幅传感器及其配合M300 RTK后特有的智能摆动拍摄功能能够提高作业的飞行高度，再加上御3E机动灵活的特性。这一系列所带来效率提高能够达到客户对工期和安全性的要求。

节省人力成本

全程两名技术员作业，人力成本低。

提高作业效率

M300+P1和御3搭配使用，作业灵活性以及作业效率都得到显著的提升。

人员及场地安全保障

双人作业调配人员要求低，对场地起降要求低。

上一篇【精导案例】厦门市历史风貌建筑三维激光扫描测绘项目下一篇【精导案例】平面测绘新革命