实测大疆智图（DJI Terra）与Pix4D，Smart3D正射三维成果对比

以下实测文章来源：赛尔无人机

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大疆首次推出测绘内外一体化PC端产品DJI Terra(PC GSPro升级版)，一套软件可以实现无人机航线规划、实时建图、二维测图、三维建模的全过程。

去年6月，大疆正式宣布与哈苏联手Phantom 4 RTK无人机正式发布，看看今天的内外产业一体化PC端产品DJI Terra，我们可以看到大疆的野心。

但是，一家人毕竟要整洁。

航线规划

根据实际用户需求，大疆智图提供了三种任务规划模式。

不评估航线规划功能只是简单介绍。

航点飞行

在地图上设置一系列航点，自动生成航线

建图航拍

选定的目标区域可以自动生成航线

倾斜摄影

选定的目标区域可自动规划5组航线

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正射和三维重建

1作业准备

DJI P4 RTK套装

无人机 电池 遥控器 千寻账号

笔记本电脑(中等配置):

CPU： i7-6700HQ 2.6GHZ

显卡：GTX960M 4GB

内存：16 GB

硬盘：SSD固态硬盘

操作系统：win10 64位

台式电脑(中高配置):

CPU： i7-6700K 2.6GHZ

显卡：GTX1070

内存：64 GB

硬盘：SSD固态硬盘

操作系统：win7 64位

1.1 像控点布设

测区场景:工业园区厂房，测区面积0.三平，天气晴朗

检查点布置：测试Terra软件无法控制构图精度，测试区周围有9个地面检查点

坐标系统：P4R坐标系统连接千寻8002端口WGS实时差分定位84(RTK)。

相机设置：默认关闭P4R自带畸变校正选项。

2正射影像

2.1 航线设计

航线设计：Terra软件支持KML智能航线根据测区范围自动生成。

飞行高度地面分辨率航向重叠度，飞行速度照片比例照片数

80m2.2cm75758m/s4:3753张2

2.2 实时建图

实时地图：在无人机飞行过程中，实时返回传单图像数据，快速拼写纹理压缩图像，无需等待，飞行区域效果一目了然。该功能广泛应用于应急测绘等泛测绘行业，提高了工作效率。

计算机配置中等，软件智能提示已返回的照片数量和未返回的照片数量，测试实时返回的照片略有延迟，但无泄漏，拼图过程实时可见。

最终输出测区快速拼写DSM/DOM成果。

2.3 二维建图(TDOM真正射影像)

2.3.1 二维重建

二维重建：Terra地面站增加TDOM重建拼图，只需选择测区场景，无需专业设置。

该软件支持图像基础测量功能，可输出标记点坐标进行精度验证，并扩展农业应用，直接与大疆农业管理平台相连。

2.3.2 输出质量报告

二维重建后输出测区DSM/TDOM输出处理质量报告

共753张照片RTK解算状态全部固定(FIX)，定位精度很高，可达厘米级。

高精度原始图像拼图时间统计共50分钟，包括空中三角测量计算、密集点云匹配、真实射影像矫正等步骤。

比较测试报告FC6310R通过对比分析，变化差异值很小，验证了第三方软件大场景的图像数据处理，可以直接应用精确的初始相机参数进行计算，提高数据处理的精度和效率。

2.3.3 精度验证

测绘精度是测绘行业客户最关心的问题。P4RTK无人机PPK图像在第三方软件平台上Pix4d，Photoscan，Smart3d均已验证满足1:500大比例尺免像控高精度测量，此处不进行重复验证。

本次测试共收集了9个高精度检查点，以下坐标比较报告。

最大平面残差小于4cm，精度很高。

平面实测坐标图上坐标的残差

点号XYXaYadxdydxy

1xxxx45.854xxxx988.320xxxx45.846xxxx988.3280.008-0.0080.011

2xxxx38.730xxxx006.598xxxx38.750xxxx006.588-0.020.010.022

3xxxx85.883xxxx990.966xxxx85.883xxxx990.969-0.001-0.0030.003

4xxxx26.652xxxx741.137停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡停车挡停车挡挡停车挡停车挡停车挡挡停车挡挡停车挡挡停车挡停车挡挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡挡停车挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡挡挡挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡停车挡挡挡挡停车挡挡挡挡挡挡停车挡挡挡挡挡挡停车挡停车挡停车挡挡挡停车挡停车挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡停车挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡挡挡停车挡停车挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡停车挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡挡停车挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡挡停车挡停车挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡停车挡停车挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡停车挡

5xxxx89.861xxxx761.477xxxx89.877xxxx761.496-0.016-0.0190.025

6xxxx72.018xxxx750.089xxxx72.004xxxx750.0770.0140.0120.018

7xxxx38.690xxxx428.321xxxx38.657xxxx428.3120.0330.0090.034

8xxxx18.781xxxx404.612xxxx18.770xxxx404.5930.0110.0190.022

9xxxx62.571xxxx404.258xxxx62.592xxxx404.255-0.0210.0030.021

2.3.4对比成图效果

本测试应用pix4d软件拼图，输出TDOM对数据进行卷帘比较，两个软件的输出结果均符合较高的测绘精度，不进行重复分析。

比对1：

Pix4d 道路、灯杆、树木处理效果好

Terra 处理TDOM房屋边缘效果较好

对比2：

Pix4d房屋划痕严重，房屋边缘处理稍差，阴影像素多余。

综合分析显示，两款软件均满足高精度1:500免像控操作的要求，terra软件在处理TDOM图像房细节的边缘更有优势。

以下是卷帘图像套合对比，两个软件的图像差异值在子像素级。

三维重建(倾斜摄影模型)

3.1.航线设计

航线设计：Terra软件支持KML导入文件，根据测量区域范围自动生成智能路线。倾斜摄影从相机前后左右下角收集数据，任务飞行面积0.15平方千米。

倾斜飞行高度地面分辨率航向重叠飞行速度照片比例照片

下视80m2.2cm75758m/s4:31742张5-90°

侧视80m3.1cm75758m/s4:3-45°

3.2.三维重建

三维重建：Terra地面站增加了倾斜摄影的三维重建拼图，只需选择测量场景，不需要专业设置。计算机不运行其他图像计算工作，CPU使用率100%。

重建三维模型后，可根据模型点反选照片，方便检查照片细节。

3.3.质量报告输出

由于系统断电未统计建模时间，三维重建后输出测区处理质量报告约为6-7h软件支持继续执行断点任务。

测试过程中

第一次测试精度差，发现飞手没有正确设置网络RTK，所有照片都是单点解(single)。

第二次测试精度高，照片全部固定(FIX)。

3.4.精度验证

测试区6个高精度检查点，以下坐标对比报告，模型结果质量好，测绘精度高。

注：图上坐标均为Terra软件自带坐标定位采集输出，人工选点因模型视角而有一定差异。

对比分析Terra模型平面坐标的最大残差为7cm，最小为1cm，平面误差计算值2.5cm。

平面实测坐标图上坐标的残差

点号XYXaYadxdydxy

1xxxx45.854xxxx988.320xxxx45.855xxxx988.353-0.001-0.0330.033015148

2xxxx38.730xxxx006.598xxxx38.795xxxx006.61-0.065-0.0120.066098411

3xxxx85.883xxxx990.966xxxx85.954xxxx990.963-0.0710.0030.071063352

4xxxx26.652xxxx741.137xxxx26.682xxxx741.179-0.03-0.0420.051613952

5xxxx89.861xxxx761.477xxxx89.9xxxx761.462-0.0390.0150.041785165

6xxxx72.018xxxx750.089xxxx72.019xxxx750.088-0.0010.0010.001414214

高程残差最大为5cm以内，中误差2.7cm。

高程123456

Z108.314108.927110.34110.582111.838112.759

Za108.28108.88110.34110.61111.82112.73

dz0.0340.0470-0.0280.0180.029

3.5. 成图效果对比

本次测试应用CC软件进行了三维建模，输出成果数据进行比对，两软件输出成果均满足较高的测绘精度，不作重复分析。

比对1：Terra处理门柱纹理贴图更优。

对比2：Terra汽车建模细节更优，房屋边角无明显目视差异

对比3：CC墙面出现几何破洞

对比4：Terra软件建模门窗显示效果更好。

综合分析可见，Terra软件目前在细节处优于CC建模成果。

测试总结建议

1、大疆精灵4rtk连接内置千寻账号实时差分状态下，Terra软件成图精度非常高，满足大比例尺1:500高精度测图要求。

2、DJI Terra软件实时拼图工具实用性高，影像数据回传对计算机配置要求较高，需配备高配置PC移动地面站。

3、Terra软件数据承载能力有待下一步大范围作业测试。现测试Terra软件自动建模效果好，更适合小范围高精度三维模型重建，如施工工地场景。

建议

1、完善国内测绘坐标系统(CGCS2000高斯克里格投影)和高程系统(1985国家高程基准)的支持。

2、增加控制点辅助平差建模功能，满足高精度测绘需求。

3、优化Terra三维模型浏览器漫游缩放操作交互体验，增加精度检查功能，直接输出精度检查报告。

4、三维模型成果增加支持格式，如测绘常用的fbx、obj、3dtile等格式。

5、增加有利于测绘航线规划特殊地形区变高飞行。

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