無人機進行航空數據收集對于分析道路狀況非常有用-使用無人機勘測高速公路而不阻礙交通-

瑞士擁有1,400 多公里長的高速公路網絡。這些公路將人和貨物從山谷高原運送到阿爾卑斯山的最高山口。維護這些高速公路使國家得以順利運轉。高速公路維護的重要性顯而易見，但在修路或查找故障時將干擾降到最低卻是一項挑戰。

航空道路測繪使這一過程變得更容易，測量員需要識別道路的關鍵元素 - 例如沙井、涵洞和基座。為了成功進行道路測量，需要用精確的坐標識別這些物體，精度為最大誤差范圍為 10 厘米。由于瑞士多山的地形，額外的挑戰是其中一些道路位于橋梁或高架橋上。了解它們的狀況至關重要，但很難獲得。數據收集必須與道路測量安全取得平衡 - 例如既要保證檢查員的安全，又要不分散駕駛員的注意力。這就是為什么使用無人機進行航空數據收集對于分析道路狀況非常有用，即使在難以進入的地方也是如此。航空道路測量可以快速、安全地完成，并且不會影響所需的細節水平。

瑞士使用無人機測繪進行道路勘測

Studio Calastri 使用無人機和激光掃描儀進行土地和建筑物勘測。他們的總部位于瑞士意大利部分的塞門蒂納。他們受瑞士聯邦公路局 USTRA 的委托進行勘測。他們需要勘測現有道路特征，包括附近的墻壁或護欄。Studio Calastri 在進行勘測時沒有臨時關閉高速公路，以盡量減少干擾。他們選擇使用專門的攝影測量軟件 PIX4Dmapper 來處理他們的航空圖像，然后使用 PIX4Dsurvey 來提取和矢量化數據集。更快的選擇可能是使用專為大規模和走廊項目設計的 PIX4Dmatic，以便在導出到 PIX4Dsurvey 之前進行更快的處理。

項目細節

用戶	卡拉斯特里工作室
地點	瑞士
軟件	PIX4D調查 PIX4D測繪儀
硬件	經緯 M300 RTK 禪思 P1
拍攝的圖像	4,000
處理硬件	戴爾電腦，i7-10700KF，CPU 23.80 GHZ
地塞米松	1.26 厘米

如何使用無人機勘測阿爾卑斯山的高架橋

所討論的高架橋跨度很大，由于位于山腰，因此跨度有 250 米的高度變化。這將使獲取唯一的地面采樣距離變得困難，因為在恒定高度飛行時，處理后地面采樣距離 (GSD)會發生變化。相反，Studio Calastri 希望獲得一個可以渲染基本數字表面模型的數據集。調查于 2022 年 1 月進行，當時正值瑞士隆冬時節，因此他們計劃在早上進行調查，以盡量減少陰影在變化的光線下移動造成的失真。

Studio Calastri 使用了 DJI Matrice 300 RTK 無人機和 Zenmuse P1 相機。他們在 3 個早上完成了數據收集，收集了 4000 張圖片。雖然在調查期間汽車在路上行駛，但由于圖像重疊和 PIX4Dsurvey 背后的技術，他們知道這在矢量化和提取元素時不會成為問題。

PIX4Dsurvey 可以自動提取部分道路特征

自動提取如何協助航空道路勘測

圖像使用 PIX4Dmapper 進行處理，由于使用了 RTK 無人機，數據集的精度達到 10 厘米以內。這一特定精度是 USTRA 要求的。然后將 3D 點云導出到 PIX4Dsurvey。

PIX4Dsurvey 是一款專門用于矢量化和分析攝影測量項目或點云中的地形的軟件。它具有自動特征提取工具，地形過濾器可從數據集中刪除汽車等非地形特征- 這意味著盡管是在道路使用時收集圖像，但 Studio Calastri 仍可以看到整個道路。該軟件自動識別了沙井和排水溝。靠近文物的物體（例如墻壁和護欄）是從點云中手動提取的，或直接從圖像中提取的。

彎曲的道路設有護欄，以保護高架橋較高部分的駕駛員

提取完必要數據后，將其導出到 CAD 軟件。PIX4Dsurvey 彌補了攝影測量和 CAD 之間的差距，使從數據收集和處理到 CAD 的整個工作流程變得無縫銜接。其地形分析和分類的專業功能使其成為專業測量員的有用工具。

使用無人機繪制道路地圖的好處

Studio Calastri 的項目已成功交付給 USTRA，總體 GSD 為 1.26 厘米，可高度詳細地反映道路狀況。這對于維護規劃和更新 USTRA 記錄非常理想。

“Pix4D 是您在無人機順利飛行后在辦公室需要的工具，可以最輕松地向客戶提供結果，” - Studio Calastri 測繪數字模型部門的 Giacomo Cariboni

Studio Calastri 可以將該項目復制并擴展到瑞士和當地的其他道路，因為它簡單易行，可最大程度減少干擾。Studio Calastri 是 Pix4D 軟件的長期用戶，相信其精確的結果非常適合大規模勘測并可產生可靠的結果。