DJI 部件級實景三維建模，張家界貼近攝影測量案例詳解

近年來，實景三維成為測繪行業熱議話題。實景三維以真實直觀、高精度等特點在城市規劃、智慧旅遊、應急救災等領域得到廣泛應用。據自然資源部印發的《關於全面推進實景三維中國建設的通知》，到2050 年，80% 以上的政府決策、生產調度和生活規劃可通過線上實景三維空間完成。

隨著實景三維中國全面鋪開建設，眾多優質項目如雨後春筍般出現。去年，湖南省張家界實景三維便引起廣泛關注，項目成功入選2022 年數字湖南十大應用場景建設典型案例，堪稱實景三維中國應用的典範。

基於實景三維張家界模型的渲染效果

一起看看實景三維張家界項目應用了哪些新的航測技術及作業成果吧！

2022 年，首屆湖南旅遊發展大會在張家界舉行。為科技賦能大會，測出真實、立體、掌上的張家界，湖南省第一測繪院受湖南省自然資源廳、張家界自然資源和規劃局委託，負責實施“實景三維張家界”項目，建設數字孿生張家界城區、景區，充分挖掘實景三維數據價值。

張家界山地丘陵起伏，兼有山間盆地、河谷帶狀平原，全域地形地貌極其複雜，項目組需在三個月的短時間內，製作完成張家界全域9516 平方公里地形級實景三維、270 平方公里城市級實景三維，採集120 公里街景和202 處全景數據，建設48 處核心景區和場館超精細三維模型。

項目時間緊，任務重，要求高，項目組派出102 名技術人員進駐張家界，採用大疆經緯M300 RTK、精靈4 RTK 等各類型無人機29 架，使用大疆智圖在內的數據處理軟件，開展實景三維張家界項目作業。

項目組使用經緯M300 RTK 搭載P1進行航測作業

在實景三維張家界項目中，完成核心景區和場館超精細三維建模是一項重要任務。以張家界天門山森林公園為例，天門山山頂面積約2 平方千米，其中天門洞門高131.5 米，寬57 米，深60 米，高差巨大、信號遮擋、天氣多變，環境極端複雜，採用傳統的傾斜攝影測量方式無法完成精細化重建的任務。

綜合考慮多種因素，湖南省第一測繪院聯合武漢大學遙感信息工程學院貼近攝影測量課題組和武漢多普雲科技有限公司，決定在天門山等地採用貼近攝影測量技術，獲取高精度地理信息數據。

貼近攝影測量是武漢大學遙感信息工程學院張祖勳院士團隊針對無人機精細化測量需求提出的全新攝影測量技術，它以“目標”為攝影對象，利用無人機靈活的雲台擺動貼近攝影獲取超高分辨率影像，進行精細化地理信息提取，因此可高度還原地表和物體的精細結構。從數據上看，貼近攝影測量能夠達到亞厘米甚至毫米級的精度。

項目採用“由粗到細”影像採集策略。首先進行粗模採集，獲取被攝目標的結構信息，通過使用精靈4 RTK 對測區進行粗模正射影像數據採集，將數據導入大疆智圖軟件三維重建，生成粗模點雲數據成果。

初始點雲數據導入課題組自研的貼近攝影測量軟件DPGO（電腦端） 進行精細化貼近航線規劃，將天門山按照結構信息分為多個規則面，設置航線飛行高度、重疊度等參數，設置拍攝視角包括“正視+左右交向+上下交向”，保證目標物體的各個視角均被採集到，規劃飛行範圍，自動生成飛行航線。飛行航線導入DPGO （手機端），通過使用性能強勁的大疆經緯M300 RTK 搭載全畫幅測繪相機DJI P1 執行貼近航線任務。

使用DPGO 基於粗模進行航線規劃

最終，張家界天門山國家森林公園完成貼近原始影像採集15630 張，數據量229GB ，分辨率優於0.01 米，高度還原地表和景區精細結構，精準地記錄了天門山原始的真實三維信息。

採集的數據導入大疆智圖集群版做三維重建，大疆智圖針對貼近攝影測量方式採集的數據做了特殊優化，確保生成高質量的數據成果。大疆智圖每1G 內存可處理6000 張影像，採用10 節點集群配置^[1]，僅38 小時便完成天門山的高精度模型重建，真實還原景區的地形地貌。

天門山建模成果

實景三維模型將天門山景區的一草一木數字孿生到虛擬世界。2022 年11 月首屆湖南旅遊發展大會召開，遊客只需通過手機或電腦，即可720 度一覽景區三維VR 地圖。群峰競秀、萬石崢嶸，地圖復刻了天門山自然地貌和人文景觀精華。

點擊圖片瀏覽雲上天門山三維VR 地圖

值得一提的是，基於高精度貼近攝影測量的實景三維模型，項目組識別出10 處存在失穩傾倒或墜落風險的危岩體。為此，由張祖勳院士牽頭，聯合多個單位向張家界市人民政府提出《關於加強天門洞危岩識別與加固的建議》，建議對天門洞地質狀況與安全風險進行勘察和評估，得到市政府的高度重視並付諸行動。

在實景三維張家界項目中，還有百龍天梯等48 處核心景區和場館超精細三維模型均使用了貼近攝影測量技術進行建模。

百龍天梯貼近航線規劃

百龍天梯垂直高差335 米，山體地質環境複雜，整個天梯全天不定時高頻率運行，建模紋理細節挑戰大。項目組實地核算飛行區域面積因素，劃分10 個面，分別對頂部、岩壁側面、天梯正面等重點規劃航線任務，利用大疆經緯 M300 RTK+ DJI P1 自動飛行，共採集數據14076 張，大疆智圖集群建模耗時25 小時^[1]。

百龍天梯建模成果

實景三維張家界項目成果豐碩。“雲上張家界VR 地圖”產品集成378 幅空中全景、26 處三維實景、3 處VR 實景等多種數據，提供張家界智慧文旅重要數據底座，將科技和旅游完美結合，不僅能帶遊客“雲”遊張家界，還能提供“吃住行遊購娛”服務。

點擊圖片瀏覽雲上張家界三維VR 地圖

實景三維的蝶變還將繼續。按照項目制定的“近期服務旅發大會、中期夯實基礎設施、長遠服務自然資源管理和社會經濟發展”三期目標，實景三維張家界將為數字政府建設、人居環境改善、國土空間規劃、耕地保護等提供更科學、精準的測繪地理信息服務。

以大疆行業無人機、航測負載、建模軟件組成的大疆航測解決方案作為新型基礎測繪手段，覆蓋實景三維中國地形級、城市級、部件級各類場景，將進一步推動航測技術的發展與應用，為實景三維中國提供強大的技術基礎。

註釋[1] ：

【電腦配置】

主節點：AMD 3970X；GPU RTX3090；內存128G

子節點：Intel I7-7700 ；GPU GTX1650；內存32G