ArcGIS內(nèi)外業(yè)一體化采集解決方案——輕小型無(wú)人機(jī)農(nóng)作物調(diào)查（V1.0）易智瑞（中國(guó)）信息技術(shù)有限公司無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心2018年

6月易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心——制定及修訂記錄——版本V0.8V0.9V1.0完成日期2018-5-42018-5-252018-6-4編寫(xiě)/修訂紀(jì)要

編寫(xiě)者備

注初稿內(nèi)容完善審稿凌龍完成初稿外業(yè)部分增加內(nèi)業(yè)處理流程等內(nèi)容。白旭陽(yáng)白旭陽(yáng)11.需求說(shuō)明如上圖，在一個(gè)

200米*200米的樣方內(nèi)（紅色框），已根據(jù)衛(wèi)星影像初略勾勒出了若干個(gè)地塊（黃色面）?，F(xiàn)需要通過(guò)實(shí)地調(diào)查獲取每個(gè)地塊種植的主要作物類(lèi)型，種植面積，并通過(guò)多個(gè)地塊獲取一個(gè)行政單位（一個(gè)縣，市乃至省）內(nèi)的作物種植面積等統(tǒng)計(jì)值。32.技術(shù)路線(xiàn)2.1傳統(tǒng)技術(shù)路線(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)路線(xiàn)采用的是外業(yè)人員攜帶平板電腦，走到每個(gè)地塊邊上，通過(guò)肉眼識(shí)別地塊中種植作物的類(lèi)型，并將信息手寫(xiě)記錄在圖紙或平板電腦中。再回到內(nèi)業(yè)將平板電腦中的信息形成數(shù)據(jù)包導(dǎo)出并統(tǒng)一提交。2.2ArcGIS內(nèi)外業(yè)一體化采集技術(shù)路線(xiàn)ArcGIS內(nèi)外業(yè)一體化采集技術(shù)路線(xiàn)中，使用面向GIS的飛行地圖

“智飛地圖”作為外業(yè)工作平臺(tái)，提前生成好外業(yè)工作地圖，導(dǎo)入到iPad中作為可離線(xiàn)使用的本地?cái)?shù)據(jù)。在外業(yè)工作中，可以直接使用iPad進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配準(zhǔn)，快速獲知現(xiàn)場(chǎng)樣方的實(shí)際方位、大小和位置，使工作地圖與實(shí)際工作范圍基本重合，再使用消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)和iPad進(jìn)行更加精準(zhǔn)高效的高清正射影像拍攝工作，并采集采樣點(diǎn)。使用智飛地圖拍攝采樣點(diǎn)的方法的優(yōu)點(diǎn)在于：采樣點(diǎn)照片可以直接覆蓋在本地?cái)?shù)據(jù)上，并自動(dòng)匹配好大致的方向和對(duì)應(yīng)的空間位置。在使用無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程拍攝高清采樣點(diǎn)后，可以用采樣點(diǎn)照片作為內(nèi)業(yè)識(shí)別的解譯樣本點(diǎn)，而無(wú)需作業(yè)人員走到對(duì)應(yīng)樣方處進(jìn)行拍攝。通過(guò)一定的樣本點(diǎn)積累，可使內(nèi)業(yè)依據(jù)“高清正射影像+無(wú)人機(jī)超低空采樣點(diǎn)”的方式，進(jìn)行更高效的作物類(lèi)型識(shí)別，大幅縮短外業(yè)工作時(shí)間，降低工作難度。此外，此套方案也可以配合電子手簿，實(shí)現(xiàn)外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)判讀，后期成果可以更快捷的與ArcGIS對(duì)接。45無(wú)人機(jī)選型由于采集面積相對(duì)較小，可選擇目前市面上常用的輕小型旋翼無(wú)人機(jī)，優(yōu)勢(shì)在于外業(yè)攜帶方便，低空飛行靈活穩(wěn)定，對(duì)起降場(chǎng)地要求極低，穩(wěn)定可靠，飛行時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)人機(jī)價(jià)格相對(duì)較低。推薦選擇大疆創(chuàng)新（官網(wǎng)

/cn）系列機(jī)型：機(jī)型相關(guān)參數(shù)特點(diǎn)分析推薦程度★★★☆精靈

3Adv、

理論飛行時(shí)間：

各參數(shù)指標(biāo)中規(guī)中矩。Pro23分鐘；1)體積較小，攜帶較方便，配攝像頭拍

照像

置雙肩背包后可滿(mǎn)足極端情況素：1200萬(wàn)；

下登山一定距離后起飛。理論遙控距離：

2)1塊電池的飛行時(shí)間可滿(mǎn)3.5千米；足采集一個(gè)樣方正射影像的需作業(yè)套裝（無(wú)人

求；機(jī)，雙肩包，4電

3)1200萬(wàn)像素?cái)z像頭在

100池，遙控器）總

米高度飛行采集，生產(chǎn)出空間分重約

5公斤；

辨率為

5cm的正射影像。單機(jī)官方售價(jià)：

4)3.5千米理論遙控距離在較4999/5999復(fù)雜干擾情況下也可保障

1千米距離內(nèi)較好的圖傳與遙控，可滿(mǎn)足樣方采集的距離需求。5)售價(jià)便宜，性?xún)r(jià)比高。精靈

4理論飛行時(shí)間：

1)具有精靈

3的所有優(yōu)勢(shì)。

★★★★28分鐘；

2)較精靈

3系列飛行時(shí)間更攝像頭拍

照像

長(zhǎng)，可采集更遠(yuǎn)距離外的樣方。素：1200萬(wàn)；理論遙控距離：3.5千米；作業(yè)套裝（無(wú)人機(jī)，雙肩包，3電6池，遙控器）總重約

5公斤；單機(jī)官方售價(jià)：7499悟

1V2.0理論飛行時(shí)間：

1)對(duì)比精靈

3的優(yōu)勢(shì)在于飛

★★★18分鐘；行速度更快，機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)。攝像頭拍

照像

2)劣勢(shì)在于攜帶不便，裝箱后素：1200萬(wàn)；

重量大，只適合放在機(jī)動(dòng)車(chē)后理論遙控距離：

備箱內(nèi)攜帶，不適合登山攜帶。3.5千米；3)飛行時(shí)間短于精靈

3，但實(shí)作業(yè)套裝（無(wú)人

測(cè)也可滿(mǎn)足該應(yīng)用采集需求。機(jī)，雙肩包，4電池，雙遙控器）總重約10公斤；單機(jī)官方售價(jià)：12999悟

1Pro理論飛行時(shí)間：

1)較悟

1V2.0版的優(yōu)勢(shì)在于

★★15分鐘；攝像頭分辨率更高，可以在更高攝像頭拍

照像

空飛行獲取同樣分辨率影像，因素：1600萬(wàn)；

此影像覆蓋效率更高。理論遙控距離：

2)劣勢(shì)在于

X5攝像頭較重，3.5千米；飛行時(shí)間進(jìn)一步變短。但實(shí)測(cè)作業(yè)套裝（無(wú)人

也可滿(mǎn)足該應(yīng)用采集需求。機(jī)，雙肩包，4電池，雙遙控器）總重約10公斤；單機(jī)官方售價(jià)：21999MavicPro理論飛行時(shí)間：

1)擁有精靈

4的所有優(yōu)勢(shì)?！铩铩铩铩?27分鐘攝像頭拍

照像

身極其輕便，攜帶方便，即使有素：1200萬(wàn)登山需求也完全不用擔(dān)心。理論遙控距離：

3)飛行時(shí)間與精靈

4相當(dāng)。5千米

4)遙控距離更遠(yuǎn)，可提供更多2)另外還具有便攜的優(yōu)勢(shì)。機(jī)作業(yè)套裝（無(wú)人

的系統(tǒng)冗余，采集更遠(yuǎn)的樣方。機(jī)，單肩包，3電池，遙控器）總重約

2公斤；單機(jī)官方售價(jià)：6499精靈

4Pro理論飛行時(shí)間：

1）擁有很長(zhǎng)（理論

30分鐘★★★★★30分鐘）的續(xù)航時(shí)間。攝像頭拍

照像

2）感光元件尺寸大，像素高，素：2000萬(wàn)理論遙控距離：7千米同等分辨率需求下安全飛行高度更高。3）具備雙頻段（2.4/5.8Ghz）遙控信號(hào)，圖傳不易受到環(huán)境因素干擾。作業(yè)套裝（無(wú)人機(jī)，原裝箱，3電池，遙控器）總

4）

攝像頭角度更廣，同等高度重約：4公斤；可以拍攝更大的畫(huà)面。單機(jī)官方售價(jià)：

5）抗風(fēng)能力較強(qiáng)。9999元

6）

避障系統(tǒng)先進(jìn)，前后均可自動(dòng)避障。悟

2理論飛行時(shí)間：

1）

相機(jī)具有高分辨率的特點(diǎn)。

★★★★約

27min（使用

2）

抗風(fēng)性能極佳，并可選配高ZenmuseX4S）約

23min（使用原槳，在高海拔、大風(fēng)環(huán)境下有優(yōu)勢(shì)。8ZenmuseX7）3）

具有自加熱系統(tǒng)，高原高寒?dāng)z像頭拍

照像地區(qū)優(yōu)先選擇。素：2000萬(wàn)像素

4）

一次飛行用兩個(gè)電池，存在理論遙控距離：7千米電量緊張的劣勢(shì)。作業(yè)套裝（8塊電池，遙控器，原裝箱，約10公斤）官

方

售

價(jià)

：27000元起經(jīng)緯

200理論飛行時(shí)間：

1）

可以同時(shí)搭載不同分辨率

★★★★38分鐘的兩個(gè)鏡頭。攝像頭拍

照像

2）

飛行時(shí)間較長(zhǎng)。素：2000萬(wàn)像素

3）

機(jī)身采用防水防塵設(shè)計(jì)，適以上，（可以搭載多種相機(jī)）用于沙漠，或潮濕多雨的地區(qū)。理論遙控距離：

4）

劣勢(shì)在于，體積和重量都較5千米大，必須用車(chē)搬運(yùn)。作業(yè)套裝（原裝包裝箱遙

控器和電池組

14公斤左右）操控設(shè)備選型大疆創(chuàng)新系列機(jī)型遙控器需要配合移動(dòng)設(shè)備運(yùn)行

DJIGO、DJIGSPro、智飛地圖等

App，大疆創(chuàng)新支持多種移動(dòng)設(shè)備，詳情可查詢(xún)官9網(wǎng)

/cn。根據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，蘋(píng)果

IOS設(shè)備的

App用戶(hù)體驗(yàn)和穩(wěn)定性明顯優(yōu)于安卓設(shè)備，因此推薦蘋(píng)果設(shè)備。由于野外光線(xiàn)往往較強(qiáng)，推薦購(gòu)買(mǎi)如下適配的遙控器遮光罩（手機(jī)/平板版均有），可淘寶自行購(gòu)買(mǎi)。由于不同

IOS設(shè)備的屏幕大小、反光度、亮度以及續(xù)航時(shí)間、是否有網(wǎng)絡(luò)等因素差別，在野外工作中的推薦度評(píng)估情況如下：機(jī)型特點(diǎn)分析推薦程度★★★★IPhone6s，

1)體積較小，攜帶較方便，長(zhǎng)時(shí)間托舉不容IPhone6sPlus，IPhone7，

2)MavicPro用戶(hù)推薦設(shè)備。IPhone7Plus，

3)屏幕亮度較弱，較小，在野外環(huán)境光線(xiàn)比IPhone8，

較強(qiáng)的情況下會(huì)導(dǎo)致屏幕難以看清。將屏幕亮IPhone8Plus，

度調(diào)至最亮，10多分鐘內(nèi)會(huì)出現(xiàn)設(shè)備過(guò)熱強(qiáng)易疲勞。IPhoneX制降低屏幕亮度的問(wèn)題。10iPadAir、iPadAir1)工作時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)測(cè)可連續(xù)工作

6小時(shí)以★★★Wi-Fi+Cellular、上。iPadAir2、iPad2)屏幕大，便于操作。Air2Wi-Fi+3)強(qiáng)烈建議使用具有

3G、4G插卡版，因?yàn)镃ellular設(shè)備可以實(shí)時(shí)下載工作區(qū)域內(nèi)的影像底圖做參考，且內(nèi)置

GPS便于定位。4)加上遙控器，設(shè)備總體較重，長(zhǎng)時(shí)間托舉容易疲勞。5)由于體積過(guò)大，與

Mavic遙控器無(wú)法適配iPadmini3系

1)工作時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)測(cè)可連續(xù)工作

4小時(shí)以★★★★★列、iPadmini4上。系列、IPad系列

2)屏幕較大，便于操作。和

iPadPro系列

3)強(qiáng)烈建議使用具有

3G、4G插卡版，因?yàn)樵O(shè)備可以實(shí)時(shí)下載工作區(qū)域內(nèi)的影像底圖做參考，且內(nèi)置

GPS便于定位。4)加上遙控器，設(shè)備總體重量適中，可長(zhǎng)時(shí)間托舉。5)由于體積較大，與

Mavic遙控器無(wú)法適配6)如果操作的無(wú)人機(jī)不是

Mavic，則

IPadmini的

3G/4G版或標(biāo)準(zhǔn)大小

IPad4G版為最佳選擇。7)iPadPro由于屏幕過(guò)大，無(wú)法適配無(wú)人機(jī)遙控器設(shè)備，需另配第三方支架大疆

CrystalSky1)工作時(shí)間長(zhǎng)，可聯(lián)系工作

6小時(shí)以上★★★★高亮顯示屏2)屏幕低反射率，無(wú)需遮光罩也可在強(qiáng)光下正常使用3)耐高溫和低溫4)工作穩(wěn)定，反應(yīng)速度快5)安卓系統(tǒng)，目前第三方

App支持一般，某11些

App僅支持

iOS系統(tǒng)6)僅手動(dòng)飛行時(shí)首選。內(nèi)業(yè)處理電腦選型CPU：優(yōu)于

4核內(nèi)存：不小于

4G硬盤(pán)：不小于

500G顯卡：根據(jù)傾斜攝影軟件的運(yùn)算特點(diǎn)而定，使用

GPU計(jì)算的傾斜攝影軟件，推薦使用性能盡量?jī)?yōu)異的顯卡，很多傾斜攝影軟件對(duì)

N卡的支持遠(yuǎn)好于

A卡；如果傾斜攝影軟件使用

CPU計(jì)算，則顯卡無(wú)要求。2.2.1軟件選型產(chǎn)品名功能描述EsriDrone2MapDrone2Map是

Esri發(fā)布的一款輕型無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件，具有多線(xiàn)程、簡(jiǎn)單易用、成果類(lèi)型豐富、便于發(fā)布等特點(diǎn)。在該應(yīng)用需求中主要用于將無(wú)人機(jī)飛回的影像拼接成高清正射影像。EnviOneButtonArcMap10.6EnviOneButton是

Esri銀牌合作伙伴

Icaros公司的無(wú)人機(jī)影像處理產(chǎn)品，簡(jiǎn)單易用，可快速生成高清正射影像和

Esri鑲嵌數(shù)據(jù)集。在該應(yīng)用中可以將無(wú)人機(jī)影像拼接成高清正射影像。ArcMap是

ArcGISDesktop中的一個(gè)應(yīng)用程序，擁有豐富的

GIS數(shù)據(jù)處理和地圖管理能力，并可方便的進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，滿(mǎn)足用戶(hù)深入的定制需求。在該應(yīng)用中可使用

ArcMap自帶的

GeoTaggedPhotosToPoints工具將解譯樣本點(diǎn)照片定位到地圖上；還可將無(wú)人機(jī)影像、樣方和地塊、解譯樣本點(diǎn)照片等多種數(shù)據(jù)整合到一張地圖中，并進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的配圖。ArcMap通過(guò)定制開(kāi)發(fā)可實(shí)現(xiàn)一個(gè)行政區(qū)范圍內(nèi)多個(gè)樣方的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與匯總，定制后可形成特定格式的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。ArcGISPortal是空間數(shù)據(jù)共享門(mén)戶(hù)，可以輕易的實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶(hù)在組織內(nèi)外進(jìn)行空間數(shù)據(jù)共建共享，形成內(nèi)外業(yè)一體化，內(nèi)外業(yè)協(xié)作的應(yīng)用模式。ArcGISPortal可有效的提高空間數(shù)據(jù)的使用效率，縮短分享周期，降低空間信息分享成本。在該應(yīng)用如果用戶(hù)希望高清無(wú)人機(jī)影像發(fā)布到專(zhuān)網(wǎng)或公網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，讓更多的內(nèi)業(yè)解譯人員同時(shí)解譯，或使上級(jí)部門(mén)更全面的了解工作進(jìn)展，使用

ArcGISPortal再適合不過(guò)。ArcGISPortal10.612DJIGO4DJIGO4是大疆創(chuàng)新公司官方的無(wú)人機(jī)操控軟件，可用于無(wú)人機(jī)日常操作，手動(dòng)飛行控制等。在該應(yīng)用中可用于無(wú)人機(jī)手動(dòng)起降，手動(dòng)飛行超低空獲取作物解譯樣本點(diǎn)照片。智飛地圖智飛地圖是一款無(wú)人機(jī)飛行地圖

APP，可加載海量地理空間數(shù)據(jù)、并智能控制無(wú)人機(jī)飛行的飛行平臺(tái)，創(chuàng)舉性的將消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)普及到諸多行業(yè)應(yīng)用，大幅提升工作效率、減少飛行成本。在該應(yīng)用中可根據(jù)內(nèi)業(yè)時(shí)導(dǎo)入的高清衛(wèi)星影像、樣方、地塊等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的完成正射影像自動(dòng)采集和采樣點(diǎn)手動(dòng)采集工作。2.2.2團(tuán)隊(duì)規(guī)模建議輕小型旋翼無(wú)人機(jī)具有操作簡(jiǎn)單，門(mén)檻低，維護(hù)成本低等特點(diǎn)，一般只需

2~3人即可構(gòu)建一個(gè)小型無(wú)人機(jī)團(tuán)隊(duì)。其中外業(yè)飛手

1~2人

，內(nèi)業(yè)人員

1人。外業(yè)飛手要求熟練掌握正射影像、傾斜攝影模型、低空采樣點(diǎn)以及視頻拍攝等外業(yè)采集工作；內(nèi)業(yè)人員要求熟練掌握正射影像、傾斜攝影模型、低空采樣點(diǎn)等數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)處理軟件，并對(duì)

ArcGIS等

GIS軟件有一定掌握，可以制作簡(jiǎn)單的專(zhuān)題地圖。3.采集與生產(chǎn)流程3.1.向智飛地圖導(dǎo)入

GIS數(shù)據(jù)智飛地圖配備的“智飛助手”程序，可以將

ArcGIS中使用的高清影像、shp、dwg等柵格和矢量數(shù)據(jù)導(dǎo)入并配圖，制成智飛地圖使用的飛行地圖，并導(dǎo)入操作無(wú)人機(jī)的

IPad。133.2.現(xiàn)場(chǎng)勘查飛行前攜帶智飛地圖

App，根據(jù)樣方的準(zhǔn)確位置進(jìn)行實(shí)地勘查。以某一個(gè)樣方為例，根據(jù)內(nèi)業(yè)導(dǎo)入智飛地圖的樣方位置可迅速找到樣方。該區(qū)域?yàn)槲髂蠀^(qū)某丘陵地帶，外業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜。樣方范圍內(nèi)有一個(gè)十幾米高的山坡（如下圖），電線(xiàn)分布雜亂，有幾棟

3層高的民房存在信號(hào)遮擋，僅有一條水泥路可開(kāi)車(chē)到達(dá)樣方附近，水泥路兩旁也有植被遮擋信號(hào)。14經(jīng)綜合考慮選擇距離樣方邊緣

100米左右、水泥路兩旁植被較少、繞開(kāi)民房、視野較開(kāi)闊的一小塊地面作為起降點(diǎn)。下圖紅色箭頭附近：3.3.飛行方案制定3.2.1飛行范圍部分地塊實(shí)際調(diào)查范圍超出了

200米*200米的樣方范圍，為了確保無(wú)人機(jī)高清正射影像成果范圍覆蓋到所有地塊，實(shí)際飛行采集的范圍向外擴(kuò)展到

400米*400米。153.2.2飛行方法智飛地圖現(xiàn)場(chǎng)配準(zhǔn)：通常情況下，我們獲取的在線(xiàn)底圖和樣方的實(shí)際位置坐標(biāo)存在偏差，導(dǎo)致在外業(yè)實(shí)際的拍攝過(guò)程中，對(duì)樣方的方向、邊界等信息把握不準(zhǔn)，這里就需要用到智飛地圖的現(xiàn)場(chǎng)配準(zhǔn)功能，具體操作步驟如下：第一步：點(diǎn)擊左下角“設(shè)置”，選中菜單中“動(dòng)態(tài)矯正的選項(xiàng)”。16第二步，找到衛(wèi)星底圖上與實(shí)際位置相近的，便于辨別的點(diǎn)（十字路口，房角等），站在這個(gè)點(diǎn)位上，拖動(dòng)準(zhǔn)心位置與該位置重合，點(diǎn)擊“我在這里”即可，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)配準(zhǔn)。正射影像成果的飛行方法：該應(yīng)用要求正射影像成果空間分辨率優(yōu)于

5cm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知精靈

4Pro搭載的

2000萬(wàn)像素相機(jī)在

120米高度采集，最終正射影像分辨率優(yōu)于

5cm，可滿(mǎn)足成果需求標(biāo)準(zhǔn)。飛行軌跡使用智飛地圖軟件自動(dòng)設(shè)定，范圍為

400米*400米，飛行高度

120米，航向重疊度設(shè)置為

70%，旁向重疊度設(shè)置為

60%，攝像頭會(huì)在起飛前自動(dòng)設(shè)為垂直向下。智飛地圖中規(guī)劃的任務(wù)上傳到無(wú)人機(jī)后，無(wú)人機(jī)自動(dòng)起飛開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)，任務(wù)完成后自動(dòng)返航并降落到起飛點(diǎn)附近。大疆無(wú)人機(jī)自動(dòng)返航的降落點(diǎn)一般會(huì)偏離起飛點(diǎn)二十厘米左右，降落時(shí)應(yīng)根據(jù)周邊具體情況適當(dāng)微調(diào)，必要時(shí)在低空切換為手動(dòng)操作，確保安全降落。智飛地圖設(shè)置步驟如下：17第一步：選擇

app左側(cè)“任務(wù)”選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊下方“新建”，建立一個(gè)測(cè)區(qū)任務(wù)。第二步：選擇好測(cè)區(qū)以后，在任務(wù)信息中調(diào)整“飛行高度”為

120m，返航高度大于等于“120m”，檢查拍攝相機(jī)的型號(hào)是否識(shí)別正確，將航向重疊率設(shè)置為

70%，18（根據(jù)實(shí)際情況可以高于

70%，但一般不低于

70%，避免產(chǎn)生重疊度不夠的問(wèn)題）航間重疊度設(shè)置為

60%（可以高于

60%，但會(huì)同步增加航線(xiàn)數(shù)量，降低效率）。*1、注意檢查預(yù)計(jì)飛行時(shí)間，合理規(guī)劃航線(xiàn)長(zhǎng)度。以確保無(wú)人機(jī)安全運(yùn)行。2、樣方應(yīng)該盡量包含在航線(xiàn)（黃色線(xiàn)條）范圍內(nèi)，由于正射影像成果邊緣會(huì)出現(xiàn)變形，所以，藍(lán)色區(qū)域覆蓋面積僅供參考。3、無(wú)人機(jī)返航邏輯默認(rèn)以“飛行高度”和“返航高度”設(shè)置值中最高的高度為準(zhǔn)，注意合理設(shè)置返航高度。第三步：點(diǎn)擊左側(cè)“執(zhí)行”按鈕，等待系統(tǒng)自檢正常后，上傳至無(wú)人機(jī)開(kāi)始自動(dòng)飛行。19機(jī)器拍攝過(guò)的點(diǎn)會(huì)在智飛地圖上以紅色圓點(diǎn)顯示，等待飛機(jī)執(zhí)行完任務(wù)后返航。采樣點(diǎn)飛行方法：該應(yīng)用中本沒(méi)有要求必須獲取低空采樣點(diǎn)，但在實(shí)際操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)即使是3cm分辨率的正射影像成果也無(wú)法看清農(nóng)作物的葉子識(shí)別出具體是哪一種作物，只能在正射影像上大致看出作物的種植密度、植株形態(tài)、分布等規(guī)律。因此需要超低空飛行拍攝高清的采樣點(diǎn)照片。獲取的正射影像如下：20采樣點(diǎn)采集方法為使用智飛地圖程序手動(dòng)操作無(wú)人機(jī)飛行在

40米左右的安全高度，飛行到地塊正上方后小心的將高度垂直下降到

15~20米，垂直向下拍照獲取一至兩張采樣點(diǎn)照片；然后將無(wú)人機(jī)再次拉高到

40米左右水平飛行到下一個(gè)地塊上空下降拍攝，以此類(lèi)推。之所以要先拉高后水平飛行，是因?yàn)榈涂账斤w行可能會(huì)纏繞到低空的電線(xiàn)或碰撞到十幾米高的陡坎、民房等。這種飛行的方法好比“蜻蜓點(diǎn)水”，飛行示意圖如下：獲取的高清解譯樣本點(diǎn)照片如下：21具體操作步驟如下：第一步：以

48號(hào)樣方為例，打開(kāi)智飛地圖上加載的矢量底圖數(shù)據(jù)，找到需要拍攝的樣方位置，起飛后直接手動(dòng)操作無(wú)人機(jī)向

48號(hào)樣方飛去，此時(shí)，應(yīng)注22意以下兩點(diǎn)：（1）

未到達(dá)樣方時(shí)飛機(jī)鏡頭朝前下方，便于觀察航線(xiàn)上有無(wú)障礙物。（2）

未進(jìn)行采樣點(diǎn)拍攝時(shí)，飛機(jī)飛行的高度不宜過(guò)低。第二步：到達(dá)指定樣方上空后，將飛行地圖和飛機(jī)攝像機(jī)畫(huà)面切換，鏡頭垂直

90度向下對(duì)準(zhǔn)，手動(dòng)操控?zé)o人機(jī)垂直下降，拍攝采樣點(diǎn)，在此過(guò)程中，不能在低空水平方向上移動(dòng)飛機(jī)位置，以免碰撞。第三步：垂直升起飛機(jī)至安全高度，重復(fù)該步驟飛到下一個(gè)樣方上空進(jìn)行采樣點(diǎn)拍攝。獲取的采樣點(diǎn)在無(wú)人機(jī)的存儲(chǔ)卡內(nèi)，可導(dǎo)出到電腦，也可以根據(jù)需要在平板端快速顯示并疊加，如下圖。23在飛行相冊(cè)中打開(kāi)相應(yīng)的照片圖層，可以直接將采樣點(diǎn)照片自動(dòng)疊加到樣方底圖上面。經(jīng)實(shí)測(cè)一個(gè)樣方自動(dòng)飛行采集正射影像需要消耗一塊電池，手動(dòng)飛行采集解譯樣本點(diǎn)照片至少需要另一塊電池。在操作熟練的情況下，兩至三塊（飛行時(shí)間30鐘左右）電池即可完成一個(gè)樣方的所有外業(yè)采集工作。鎖定目標(biāo)飛行方法：在完成正射映像、采樣點(diǎn)拍攝后。我們需要鎖定目標(biāo)飛行拍攝視頻，以幫助內(nèi)業(yè)人員更直觀的熟悉樣方實(shí)際情況。具體操作方法：將無(wú)人機(jī)升至安全高度

，并拉出樣方外，將攝像機(jī)始終對(duì)準(zhǔn)樣方部分，切換到“拍攝視頻”檔位，操作無(wú)人機(jī)圍繞樣方進(jìn)行環(huán)繞拍攝。運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示：3.3.成果數(shù)據(jù)處理3.3.1整理航片為了便于不同軟件生成不同成果，我們需要將無(wú)人機(jī)拍攝回來(lái)的照片和視頻進(jìn)行簡(jiǎn)單的手工整理。該應(yīng)用需要利用無(wú)人機(jī)影像生成正射影像和解譯樣本點(diǎn)兩24類(lèi)成果，因此我們將用于生成正射影像的照片放到一個(gè)文件夾，將解譯樣本點(diǎn)放到名為“caiyangdian”的另一個(gè)文件夾中。注意：路徑和文件名中均不得含有中文字符或空格，否則可能會(huì)導(dǎo)致軟件處理出錯(cuò)。3.3.2生成正射影像高清正射影像是作物識(shí)別的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，我們可以使用

Esri的

Drone2map或Envi的

OneButton將無(wú)人機(jī)采集到的航片處理成正射影像。這里以

Drone2Map為例進(jìn)行演示。啟動(dòng)

Drone2Map以后新建工程，步驟如下圖：第

1步輸入工程名稱(chēng)。第

2步點(diǎn)擊“Browse…”選擇工程文件夾的存儲(chǔ)路徑。第

3步點(diǎn)擊“AddFolder”按鈕選擇之前整理好的用于生成正射影像的航片文件夾，隨后軟件會(huì)自動(dòng)讀取無(wú)人機(jī)照片中的元數(shù)據(jù)信息填入列表。25點(diǎn)擊

OK，照片會(huì)根據(jù)元數(shù)據(jù)定位到拍攝的點(diǎn)位上，并連成航跡。點(diǎn)擊任意一個(gè)航點(diǎn)可查看對(duì)應(yīng)的原始照片，如下圖：26點(diǎn)擊工具欄上的

ProcessingOptions按鈕彈出“處理選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框。勾選

InitialProcessing選項(xiàng)卡并使用默認(rèn)設(shè)置，再勾選

OrthomosaicandDSM選項(xiàng)卡并確保只勾選

CreateOrthomosaic選項(xiàng)，不勾選

CreateDigitalSurfaceModel。操作的含義是預(yù)處理使用默認(rèn)方法和精度，成果類(lèi)型為只輸出正射影像，不輸出DSM。27點(diǎn)擊

OK關(guān)閉對(duì)話(huà)框，點(diǎn)擊工具欄上的

Start自動(dòng)啟動(dòng)多線(xiàn)程計(jì)算。每張照片分辨率、照片數(shù)量以及硬件（尤其是

CPU核數(shù)和內(nèi)存大?。l件的差異都會(huì)導(dǎo)致計(jì)算時(shí)間有所不同，經(jīng)實(shí)測(cè)該應(yīng)用中一個(gè)地塊計(jì)算時(shí)間大約為

1~6小時(shí)不等。計(jì)算之后的正射影像成果會(huì)放在工程目錄下“products\2D”中。加載到28ArcMap中如下圖：經(jīng)實(shí)測(cè)該正射影像分辨率為

5cm，放大后如下圖，我們?nèi)匀粺o(wú)法通過(guò)看清葉子的方式識(shí)別出每個(gè)地塊中的作物類(lèi)型。29這時(shí)，我們很自然的會(huì)想，要是我能夠站到每個(gè)地塊邊上看清葉子該多好？基于這個(gè)思路，我們讓無(wú)人機(jī)在一個(gè)能夠拍清楚作物葉子的超低空飛行，并拍攝一些照片作為解譯樣本點(diǎn)，幫助內(nèi)業(yè)人員進(jìn)行識(shí)別。3.3.3生成解譯樣本點(diǎn)打開(kāi)之前整理的解譯樣本照片的文件夾，我們能夠看到一張張零散的低空照片，每張都能看清作物的葉子。如下圖：但內(nèi)業(yè)人員又怎么知道哪個(gè)樣本點(diǎn)照片對(duì)應(yīng)哪個(gè)地塊呢？點(diǎn)開(kāi)任意一張樣本點(diǎn)照片的屬性（如下圖），我們都可以在“詳細(xì)信息”選項(xiàng)卡中找到“GPS”經(jīng)緯度信息。我們就是利用該信息將每張照片批量的定位到地圖上。30打開(kāi)

ArcMap的

Toolbox，其中的“GeoTaggedPhotosToPoints”工具（工具路徑：DataManagementTools->Photos->GeoTaggedPhotosToPoints），該工具可以自動(dòng)批量讀取樣本點(diǎn)照片中的

GPS信息，并將每個(gè)照片中的

GPS信息寫(xiě)入一個(gè)點(diǎn)圖層的點(diǎn)中，還可以把照片作為該點(diǎn)的附件存入數(shù)據(jù)庫(kù)。具體設(shè)置如下圖：1.選擇樣本點(diǎn)照片所在的文件夾路徑。2.設(shè)置一個(gè)

FileGDB類(lèi)型的樣本點(diǎn)圖層路徑。313.勾選

AddPhotosAsAttachments選項(xiàng)可以將照片作為每個(gè)點(diǎn)的附件，在ArcMap中可以通過(guò)“HTMLPopup”工具點(diǎn)擊查看。注：如果選項(xiàng)

2中輸出路徑不是

GDB，而是

ShapeFile，則選項(xiàng)

3無(wú)法勾選，因?yàn)?/p>

Shape格式無(wú)法將照片作為附件。輸出的成果加入

ArcMap中，我們就得到了解譯樣本點(diǎn)圖層，如下圖紅點(diǎn)：3.4.解譯與統(tǒng)計(jì)3.4.1解譯如下圖，通過(guò)放大正射影像到分辨率，我們依然無(wú)法通過(guò)看清農(nóng)作物的葉子的方法判斷具體是哪一種作物。這也是低空拍攝解譯樣本點(diǎn)的意義。32在

ArcMap中使用“HTMLPopup”工具（下圖紅框內(nèi)的工具）點(diǎn)擊解譯樣本點(diǎn)可彈出信息窗。點(diǎn)擊

69號(hào)地塊信息窗中的縮略圖可以打開(kāi)高分辨率的原片：33通過(guò)查看原片我們可以看出

69號(hào)地塊種植的是玉米。在高分辨率正射影像中，我們可以看出

51,52號(hào)地塊和

69號(hào)地塊屬于同一種作物，即使

51和

52號(hào)地塊沒(méi)有解譯樣本點(diǎn)，我們?nèi)匀豢梢耘袛嗨麄兎N植的也是玉米。使用同樣的方法可以識(shí)別出

44號(hào)地塊種植的是紅薯。34我們將識(shí)別到的作物類(lèi)型輸入到對(duì)應(yīng)地塊的屬性中。如下圖：通過(guò)此方法我們可將樣方中幾乎所有地塊的作物類(lèi)型調(diào)查清楚。3.4.2統(tǒng)計(jì)通過(guò)

ArcMap自帶的統(tǒng)計(jì)工具或二次開(kāi)發(fā)，可以對(duì)一個(gè)縣、市甚至省內(nèi)的所有地塊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲取不同種類(lèi)作物的種植面積總和以及分布規(guī)律等多種統(tǒng)計(jì)信息，并導(dǎo)出對(duì)應(yīng)報(bào)表。如下圖：354.效益對(duì)比經(jīng)實(shí)測(cè)，如果使用平板電腦外業(yè)采集的傳統(tǒng)技術(shù)流程，一個(gè)

7人團(tuán)隊(duì)每天只能采集并錄入一個(gè)樣方。而使用無(wú)人機(jī)結(jié)合

ArcGIS的解決方案，一個(gè)

2人內(nèi)外業(yè)團(tuán)隊(duì)

1個(gè)工作日可完成

3個(gè)樣方。后者工作效率約為前者的10倍（3/2*7=10.5）。另外西南區(qū)夏季室外高溫酷熱，地形復(fù)雜難行，使用新的技術(shù)方案還可顯著提高調(diào)查人員的工作安全性，改善舒適度。5.成果管理與應(yīng)用5.1成果管理PortalforArcGIS：36PortalforArcGIS是

Esri推出的地理信息共享門(mén)戶(hù)，可將各種地理信息方便的在組織內(nèi)外、各設(shè)備間共享。無(wú)人機(jī)的正射影像、采樣點(diǎn)以及傾斜攝影模型均可以通過(guò)

PortalforArcGIS進(jìn)行分享。下圖為農(nóng)作物調(diào)查數(shù)據(jù)在