立面测绘 | 精灵 4 RTK 助力厦门美丽乡村建设

乡村环境是带动乡村振兴的关键因素之一，农村人居环境整治也成为了近年来美丽乡村建设的重点工作。从乡村“颜值”入手，全面改善乡村建筑和景观，带动当地的旅游发展，促进产业升级，成为不少乡村的振兴路径。

近期，受当地建筑设计院委托，为厦门翔安区何厝村进行了建筑物外立面测绘。在该项目中使用大疆精灵 Phantom 4 RTK 进行倾斜摄影测量，为建立实景三维模型矢量图和建筑物外立面 CAD 线画图提供精准的图像信息，从而为建筑美化和改造提供决策支持。

工作流程

无人机倾斜摄影航拍---实景三维建模生产---立面正射影像图制作---建筑物外立面图绘制

无人机与建筑立面测绘

建筑立面测绘图是指在与其立面平行的投影面上所得到的正投影图，呈现着建筑的外貌特征。传统进行立面测绘是利用钢尺、锤球、角尺，通过搭设脚架或者挑杆挂尺来测量。这种原始的方式不但精度低，而且外业人员在攀爬时或有人身危险。

现代测绘中，三维激光扫描仪也是常见立面测绘的工具，它不需要接触对象本体就可直接获取空间及物体的高精度数据，但缺点是造价高昂，便携性差，后期处理繁琐，处理后的点云数据缺乏建筑立面必要的纹理特征。

用无人机采集图像，进而生成三维实景建模的方式则能有效解决这些弊端。无人机同样可以在不接触对象本体的情况下采集立面信息，且设备造价相对较低，后期处理简便，包含建筑不同部位的相关纹理信息。实践证明，使用大疆精灵 Phantom 4 RTK 等具备 RTK 高精度定位的无人机进行近景摄影测量能够满足建筑测绘的精度需求。

倾斜摄影外业效率提升数十倍

本次测区面积将近 0.1 平方公里，测区内建筑分布密集。本次作业航线规划使用的是精灵 Phantom 4 RTK 自带的 GS RTK  专业软件。选择摄影测量 3D 航线规划模式，只需选定测区，GS RTK 就能自动生成采集三维数据需要的航线，整个过程无布置像控点。

摄影测量3D航线规划示意图

为了保证模型精度，本次作业共进行了两次航线规划：

1.在航高100米处做 -45°摄影测量3D规划；

2.在航高120米处做 -60°摄影测量3D规划。

照片位置和姿态示意图

本次飞行作业仅出动1名外业人员，不到1小时就飞行2个架次采集到所需的500余张高清图像。经计算，大疆无人机航测解决方案的效率是传统测距仪、全站仪立面测量效率的30到50倍，是三维激光扫描仪的15到20倍。

内业深度处理

精灵 Phantom 4 RTK 采集的测区相片带有精确的位置信息，满足高精度实景三维模型的生产需求。何厝村项目中，工作人员基于三维模型进行了进一步的立面正射影像图制作与 CAD 立面图绘制。

立面正射影像图

立面图尺寸标注

高分辨率航拍影像让门、窗户、管线、水塔，电箱、空调等地物的绘制更加方便、全面、细致。工作人员还在模型上测量并标注出了建筑结构、构件的尺寸，帮助建筑设计院的规划师作出更科学合理的规划决策。

成果图

精灵 Phantom 4 RTK 的高精度成像真实、精准地反映了何厝村的建筑面貌，其成果得到了当地建筑设计院的充分肯定，将为美化和整改乡村建筑立面改造工程提供了有效依据，帮助美丽乡村建设提质升档。同时，还可有效避免因现实作业与设计规划存在误差而造成的损失。

实施本次项目的厦门负责人表示：精灵 Phantom 4 RTK 不但让倾斜摄影外业作业效率大幅度提升，还可以用于解决第五立面也就是房顶屋顶平面图的绘制难题。在接下来的建筑测绘项目中，我们将继续挖掘无人机可视化数据的更多价值。