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浙江农林大学--无人机倾斜摄影测量虚拟仿真实验教学项目

2020-07-29
【摘要】:
北京欧倍尔无人机倾斜摄影测量虚拟仿真实验教学项目,通过在线虚拟仿真实验使学生了解无人机的基本构成、组成单元和控制方式,在线模拟无人机的航摄操作,使学生在虚拟仿真环境中熟悉无人机测绘系统的组建、各个组成单元的性能,掌握无人机飞行的操控、飞行路线的设计、像片控制点(简称像控点)的布设测定、影像数据的采集过程,了解影像数据的处理流程、数字地形图的生产方法。

北京欧倍尔无人机倾斜摄影测量虚拟仿真实验教学项目,通过在线虚拟仿真实验使学生了解无人机的基本构成、组成单元和控制方式,在线模拟无人机的航摄操作,使学生在虚拟仿真环境中熟悉无人机测绘系统的组建、各个组成单元的性能,掌握无人机飞行的操控、飞行路线的设计、像片控制点(简称像控点)的布设测定、影像数据的采集过程,了解影像数据的处理流程、数字地形图的生产方法。采用实结合的方式,让学生掌握无人机测绘地形图的这一新兴技术。该项目是北京欧倍尔为浙江农林大学定制开发,并成功协助学校将其申报为2018年度国家虚拟仿真实验教学项目。

利用计算机技术开发的无人机倾斜摄影测量虚拟仿真实验教学项目,解决了无人机测绘实验高成本、风险的难题, 避免了学生在实验过程中的误操作导致无人机镜头的摔坏、无人机砸中地面物或行人而发生的事故。降低安全风险和隐患,解决很多城市空域禁飞的难题或一些地方空域飞行申手续繁琐的问题,压缩基础技能训练时间,减少昂贵设备的高成本投入和实践教学场地的消耗,达到学生1人/组的实验教学要求, 实现实验资源全覆盖, 为无人机实地操作、三维建模和测绘地形图打下良好的技能基础。

实验方法描述:

1、仪器设备认知

在虚拟仿真平台中,学生通过三维模型学习无人机倾斜摄影测量涉及到的仪器设备的相关知识,包括无人机、全站仪和水准仪的结构和使用方法,完成练习题,教师可在线答疑。该部分内容可以作为学生学习相关仪器设备的导学或复习, 要结合老师在这前后的实验课堂上讲解的仪器操作的详细方法和注意事项。

主要部件名称

主要部件功能

练习题

2、私机数据采集( 4学时)

该部分分为“像控点布设”、“像控点测量”、 “航线设计” 和“无人机操控”四个模块。学生进入各个模块,根据系统提供的实验原理,分别完成正确的像控点的选择、利用全站仪或RTK获取像控点的坐标、规划航线与设置飞行参数以及无人机飞行操控采集数据,完成练习题,教师可在线答疑。在实验课堂上布置具体的实验任务,例如城镇区域1 : 500地形图的测绘,学生在线上完成实验,并在线提交报告,最后教师评分并及时反馈。

选择图尺比例

预设像控点

无人机遥控器

无人机飞行模式

3、私机数据处理( 3学时)

无人机航拍数据的处理包含以下步骤:使用像控点进行三维模型重建、在建好的三维模型上勾绘地形图、对地形图不完善的区域实施修补测。三维模型重建和三维模型地形图成图在商业软件中完成,地形图修补测使用全站仪进行坐标测量。学生在虚拟仿真平台中观看三维模型重建和地形图成图的软件操作视频,在地形图修补测模块中学习全站仪测图的流程,并在各个模块中完成练习题。

地形图勾绘

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