ArcGIS Flight 入门

创建工程

首先,您将在 ArcGIS Flight 中创建一个工程,然后输入工程的名称和详细信息。 您可以使用工程创建飞行计划并进行任务,如果您是 Site Scan 用户,则可以将工程分配给 Site Scan 组织。

  1. 在您的 iPad 上打开 ArcGIS Flight
  2. 登录您的 ArcGIS OnlineArcGIS EnterpriseSite Scan 操作员账户。

    ArcGIS Flight 是登录屏幕

  3. 如有必要,请单击通过或跳过 ArcGIS Flight 简介。
  4. 如果提示您允许 ArcGIS Flight 使用您的位置,请单击使用应用程序时允许
  5. 点击新建工程

    “新建工程”按钮

  6. 工程名称框中,输入 ArcGIS Flight Tutorial,然后点击保存工程

    创建项目

    您已创建一个 ArcGIS Flight 工程。 工程是用于存储特定领域数据和信息的容器,可以包含多个任务、飞行计划和输出。 接下来,您将选择无人机并制定飞行计划。

制定飞行计划

对于此工程,你需要收集影像资料,以支持创建校园的 3D 模型。 您将配置使用交叉影线测量飞行模式的任务。

  1. ArcGIS Flight 应用程序的右上部分,单击无人机选择下拉菜单,然后点击 Freefly Astro Wired

    无人机选择下拉菜单

    注:

    在规划自己的任务时,您应该选择要使用的无人机。 不同的无人机具有不同的功能,因此,如果您在本教程中选择其他无人机,您将看到与示例图像中显示的参数和选项不同的内容。

  2. 点击交叉影线测量

    “交叉影线调查”选项

    交叉影线测量选项使用倾斜的相机角度来捕捉垂直要素顶部和侧面的图像内容,这些图像用于生成点云和高保真 3D 网格。

    注:

    有关详细信息,请参阅教程要求

  3. 输入任务数据面板中,对于任务名称,输入 CH Survey Campus

    “任务名称”参数

  4. 对于任务位置,输入 University of Redlands CA inst,然后点击搜索结果 University of Redlands Redlands Institute, 1200 E Colton Ave, Redlands, CA, 92374, USA

    雷德兰兹大学的搜索结果

    地图缩放至雷德兰兹大学校园的部分。

    雷德兰兹大学校园的部分

  5. 点击下一步

    “下一步”按钮

    地图上添加了默认的任务范围面。

    默认范围面

设置任务范围

接下来,您将缩放至计划的任务范围,并编辑范围面。

  1. 用两根手指触摸地图,然后捏合手指,缩小地图,直到范围与示例图片一致:

    任务的近似范围

    计划的任务将覆盖该区域校园的一部分。 您将编辑任务面的形状,使其更好地符合计划的任务。 您需要将面边界设置在主要道路的内侧,以避免无人机飞越交通拥堵区域。

  2. 任务设置面板中,滚动到底部,然后点击将任务区域居中显示在地图

    “将任务区域居中在地图”按钮

    任务区域面移动至地图中间。 接下来,您将移动面的折点以匹配计划的任务区域。 面有四个角折点和四个中点折点。 角上的折点用较大的点符号表示,而中点则用较小的符号表示。

  3. 点击任务面西北角的大白点,并将其拖动到西北方向的 North University 街和 East Colton 大道的角落。

    第一个折点

    当拖动其中一个较大的角折点时,该折点与其他较大折点之间的线段会随之拉伸。

  4. 点击任务区域面西南侧中点处较小的白色圆点,并将其拖动到 North University 街的拐角处,即街道方向变为更接近南北走向的位置。

    线的中点

    当移动其中一个中点折点时,它会变成一个更大的角折点。 在其与附近拐角之间添加了两个小的中点折点。

    角顶点

  5. 点击新顶点和原始西南角顶点之间的中点顶点。 将其拖动到 North University 街和 Sylvan 大道的交叉点。

    第三个折点

    顶点已移动了。

    新顶点位置

  6. 继续添加和移动折点,直到您的任务区域面与示例图像中的面匹配为止:

    结果任务面

    如果您添加想要移除的顶点,请双击该顶点,然后点击移除

    “移除”选项

    您也可以点击撤消按钮来撤消添加或移动顶点的操作。

    “撤消”按钮

    注:

    您还可以使用从面定义任务区域选项从 ArcGIS Online 加载面图层来创建飞行计划。 使用您之前存储在 ArcGIS Online 的面,可以将特定的感兴趣区域重复用于多个任务。

    如果您在 Site Scan 叠加图层、ArcGIS Online 组织或 ArcGIS Enterprise 门户中保存了图层,您可以将其添加到工程中,以便进行参考和规划,或用于定义任务区域。 使用额外的图层可以帮助您规划和验证您的任务是否针对您感兴趣的区域或要素进行了正确定义。

定义任务设置

ArcGIS Flight 应用程序会推荐一组任务设置,您可以在任务设置面板中更改这些设置。 在应用程序底部,会显示当前参数设置下的任务统计数据。 更改任务设置会导致任务统计数据更新。 根据目前的设置,预计飞行时间为 25 分钟,分辨率为 0.4 英寸/像素,测量面积为 18.90 英亩,将采集 417 张图像,无人机需要一块电池。 根据您创建的面和选择的无人机型号,您的统计数据可能会有所不同。

首先,您将启用地形随沿功能并设置飞行高度

  1. 任务设置面板中,对于地形随沿选项,点击切换按钮即可开启地形随沿模式。

    “地形随沿”选项

    地图视图切换为 3D 视图。 校园的这一部分地势相对平坦,但开启地形随沿功能后,无人机可以利用 Esri 全球高程数据,在飞行过程中保持与地面恒定的高度,从而确保影像的地面采样距离 (GSD) 保持不变。

  2. 点击飞行高度框,然后输入 300。 点击完成

    “飞行高度”参数

    工程的默认单位是英尺,因此此单位会添加到框中。

    根据新高度,预计飞行时间减少为 14 分钟,分辨率为 0.6 英寸/像素,测量面积为 18.90 英亩,将采集 182 张图像,无人机需要一块电池。 将高度提高到 300 英尺可以缩短野外作业时间,同时保持适合高分辨率输出的采样距离。

  3. 确认云台角度35 度。

    “云台角度”参数

    35 度的云台角度是交叉影线测量的默认值。 该角度使相机能够拍摄到建筑物的顶部和侧面图像,这对于 3D 重建非常有用。

    注:

    对于交叉影线测量,通常将角度设置在 35 度到 40 度之间可以获得最佳结果。 照片中不能出现地平线,否则处理结果可能会不理想。 避免设置超过 45 度的角。

  4. 向下滚动任务设置窗格到地理围栏。 点击切换按钮启用地理围栏

    “地理围栏”选项

    使用地理围栏可以将无人机的飞行区域限制在您规划的飞行面边界内,从而确保无人机不会飞越行人密集区域或有车辆行驶的主要道路等敏感区域。 面边界会变成红色,表示您已启用地理围栏功能。

    红色的任务边界面

查看高级任务参数

ArcGIS Flight 允许您指定各种参数来控制数据采集任务。 接下来,您将查看一些高级参数。

  1. 向下滚动任务设置窗格。 点击高级

    高级选项

    高级窗格中的前两个参数为重叠侧向重叠

    “重叠”和“侧向重叠”参数

  2. 确保重叠参数设置为 75%

    这是交叉影线测量的默认值。 这确保了采集到的图像会在飞行线路上重叠,从而实现 3D 重建。 最好不要将重叠降低到 70% 以下。 在某些情况下,您可能会发现增加重叠、采集更多重叠图像会有所帮助,这将有助于生成更高质量的 3D 输出。 提高重叠会增加飞行时间和采集的图像数。

  3. 确保侧向重叠参数设置为 70%

    这是交叉影线测量的默认值。 这确保了采集到的图像会在飞行线路之间重叠,从而实现 3D 重建。 最好不要将侧向重叠降低到 65% 以下。 在某些情况下,您可能会发现增加侧向重叠、采集更多重叠图像会有所帮助,这将有助于生成更高质量的 3D 输出。 提高侧向重叠会增加飞行时间和采集的图像数。

    注:

    无人机影像及其衍生产品(正射镶嵌、点云、网格)的质量主要受任务的飞行高度、重叠和侧向重叠的影响。

  4. 点击返回按钮返回到任务设置窗格。
  5. 确认没有任何会影响您飞行计划的 FAA 公告。

    FAA 公告部分

    如果您的计划飞行受到 FAA 公告的影响,您将看到查看 FAA 公告的字样。 如果您看到该提示,请点击文字查看影响您飞行计划 FAA 公告。

    注:

    在执行飞行任务之前,您应该始终查看相关公告,如有必要,还需要申请执行任务的权限。 为此,请点击查看 FAA 公告ArcGIS Flight 应用程序与 Airspace Link 集成,后者是 FAA 批准的 UAS 服务供应商,负责处理低空空域授权和通知能力 (LAANC) 请求。 这使您能够从 ArcGIS Flight 提交请求。

保存计划

接下来,您将保存您创建的飞行计划。 保存飞行计划可以确保任务能够被准确地重复执行。 您还可以使用已保存的飞行计划下载底图,以便在野外没有互联网或蜂窝网络连接的情况下离线使用。

  1. 在地图上,点击保存飞行计划

    “保存飞行计划”选项

  2. 对于飞行计划名称,输入 CH Survey plan

    “飞行计划名称”参数

  3. 点击将飞行计划保存到工程

下载离线地图

您将下载飞行计划和地图数据,以便在野外离线使用。

  1. 点击“关闭”按钮。
  2. 退出到主菜单弹出窗口中,点击退出

    您的飞行计划已保存。

  3. ArcGIS Flight 主屏幕,点击飞行计划

    “飞行计划”按钮

  4. 对于您创建的 CH 测量计划,点击下载

    飞行计划“下载”按钮

    随即显示下载地图消息和进度条。 下载过程完成后,飞行计划数据将存储在您的本地设备,以便您在野外使用。

  5. 下载完成后,请关闭飞行计划窗口。

按计划飞行

接下来,您将前往现场,设置无人机,进行检查,然后执行飞行任务。

注:

由于此教程是针对雷德兰兹大学校园环境配置的,因此您实际上无法在此教程中执行飞行任务。

  1. ArcGIS Flight 主屏幕,点击飞行计划

    “飞行计划”按钮

  2. 点击您创建的 CH 测量计划飞行计划。
  3. 点击下一步
  4. 点击飞行
  5. 单击视频链接查看采集任务的录像。

捕获其他详细信息

您已经学会了如何设置倾斜交叉影线测量。 为了获得最佳的 3D 重建质量,建议您同时执行像底点(相机指向正下方)的区域调查捕获飞行,并在处理过程中将倾斜拍摄和像底点数据集相结合。 为此,您需要遵循上述流程,但要使用一些不同的参数。

以下步骤将向您展示如何设置区域调查捕获:

  1. 在主页窗格中,选择区域测量
  2. 设置任务名称任务位置参数。
  3. 定义任务面。
  4. 打开地形随沿
  5. 飞行高度设置为 300 英尺。
  6. 重叠设置为 75%
  7. 侧向重叠设置为 70%
  8. 确认云台角度0 度。

    这是像底点,即垂直向下角度。 这使得我们能够获得自上而下、畸变极小的图像,这些图像对于创建真正射影像和高质量 3D 重建非常有用。

  9. 启用地理围栏选项。
  10. 保存飞行计划。
  11. 执行飞行任务。

飞行后步骤

完成无人机飞行任务并采集图像后,您需要将影像传输至 ArcGIS FlightSite Scan 进行查看和处理。

注:

您将无法按照以下步骤进行操作。 它们被作为示例展示。

  1. 无人机完成任务后,请在任务完成屏幕上点击完成

    在主屏幕上,屏幕上半部分的任务部分旁边会突出显示数字。 此数字显示待处理的检索和下载原始影像任务的总数。 如果您有 Site Scan 操作员许可,则可以利用无线上传功能将数据发送到 Site Scan 进行处理。

    任务按钮允许您管理待执行任务的飞行后工作流。 已完成的任务分为待处理已导入已上传三类。

    • 待处理 - 影像仍在车辆上,尚未导入 ArcGIS Flight
    • 导入的任务 - 影像已导入 ArcGIS Flight,用户可以使用图像查看器和任务地图区域来定位和查看每张图像。
    • 已上传 - 已完成的任务,包含图像数据,这些数据已导入 ArcGIS Flight 并上传到 Site Scan 中进行处理。 只有 Site Scan 用户才能看到已上传选项卡。
    注:

    ArcGIS Flight 支持两种从无人机导入影像的方法:无线传输或使用 SD 卡读卡器适配器。 无线传输是将无人机拍摄的图像传输到平板电脑的最简单方法。 对于单个任务或图像总数较少的多个任务,这种方法效果很好。 在整个图像传输过程中,无人机和控制器必须保持开机状态,并且平板电脑必须与控制器连接。 使用 SD 卡读卡器传输是同时导入多个任务的最快方法。 传输速度不受无人机与平板电脑之间连接强度的限制。 选择图像传输方法后,ArcGIS Flight 将尝试从已连接的车辆中自动查找与所选任务或多个任务对应的所有图像。

    无线传输过程需要无人机和控制器在整个图像传输过程中保持稳定的连接。

    注:

    已连接状态表明 ArcGIS Flight 已连接到的车辆。 但是,用户必须确认连接的车辆与用于拍摄所选任务图像的车辆是同一辆车。 否则,ArcGIS Flight 将无法在连接的车辆上找到任务图像。

  2. 待处理选项卡上,选择要导入影像的任务,然后点击导入图像
  3. 导入图像窗口中,选择无线导入
  4. 确保已连接的车辆状态为已连接
  5. 点击导入
    注:

    如果您拥有 Site Scan 操作员许可,则可以启用导入后上传到 Site Scan快速上传任务副本,以便自动将影像上传到 Site Scan 组织。 如果已启用,这些过程只有在所有影像都已成功从选定的任务导入后才会启动。 此外,您还可以将图像存储在 ArcGIS Flight,并在需要时下载,以便使用其他 Esri ArcGIS Reality 制图产品或第三方软件进行处理。

  6. 查看由倾斜视图交叉影线测量和像底点视图区域测量处理结果组合而成的 web 场景

    交叉影线调查和区域调查处理结果的 Web 场景

    网格和点云将有助于可视化新校园建筑的体量和放置选项。

在本教程中,您学习了如何在 ArcGIS Flight 软件中创建工程、选择无人机、设置测量类型以及配置任务区域。 您学习了如何设置飞行高度、强制地形随沿以及应用地理围栏,以确保无人机始终在工程区域内飞行。 您还学习了如何查看高级设置,例如重叠和侧向重叠百分比,以及如何查看工程区域的 FAA 公告。 最后,您学习了如何保存工程并将数据下载到您的设备上以供离线使用。 您还学习了执行飞行任务的程序以及飞行后处理的一般工作流。

有关 ArcGIS Flight 详细信息,请参阅文档产品页面

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