使用高级无人机测绘软件对滑雪坡道进行建模

由 Red Bull 赞助的单板滑雪比赛自然选择巡回赛于 2021 年 2 月在杰克逊霍尔山庄举行。 由于地形和天气条件具有挑战性，Red Bull 希望为单板滑雪者提供可以提前规划路线的工具。 该公司通过媒体技术公司 XR Media Group 和 VCTO Labs 寻求无人机制图软件的帮助。 其目标是在参赛者上山之前为他们提供完全虚拟的体验。

为了创建包含树木、悬崖、岩石和跳台的崎岖比赛路线的最佳数字表示，VCTO 团队使用无人机和尖端制图软件 Site Scan for ArcGIS 来捕捉高质量影像。 Site Scan 中的全新随沿地形功能可以通过消除重复飞行来简化影像收集过程，并且地理围栏功能允许团队自动停留在禁飞区之外。 该团队能够使用 Site Scan 的自动和可重复工作流快速捕获和处理数据。

捕捉无人机影像的主要目的是准确虚拟化比赛区域。 这包括自然地形、雪、树木、巨石场以及自然和人造的跳台。 绘制参赛者在山上可能遇到的所有障碍和跳台是生成真实 3D 数字孪生体（现实世界地点的虚拟模型）的必要条件，运动员可以在智能手机上虚拟规划他们的路线。

崎岖地形 - 高海拔、45 度的陡峭平均坡度和 1000 英尺的高程差，使得无人机飞行和捕获高质量影像存在困难。 因此，该团队没有使用分层区域扫描等耗时的无人机制图技术，而是转而使用基于云的端到端无人机制图软件 Site Scan for ArcGIS 来进行影像收集、处理和分析。

Site Scan 的随沿地形功能对此项目非常有用，它允许无人机飞行员在任务规划软件中加载 3D 地形数据。 然后无人机可以自动跟随地面并保持一致的飞行高度。 这将创建一个详细的坡度模型，在整个飞行过程中具有恒定的图像重叠和分辨率，同时与地形保持安全距离。

尽管冬季天气恶劣，但团队成员仍然能够在数小时内收集到所需的高质量影像。 团队设置好飞行并确定所用飞行模式后，该应用程序会处理其余工作，并且可以捕获到高质量的数据。 Site Scan 旨在安全高效地生成高精度和高分辨率的输出。

由于大提顿国家公园附近有禁飞区，在杰克逊霍尔山庄使用 Site Scan 地理围栏功能将非常有用。 启用地理围栏功能后，团队可以创建飞行路径，使无人机保持在定义的面和预选边界内，避免障碍物，同时保持在禁飞区之外。

由于山上的许多地区缺乏手机服务，因此在飞行前下载地图并离线查看地图的功能也为团队提供了帮助。 团队成员捕获所有影像并且返回到具有 Internet 连接的位置后，他们将数据上传到 Site Scan Manager for ArcGIS 的云端。 在云端数据将被处理成 3D 点云和网格以及 2D 正射镶嵌高清地图和高程模型。 该过程为全自动过程，团队成员仅需数小时，甚至在他们返回基地之前即可完成。

团队成员分享说，使用 Site Scan for ArcGIS 在杰克逊霍尔山庄捕获的数据与随沿地形功能一样出色。 他们补充说，支持完整、逼真的数字孪生体和现实捕获的软件非常重要，因为其捕获到的大部分数据都是空间数据。 在自然选择巡回赛项目完成后，杰克逊霍尔滑雪场的 3D 模型得到了 Red Bull 的极高评价，并开发了此全新的自动化工作流，可以在未来重复进行。 尽管在外业使用测试版软件存在风险，但该项目成功地提供了有价值的空间数据，根据杰克逊霍尔团队的需求，这些数据可以重新用于任何其他用途。