使用高级无人机测绘软件对滑雪坡道进行建模



关键要点

当 Red Bull 赞助在杰克逊霍尔山庄举行的单板滑雪比赛时,它希望创建斜坡的 3D 数字孪生体(现实世界的虚拟模型),以帮助单板滑雪者规划他们穿越具有挑战性地形的路线。 端到端无人机制图软件 Site Scan for ArcGIS 使这一切成为可能。

  • 全面的规划/执行能力消除了重复飞行的需要。
  • 地形随沿功能可安全、准确地自动执行图像捕获。
  • 图像处理仅需几个小时即可完成。

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。

Site Scan Flight for ArcGIS 中启用了随沿地形的面积测量飞行模式

绘制山脉 - 安全、准确、自动

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。

Site Scan Manager for ArcGIS 中带有剖面线的 3D 点云查看器

简化影像收集和处理(即使在离线状态下)

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。

在 Site Scan Manager for ArcGIS 中使用照片检查工具的 2D 查看器(正射镶嵌)

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。

Site Scan Manager for ArcGIS 中带有 SURE 网格的 3D 场景查看器

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