马陵河是江苏省宿迁市老城区一条重要排涝河道,1974 年人工开挖而成,全长 5.2 km,汇水面积 11.6 km?,居住人口 13.85 万人。河道水质长期处于黑臭状态,严重影响周边居民日常生活,被称为宿迁的“龙须沟”。

宿迁市积极回应群众呼声,制定《马陵河水环境综合整治实施方案》,启动马陵河水环境综合整治工程。如今,马陵河迎来了新生,从过去“脏乱臭”的代名词,变成了城水相融、人水和谐的“生态河、景观带、南北大通道”,呈现“水清可观、岸绿可憩、景美可赏”的景象。

治理前

治理后

近期,受宿迁水利局委托,DJI 大疆行业应用合作伙伴南京云瞰对马陵河入河口至 5 公里处河流及两岸的地貌进行实景三维建模,借助无人机以更直观的方式展示河流治理成果。

城区作业难,项目工期赶

任务开始前,团队就意识到该项目的几个难点:

1.   测区在老城区,面对错落的楼房以及密集的人群,需要时刻注意飞行安全。

2.   楼房高低不同,影响航高,间接影响重叠度;带状测区较长,航线规划繁琐。

3.   甲方要求在 10 天工期内完成,传统的测量方式短时间内无法满足甲方的要求;固定翼航测无法低空飞行,且在市区飞行危险性比较大。

经过多个方案的比较,团队最终选择使用大疆小型多旋翼无人机精灵 Phantom 4 RTK 进行影像采集。得益于厘米级导航定位系统和专业航线规划应用,精灵 4 RTK 可适用于城区等复杂的航测应用场景。而大疆智图软件则可对无人机的高清影像数据进行空中三角测量,生成高精度三维模型。

一站式作业流

前期勘测沿着五公里的河道观察周围两旁的建筑物高低,标记出比较高的楼层,提前规划好航线。精灵 4 RTK 可以灵活设置不同的飞行高度,此次设置低楼区飞行高度 73 米 GSD 为 2cm,高楼区飞行 108 米 GSD 为 3cm,重叠度都一样,旁向重叠率 70%,航向重叠率 80%,保证建模成果精度。

精灵 4 RTK 采集数据支持 KML 文件导入,直接在航线规划应用中导入 KML 格式测区范围线,帮助用户智能规划航线控制精灵 4 RTK 采集数据。

测区范围图

两名外业飞手同时作业,每天外业时长为 7 个小时,由于光线条件的原因选取早上 9 点至下午 4 点为外业采集的时段,在外业结束后回去整理照片并传回内业处理。外业飞行总共花费 3 天的时间,总共飞行 72 个架次,照片量 22744 张。

内业人员使用大疆智图,先进行空三处理,跑出点云,然后进行重建处理,输出三维建模成果,数据成果大小共 18.3G。

* 电脑配置:i7处理器/64G 内存/2080显卡

效率提升的重点:免像控、自动化、高性能

在工期和成本紧张的情况下,整个项目内外业总计7天时间完成,比预计工期提前 3 天完成,项目时间与人力效率的提升,得益于两个方面:

1.   此次项目使用精灵 4 RTK 进行测绘,免去地面人工打像控点的流程,保证最终成果精度的同时,大大减少外业工作量。

2.   精灵4 RTK 可以做到一键起飞自动执行航线任务,大疆智图可以一键自动处理,无需过多的人工操作。大疆智图有超强的处理能力,在最新的版本中,1GB 内存可处理 400 张精灵 4 RTK 照片,相较于旧版本效率提升 4 倍。在此项目中,大疆智图只需要一台电脑 4 天就可处理 2 万多张照片,可大幅提升数据处理效率及减少电脑硬件成本的投入,对于项目团队来说应对紧急事态的项目更加游刃有余。

马陵河河流治理除了河道综合整治,更是对河道沿岸绿化和滨水空间统筹重新规划,实施了水体公园、东关口历史文化公园等一批重点工程,累计新增绿化面积 14.5 万平方米,实现河道治理功能性和景观性的统一。

从大疆智图的实景三维建模成果中,可以直观清晰地看到整齐的沿街店铺、沿河栽种的树木、新建桥梁和沿河公园以及其他公共设施。

水清、岸绿、路通,借助精灵 4 RTK 和大疆智图,河流治理的成果被生动立体的记录下来,辅助完工后的日常养护管理,同时方便向更多城市介绍治理经验。

大疆行业应用将与合作伙伴共同协作,落实《水污染防治行动计划》确定的目标任务和全国生态环境保护大会要求,打好污染防治攻坚战,用科技的力量常态化守护清水绿岸、鱼翔浅底景象。