空地融合采集
适用设备：推荐 灵光 L2 Pro + DJI无人机；支持灵光 K1、灵光 K2、灵视 P1 + 无人机
什么是空地融合
空地融合通过融合无人机空中影像与其域手持设备获取的地面数据，实现多视角、多尺度的一体化建模。适用于大型场地、楼群、景区等复杂地形的完整建模。
前置要求
- 空地融合的地面部分支持多段地面采集数据拼接，采集要求与地图融合一致
- 带多焦段相机的无人机，需保持一次重建中全部使用相同焦距拍摄
P 系列设备（灵视 P1）
- P 系列设备通过空地融合控制点实现地面与空中数据的对齐
- 无人机可以不带 RTK（关闭无人机 RTK 数据开关），配合空地融合控制点即可获得良好效果
- 在每个无人机起降点处需打空地融合点，并上传该点位的航拍图片和起降点照片文件夹
- 若采集时未在无人机起降点打空地融合点而直接上传航拍图片，则有一定概率造成融合效果下降或重建失败
L 系列设备（灵光 L2 Pro）
- L 系列设备使用设备自带 RTK 定位实现绝对坐标
- 地面和无人机均需启用 RTK 采集，且为同一坐标系（WGS84 或 CGCS2000）
- 采集场景需 RTK 信号良好
- 不推荐 L 系列 RTK + 无人机无 RTK 的组合，可能导致重建失败或模型分层
推荐设备组合
| 地面数据 | 无人机数据 | 推荐度 | 说明 |
|---|---|---|---|
| L 系列 RTK | 无人机 RTK | ⭐⭐⭐ | 精度最高，推荐 |
| P 系列空地融合控制点 | 无人机 RTK | ⭐⭐⭐ | 推荐 |
| P 系列空地融合控制点 | 无人机无 RTK | ⭐⭐⭐ | 推荐，可使用消费级无人机 |
| L 系列 RTK | 无人机无 RTK | ⚠️ | 不推荐，可能重建失败或分层 |
数据组成
空地融合数据需要包含 2 部分图像：
| 数据类型 | 采集方式 | 说明 |
|---|---|---|
| 空中部分 | 无人机航拍 | 俯视角度的场景数据 |
| 起降部分 | 无人机起降拍摄 | 空中与地面视角的衔接数据（关键） |
推荐无人机型号
| 推荐 | 一般 | 不推荐 |
|---|---|---|
| Zenmuse P1 | DJI M3E / DJI M4E / DJI P4R | DJI M3T / FC3582 |
空中部分
空中部分基本按照正常倾斜摄影要求采集即可。
| 项目 | 建议 |
|---|---|
| 飞行模式 | 推荐井字飞行，确保全覆盖 |
| 重叠率 | ≥ 85% |
| 飞行高度 | 在允许的最低安全高度飞行效果最佳；除特殊限制外，不建议高于 50m |
| 单层/多层 | 简单中小场景：仅飞一层最低安全高度；复杂大场景：最低层上方额外飞 1-2 层 |
| 多层高度差 | 相邻两层高度差不超过 2 倍 |
无人机井字形飞行路径规划
建筑侧面采集
除屋顶的井字飞行外，建筑侧面（外立面）也需要专项覆盖。
环绕飞行
无人机沿建筑外围环绕飞行，覆盖所有外立面：
| 项目 | 建议 |
|---|---|
| 飞行距离 | 距建筑立面 3-5 米 |
| 飞行高度 | 建筑高度的 1/2 ~ 2/3 处（确保镜头覆盖上下） |
| 镜头朝向 | 始终朝向建筑外墙面 |
| 飞行速度 | ≤ 5 m/s，匀速平稳 |
| 覆盖要求 | 建筑四面均需环绕，拐角处放慢速度多角度覆盖 |
| 多层环绕 | 高层建筑可分 2-3 层高度各环绕一圈 |
环绕采集解决的问题：井字飞行只能覆盖屋顶和地面俯视视角，建筑立面（窗户、墙面细节、入口）需要通过环绕补充。
建筑侧面环绕采集路径（俯视图）
空地数据衔接
空中数据与地面数据要成功融合，关键在于两套数据有重叠衔接区域：
- 无人机应在地面设备已采集过的路线上方开机起飞
- 起飞前在地面高度（约 1.5m）先平视拍摄，确保与地面扫描轨迹有视角重叠
- 然后再垂直上升进入空中航拍高度
简单理解：无人机起飞点 = 地面设备走过的路线上，这样两套数据天然有"握手"衔接。
地面扫描要求
- 使用 其域手持设备 按正常室外采集流程扫描
- 重点覆盖建筑底部、地面纹理、入口等区域
- 建筑侧面需多高度覆盖：参考室内"三拍法"思路，地面设备对建筑外立面也应覆盖低位（地面细节）、平视（主体）、仰视（高处结构）三种角度
- 确保扫描路径经过无人机起降点附近
起降部分
起降部分用于空中视角与地面视角的衔接，是影响融合质量的关键。
起降数量与分布
- 每个场景至少安排 3-4 个起降拍摄，在采集场景中分散分布
- 较大场景：保证每 50-100m 距离内至少有 1 次起降拍摄
起降拍摄要求
每次起降需提供从地面约 1.5m 处到空中飞行高度的连续图像，并满足：
- 地面平视拍摄：位置和视角与地面设备采集的轨迹有足够重叠。由于无人机 FOV 通常较小，在优先保证视角的前提下，无人机可适当远离起降位置的拍摄主体以保证最佳覆盖，但不应超过地面采集距离的 1.5 倍
- 空中俯视拍摄：位置和视角与空中航拍图像有足够重叠
- 平滑过渡：从地面到空中视角的相机位置、角度平滑过渡，相邻图像重叠率 ≥ 85%
起降拍摄：从地面平视到空中俯视的平滑过渡
起降过程动画演示
起降点选择原则
| ✅ 正确 | ❌ 错误 |
|---|---|
| 前方相对空旷，10m 内无视线遮挡 | 贴近纯色墙面、反光表面 |
| 朝向有区分性的建筑、立面 | 贴近树木、重复结构 |
| 多次起降朝向场景内相同主体 | 朝向无区分性的背景 |
正确示例：朝向有区分性的建筑立面
错误示例：贴近纯色/反光/树木/重复结构
航拍重建
航拍重建与空地融合的空中部分相同，基本按照正常倾斜摄影要求采集即可。适用于不需要地面数据、仅使用无人机航拍进行 3DGS 重建的场景。
采集要求与上文"空中部分"完全一致：
- 推荐井字飞行，重叠率 ≥ 85%
- 在允许的最低安全高度飞行（≤ 50m）
- 复杂大场景可在最低层上方额外飞 1-2 层（相邻层高度差不超过 2 倍）
- 飞行速度 ≤ 5 m/s
- 使用单一焦距拍摄
有 RTK 航拍
- 无人机需启用 RTK（WGS84 或 CGCS2000）
- 重建模型将包含绝对坐标信息，可导出到 GIS 平台
无 RTK 航拍（v2.2.0 新增）
v2.2.0 起支持无人机不带 RTK 进行纯航拍重建：
- 关闭无人机 RTK 数据开关（或无人机本身不带 RTK 功能）
- 对重叠率要求更高：航向重叠建议 ≥ 80%，旁向重叠建议 ≥ 70%
- 建议采用井字形或环绕式航线，确保场景各角度均有足够覆盖
- 模型不包含绝对坐标信息，无法导出到 GIS 平台进行地理定位
- 适用于不需要绝对坐标的快速建模场景（如施工进度记录、可视化展示）
航拍重建与空地融合的区别：航拍重建仅有空中数据，无需地面扫描和起降衔接。适用于屋顶、大面积广场、农田等不需要地面细节的场景。
重建面积与 GSD 经验指标
以下为 M4E 机型在不同测区面积和 GSD 下的作业参考数据：
| 测区面积 | 倾斜 GSD (cm) | 飞行高度 (m) | 作业时长 | 无人机图片数量 |
|---|---|---|---|---|
| 1 万 m² | 0.5 | 12 | 2 小时 8 分钟 | 11139 |
| 1 万 m² | 1 | 26 | 28 分钟 | 2390 |
| 1 万 m² | 2 | 53 | 9 分钟 | 633 |
| 1 万 m² | 3 | 79 | 6 分钟 | 284 |
| 5 万 m² | 0.5 | 12 | 9 小时 20 分钟 | 53316 |
| 5 万 m² | 1 | 26 | 1 小时 55 分钟 | 11399 |
| 5 万 m² | 2 | 53 | 32 分钟 | 2847 |
| 5 万 m² | 3 | 79 | 17 分钟 | 1279 |
| 10 万 m² | 0.5 | 12 | 18 小时 13 分钟 | 105308 |
| 10 万 m² | 1 | 26 | 3 小时 43 分钟 | 22448 |
| 10 万 m² | 2 | 53 | 1 小时 1 分钟 | 5563 |
| 10 万 m² | 3 | 79 | 29 分钟 | 2475 |
GSD 越小（飞行越低），细节越丰富但作业时间和数据量成倍增长。 建议根据场景精度需求选择合适的 GSD，通常 1-2 cm 可满足大多数空地融合场景。
空地融合检查清单
- [ ] 确认设备组合方式（参考推荐设备组合表）
- [ ] L 系列：地面和无人机均已启用 RTK，且设置为同一坐标系
- [ ] P 系列：已在起降点打空地融合控制点
- [ ] RTK 模式下：80% 以上的无人机照片都带有 RTK 数据
- [ ] 无人机使用单一焦距拍摄
- [ ] 空中部分：井字飞行，重叠率 ≥ 85%
- [ ] 空中部分：在最低安全高度飞行（≤ 50m）
- [ ] 起降拍摄：≥ 3-4 个，分散分布（大场景每 50-100m 一个）
- [ ] 起降拍摄：地面平视 → 空中俯视平滑过渡，重叠 ≥ 85%
- [ ] 起降点：前方空旷 10m，朝向有区分性建筑
- [ ] 地面扫描数据完整（采集要求同地图融合）
- [ ] 所有数据采集时间接近（光照一致）