无人机进行航空数据收集对于分析道路状况非常有用-使用无人机勘测高速公路而不阻碍交通-
瑞士拥有1,400 多公里长的高速公路网络。这些公路将人和货物从山谷高原运送到阿尔卑斯山的最高山口。维护这些高速公路使国家得以顺利运转。高速公路维护的重要性显而易见，但在修路或查找故障时将干扰降到最低却是一项挑战。
航空道路测绘使这一过程变得更容易，测量员需要识别道路的关键元素 - 例如沙井、涵洞和基座。为了成功进行道路测量，需要用精确的坐标识别这些物体，精度为最大误差范围为 10 厘米。由于瑞士多山的地形，额外的挑战是其中一些道路位于桥梁或高架桥上。了解它们的状况至关重要，但很难获得。数据收集必须与道路测量安全取得平衡 - 例如既要保证检查员的安全，又要不分散驾驶员的注意力。这就是为什么使用无人机进行航空数据收集对于分析道路状况非常有用，即使在难以进入的地方也是如此。航空道路测量可以快速、安全地完成，并且不会影响所需的细节水平。
瑞士使用无人机测绘进行道路勘测
Studio Calastri 使用无人机和激光扫描仪进行土地和建筑物勘测。他们的总部位于瑞士意大利部分的塞门蒂纳。他们受瑞士联邦公路局 USTRA 的委托进行勘测。他们需要勘测现有道路特征，包括附近的墙壁或护栏。Studio Calastri 在进行勘测时没有临时关闭高速公路，以尽量减少干扰。他们选择使用专门的摄影测量软件 PIX4Dmapper 来处理他们的航空图像，然后使用 PIX4Dsurvey 来提取和矢量化数据集。更快的选择可能是使用专为大规模和走廊项目设计的 PIX4Dmatic，以便在导出到 PIX4Dsurvey 之前进行更快的处理。
项目细节
| 用户 | 卡拉斯特里工作室 |
| 地点 | 瑞士 |
| 软件 | PIX4D调查
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| 硬件 | 经纬 M300 RTK
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| 拍摄的图像 | 4,000 |
| 处理硬件 | 戴尔电脑，i7-10700KF，CPU 23.80 GHZ |
| 地塞米松 | 1.26 厘米 |
如何使用无人机勘测阿尔卑斯山的高架桥
所讨论的高架桥跨度很大，由于位于山腰，因此跨度有 250 米的高度变化。这将使获取唯一的地面采样距离变得困难，因为在恒定高度飞行时，处理后地面采样距离 (GSD)会发生变化。相反，Studio Calastri 希望获得一个可以渲染基本数字表面模型的数据集。调查于 2022 年 1 月进行，当时正值瑞士隆冬时节，因此他们计划在早上进行调查，以尽量减少阴影在变化的光线下移动造成的失真。
Studio Calastri 使用了 DJI Matrice 300 RTK 无人机和 Zenmuse P1 相机。他们在 3 个早上完成了数据收集，收集了 4000 张图片。虽然在调查期间汽车在路上行驶，但由于图像重叠和 PIX4Dsurvey 背后的技术，他们知道这在矢量化和提取元素时不会成为问题。
PIX4Dsurvey 可以自动提取部分道路特征
自动提取如何协助航空道路勘测
图像使用 PIX4Dmapper 进行处理，由于使用了 RTK 无人机，数据集的精度达到 10 厘米以内。这一特定精度是 USTRA 要求的。然后将 3D 点云导出到 PIX4Dsurvey。
PIX4Dsurvey 是一款专门用于矢量化和分析摄影测量项目或点云中的地形的软件。它具有自动特征提取工具，地形过滤器可从数据集中删除汽车等非地形特征- 这意味着尽管是在道路使用时收集图像，但 Studio Calastri 仍可以看到整个道路。该软件自动识别了沙井和排水沟。靠近文物的物体（例如墙壁和护栏）是从点云中手动提取的，或直接从图像中提取的。
弯曲的道路设有护栏，以保护高架桥较高部分的驾驶员
提取完必要数据后，将其导出到 CAD 软件。PIX4Dsurvey 弥补了摄影测量和 CAD 之间的差距，使从数据收集和处理到 CAD 的整个工作流程变得无缝衔接。其地形分析和分类的专业功能使其成为专业测量员的有用工具。
使用无人机绘制道路地图的好处
Studio Calastri 的项目已成功交付给 USTRA，总体 GSD 为 1.26 厘米，可高度详细地反映道路状况。这对于维护规划和更新 USTRA 记录非常理想。
“Pix4D 是您在无人机顺利飞行后在办公室需要的工具，可以最轻松地向客户提供结果，” - Studio Calastri 测绘数字模型部门的 Giacomo Cariboni
Studio Calastri 可以将该项目复制并扩展到瑞士和当地的其他道路，因为它简单易行，可最大程度减少干扰。Studio Calastri 是 Pix4D 软件的长期用户，相信其精确的结果非常适合大规模勘测并可产生可靠的结果。