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如何使用地面控制点?

无人机绘图软件使用GCP的指南

2017年5月9日星期二00:00:00 GMT+0000(协调世界时)

如果你使用无人机地图软件,你肯定听说过地面控制点(GCPs)。GCP通常用于测量行业以及虚拟设计和施工,大大提高了无人机地图的全球精度。尽管GCP并非在所有情况下都是必要的,但GCP是精确测绘的重要工具。但地面控制点究竟是什么?你如何正确使用它们呢?

为了帮助破解地面控制点的密码,我们整理了这个简短的指南,使用无人机地图软件的gcp。

什么是地面控制点?

地面控制点到底是什么?地面控制点是地面上的大型标记目标,策略性地分布在你感兴趣的区域。如果在航空地图中使用地面控制点,首先需要确定每个控制点中心的RTK GPS坐标。(稍后我们将解释如何做到这一点。)地面控制点和它们的坐标,然后用来帮助无人机测绘软件准确定位你的地图与周围的真实世界的关系。

把你的gcp想象成一系列放在无人机地图上的图钉可能会有帮助。因为无人机地图软件知道每个“图钉”的确切位置,当它匹配地图上所有其他点时,就可以参考它们的位置。

地面控制点是地面上的大型标记目标,在您感兴趣的区域内战略性地隔开。在这张地图中,测量公司Landpoint绕过了传统的土地测量,通过在无人机地图中使用GCP节省了80多工时。

何时及为何gcp重要?

如果使用正确,地面控制点将大大提高无人机地图的全局精度。也就是说,它们有助于确保地图上任何点的纬度和经度与实际GPS坐标精确对应。在需要精确映射和真正的全局精度的情况下,这一点非常重要。正如我们前面提到的,调查公司通常使用GCP,因为在他们所做的大多数工作中,高水平的全球精度非常重要。虚拟设计和建造是另一个经常需要这种精度的无人机测绘的领域。

位于路易斯安那州的测量公司Landpoint在创建用于地形测量的无人机地图时使用地面控制点。在85英亩的地图上使用GCP,他们的团队进行了精确的航空调查,与传统的土地调查方法相比,节省了80多个工时。

每个无人机测绘项目都是独特的,并不是所有项目都需要高水平的全局精度。因此,在决定采取使用GCPs的额外步骤之前,对每个项目进行单独评估是很重要的。但一般来说,像地理参考覆盖、设计文件和土地所有权调查等项目都受益于地面控制点的使用。在接下来的文章中,我们将深入探讨哪种类型的项目最适合使用GCPs。

如何建造地面管制站

没有一种正确的方法可以建立地面控制点。需要记住的一件重要事情是,GCP必须在航空图像中清晰可见。这是通过使用高对比度的颜色和确保地面控制点足够大,可以从您的特定飞行高度看到来实现的。在使用地面控制点时,我们通常建议以300英尺的速度飞行,前圈和侧圈为70/75。请记住,这可能会根据要映射的区域而发生变化。通过阅读我们的白皮书了解更多关于测绘精度检查我们的GCP支持文档

许多公司确实销售预制的便携式地面控制点。然而,许多无人机用户只是自己设计。

这个构造良好的GCP是用模板喷到混凝土上的。注意,这个标记足够大,从远处都能看到。中心标记有助于消除中心点位置的混淆。

如果您无法使用油漆标记GCP,有多种低成本的方法可以使用任何本地硬件商店提供的物品进行标记。上面所看到的耐候橡胶和乙烯基标记物最终每个价格约为5美元,非常耐用。

测量gps的位置

如前所述,测量每个地面控制点中心的GPS坐标是很重要的。要做到这一点,您需要一个实时运动学(RTK)或后处理运动学(PPK) GPS接收机。天宝和徕卡产品通常用于高精度GPS测量。最近,市场上也出现了新的、成本更低的替代品。雇佣一名测量员来测量地面控制点的位置也是一种选择。

请勿使用手机或平板电脑测量地面控制点的位置。这些设备的精度与无人机的车载GPS系统非常相似,无法提供精确的结果。相反,使用上面列出的方法之一,例如RTK或PPK GPS接收器。

在您感兴趣的区域周围至少分布4个GCP,确保在周边创建50-100英尺的缓冲区。

使用无人机绘图软件的地面控制点的最佳实践

当然,如果您将地面控制点与无人机地图软件一起使用,正确使用它们是很重要的。遵循这些最佳实践,以帮助确保您的gcp服务于他们的预期目的,并提高您的地图的准确性。

使用最少4个大型gcp:DroneDeploy至少需要4个地面控制点。每个都应该至少有四英尺长。对于更大的地图,通常不需要超过10个。

均匀分布你的地面gcp:对于大多数中等大小的地图,我们推荐5个gcp,一个位于每个角落,一个位于中心,如上图所示。同时,确保gcp之间的距离足够远,以避免混淆。一般来说,如果你在一张图片中看到一个以上的GCP,那么它们距离太近了。

在地图周长周围创建缓冲区:我们建议在地图边缘和地面控制点之间设置一个缓冲区。这确保有足够的图像覆盖来进行再处理。缓冲区的大小应该在50-100英尺之间,取决于你飞行的重叠程度。更高的重叠产生更多的图像,通常需要更少的缓冲区。

注意高程变化:如果被绘制的区域有明显的高程变化,如山丘、矿井和山谷,确保在每个不同的主要高程上至少放置一个地面控制点。

确保您的GCP畅通无阻:悬垂物、雪、阴影或眩光等视觉障碍使无人机地图上难以识别地面控制点。

了解EPSG代码:在DroneDeploy中处理地图之前,您必须输入与GPS测量相关的EPSG代码。通过修改GPS测量设备的设置来选择您的EPSG代码。在大多数情况下,我们建议使用WGS84(EPSG:4326)

请注意中间的GCP是如何在一个严重的阴影区域,使它几乎在地图上看不见。

有关地面控制点复杂性的更多信息,请观看我们的网络研讨会使用自助式GCP简化您的工作流程,或联系我们


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