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水线以上及以下测量

2017年9月5日

Phil Mills介绍了英格兰东北部Derwent水库的一个案例研究，探讨了水下和水库周围摄影测量的准确性，以及评估堤防状况的图像价值。

有时需要对存在静水的场地进行勘察。例如，这种情况可能发生在一个老采石场，那里可能有许多这样的地区，它们在深度上可能有很大的不同。这项调查测试了使用SUA获取的数据是否能够测量合理的水深，并确定在什么深度的水平精度变得不可接受。它包括对邻近地区所取得的准确性的一般评估。

具有挑战性的环境

Derwent水库被选为这个测试的合适地点，因为它有一个已知的水下斜坡，可以用来测试测量的细节。此外，该区域有复杂的地形(最高点和最低点之间65米的高度差)，提供了一个具有挑战性的飞行环境，以及隐藏/模糊的细节，以测试图像的分辨率。大坝的下游有一个堰系统，可通往德温特河，附近的田地经常有积水。

该调查使用的是QuestUAV Q200固定翼飞机，能够在风速高达35英里/小时的情况下有效飞行45分钟以上。一份适当的飞行计划是事先制定的，该计划涵盖了除了大坝下游的土地以外的利益区域，该地区属于诺森伯兰水务公司。

调查当天，天气平静、干燥、多云，能见度参差不齐。为了进行测试，他们特意选择了一个平静的日子，这样水面的波动就会很小，因此这是测量水下细节的最佳条件。

维护控制

在飞行之前，控制标记被放置在站点周围，并使用参考现场基站的Trimble GPS接收器进行测量。在这些点上重复测量，以确保精度，并采取每个点的平均位置是正确的。这些控制点在随后的过程中被用来优化照片的初始对准。另外还有77个检查点遍布整个场地，对各种表面进行取样，包括道路、水位和不同高度和密度的植被。这些点将作为对最终模型的独立检查，以便进行统计分析。他们在最终模型的生产中没有发挥作用。

让我们飞

在飞行过程中，测量数据以高分辨率静态照片的形式被捕获。在22分钟的飞行过程中，覆盖了61公顷，在此过程中拍摄了600多张照片。飞行高度是高出水面300英尺。这些照片随后使用Agisoft Photoscan进行处理，并与地面控制数据结合，以产生精确的3D坐标和正构图。

一旦最终模型完成，得到的点云就被输出到一个专门的测量包中，以便与地面测量检查点进行比较。

结果在陆地上

表1总结了与地面测量检查点相比的飞行结果。为了反映与之相关的不同特征，点被分成了类别。“可识别”的点精度在XYZ，其余的仅在Z(高度)。

在柔软的表面上，平均值用于对植被区域进行一般的高度校正。

该航班记录的水库水位与实测水位一致，读数分布为2cm。

排水管被堵

调查还强调了一些其他方面。大坝下游的排水系统是清晰可辨认的:它们可以看到草的纹理和颜色的变化，在等高线图中也可以看到波浪。在长满草的大坝下游面上，沿着大坝的一半，最上面的排水层的位置也清晰可见，同样可以从草的颜色变化中看出。沿着大坝的中段，没有明显的覆盖层的迹象。在与诺森伯兰水公司的讨论中，得出的结论是，这很可能是由于该地区的排水沟在50年的时间里一直处于堵塞状态。

同样存在和确定的是草地内的小块水域，在靠近林地的大坝南端和游客中心北部的田野上显示为黑色斑块。