如何使用DJI 精灵4Pro无人机制作高精度地图跟三维模型

之前，人们不得不花费10多万元购买专业测绘无人机，并在地面上放置大量控制点，以获得准确、测量级的地图。随着电脑技术，相机技术，无人机技术的发展，DJI的精灵系列迅速占领了很大一部分市场。下面小编介绍一种使用精灵4Pro，搭载云帆创新 GAMA PPK的无人机航测解决方案，以显著降低控制点，并解释工作流程、测试方法以及结果的精度验证。

一、介绍：

精灵P4 Pro（P4P）是一种技术成熟，经济高效的消费级无人机，在市场上很受欢迎。它灵活、操作简单，价格便宜，以及摄像机微秒同步和无用户校准，特别适用于密集建成的城市和地形复杂的区域。

我们搭载云帆创新的无损安装PPK套件，可以为P4P 提供高精度的位置信息，而且PPK采用的静态后差分的模式，跟基站之间不需要实时链接，是避免在城市和没有 4G 信号覆盖的区域经常发生的校正中断的更可靠的方法，同时采用前算，后算的组合运算的方式，可以提供比实时更高的精度。

DJI P4P PPK飞机主要由以下几个部分组成：

1. 无人机平台包含： DJI P4P无人机，云台，相机，遥控器，电池及充电器。

2. 云帆创新Gama PPK套件包含：PPK接收机一台 ，航空螺旋天线一个。

3. PPK 基站：采用司南导航T300 作为静态基站，采样率设置为5Hz，记录静态数据，来让PPK软件处理，同时T300可以作为RTK流动站测量静态基站坐标跟检查点的坐标。

4. PPK后处理软件：RTKPost 是一款PPK后处理软件，可以处理云帆创新GAMA的数据，跟司南T300的数据，获取到2cm以内的pos坐标，同时添加相机跟天线的X Y Z 的偏差，输出结果给照片的时间跟高精度的位置，成果可以直接运用到后期的图像处理软件中。

二、数据采集

我们客户选取了一个野外的矿区，进行数据采集，主要过程分为三个步骤：

1.野外数据采集：在飞行区域内测量了5个RTK检查点，外加一个基站坐标，来验证没有控制点的情况下P4P的精度。

2.测量检测点的坐标。

3.PPK数据处理：软件一键化生成高精度的照片pos文件。

三、图像处理：

现在有很多的图像处理软件，可以用来处理数据，如pix4d mapper， metashape，Inpho，大疆疆图等，这些软件的功能基本类似，选取pix4d mapper 对数据进行验证。处理主要分为三个步骤：

1、初始化处理：创建工程，添加照片，选择坐标系导入POS，导入检查点 ，然后进行初始化处理：

（1）关键点提取：将特定特征标识为图像中的关键点

（2）关键点匹配：查找哪些图像具有相同的关键点并匹配他们

（3）相机优化：相机畸变参数优化

2、生成点云：

3、 生成DOM和DSM

四、精度验证：

我们通过给普通消费品的DJI P4P无人机添加PPK差分模块，经过以上分析不添加控制点的情况下，水平可以达到10cm以内的精度，高程可以达到30cm左右的精度，能满足大部分的要求，由此可见云帆创新的GAMA PPK模块是一种低成本的，高效的PPK方案！