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WET是一家土木工程和环境公司，依托固定翼无人机（eBee）为美国蒙大拿州和太平洋西北地区的客户提供服务。
Waypoint最近采访了WET的项目工程师斯蒂芬（Stephen Frazee），揭秘该公司是如何使用固定翼无人机eBee完成项目的同时节省大量资金的。
采访开始
Q
您好，斯蒂芬，非常感谢您能接受Waypoint的采访。在开始之前，我很想了解一下WET是一家什么样的公司。您可否介绍一下？
斯蒂芬：您好。我非常荣幸能代表公司与您分享我们的经验。我们是一家混合土木工程和环境咨询公司。我们现在办公地点在蒙大拿州，总部是在Butte，我们在州内还有几个办事处，我们的业务范围覆盖整个美国西部地区。
Q
请问贵公司提供什么类型的专业无人机服务呢？
斯蒂芬：我们大部分无人机工作与工程有关，我们也进行环境方面的测绘，例如对工程周边植被/杂草的绘图和流域温度测绘等。我们一直在寻找开箱即用的无人机，它们大部分用于测量和工程目的，比如地形调查、矿山调查、库存调查、场地开发、垃圾填埋场预期寿命和洪水测绘等。
Q
你们是从什么时候开始使用eBee的呢？
斯蒂芬：2015年5月，我们购买了第一台eBee。我们已经拥有了eBee Classic，eBee RTK，现在我们又引进了eBee Plus以及其他一些平台。我们飞行的数据一部分是自己使用，例如工程设计，另外我们也作为无人机服务提供商，给客户提供飞行服务和无人机数据。
WET团队的eBee飞向山间溪流。抛飞后不久，无人机已经收集了重要的RGB，近红外和热成图像，帮助跟踪溪流和河岸随时间的变化情况。
Q
您提到了为客户提供多样的数据。你可以解释一下交付成果吗？
斯蒂芬：好的。例如，我们最近做的一个项目是一个露天矿场。它占地5,500英亩（约22.26km²），整个场地的海拔变化约为2,400英尺（约732米）。对于该项目，我们提供给客户两种数据成果：一个是整个矿场的正射影像图，另一个是高程模型。我们提供了1米精度的整个测区的网格DTM。
这张数据对客户非常有用，从许可的角度，这些数据可以作为背景资料，运用在很多用来申请许可和跟踪回收的地图文件里。高程数据可用来跟踪矿井中物体变化情况，比如物体从A点移动到B点。除此之外，他们正在研究边坡稳定性等问题，比如，在过去的几年中，这座山的移动大小是英寸还是英尺级别？他们还利用地形来规划未来的勘探工作，并从地质学的角度来研究更多问题。
使用固定翼无人机的另一个好处是可以获得更高的分辨率。有人驾驶飞机获得的最高分辨率大概是6英寸分辨率; 而我们可以获得低至1.5英寸或2英寸的分辨率。
另一件我最喜欢的事情，是我们为很多客户做库存量和对帐工作。通常情况下，客户会将我们提供的库存量与他们自己的内部记录（来自卡车计数或秤等）进行比对。
WET的飞手Brad Rutherford准备抛飞eBee
Q
对于这个矿山项目，过去在不使用eBee的情况下，客户是怎么做的呢？
斯蒂芬：这个矿区太大了，他们过去使用有人驾驶飞机收集这些数据，也是使用传统摄影测量法，但是飞行的高度要求比较高。不过有人驾驶飞机的数据收集可能只需要几个小时的飞行时间就能完成，需要的照片也比较少 - 我不知道 - 也许二十到三十张图像吧，eBee一般要12,000张图像左右。但是，使用eBee的成本比有人驾驶飞机便宜太多了，而且工作时间也比较灵活，所以我们现在能够给客户提供质优价廉的服务。
沙子和砾石的DSM（数字表面模型）
使用eBee的另一个好处是可以获得更高的分辨率。有人驾驶飞机正射图的最高分辨率大概是6英寸（约15厘米）; 而我们可以提供低至1.5英寸（约3.8厘米）的或2英寸（约5厘米）的分辨率。另外，我们制作的高程模型的分辨率也比有人驾驶飞机的高得多。
Q
那您是想说，有人驾驶飞机也可以，但是成本很高而且图像质量也不是最好，对吗？
斯蒂芬：对。我认为收支平衡有一个点，这个点可以判断是使用无人机还是使用有人驾驶飞机。在某些时候，项目非常大，可能有人驾驶飞机的成本会更低一点。但是我不知道这个数字究竟是什么。对于具体的这个项目来说，我们认为使用无人机要便宜些。随着FAA越来越接受超视距[BVLOS]飞行，固定翼无人机用于大型项目也会变得更加经济吧。
Q
你提到你已经有四架eBee型号的飞机了，是什么让你最初接触了解并选择senseFly无人机？
斯蒂芬：是的，我们已经买了4架了。eBee是我们接触的第一款商用固定翼无人机。我们地区的经销商给我们做了演示，我们就设想如何能够在业务中使用它。我们最终决定购买eBee，原因有几个。我们非常喜欢它的简单性和大小。我是说，eBee的操作非常的简单。自动驾驶仪在操作过程中消除了大部分人为错误，这对我们来说是一个巨大的优势 - 我们是工程师，而不是飞行员。我们只想要一些操作简单的，eBee非常符合我们的要求。
eBee的操作非常的简单。自动驾驶仪在操作过程中消除了大部分人为错误。飞机也很轻巧，在飞行中风险最小，从责任的角度来看，eBee风险远低于市场上一些较大的固定翼无人机的风险。
eBee测绘无人机也很轻巧，在飞行中风险最小。这有其优点和缺点，但对我们来说，从责任的角度来看，在空中飞行的重量只有一磅半的风险远低于市场上一些较大的固定翼无人机的风险。而且，最重要的是，我们的客户非常重视风险性。
WET的eBee Plus已准备好去飞一个矿场
便携性也是我们考虑的另一个重要方面。整套系统只有这样一个小箱子，搬动很容易，不需要拖拽大箱子或弹射架。其实还有一个方面，我们在购买时并不知道，但eMotion无人机软件也是一个巨大的优势。我们也飞过其他几个飞机，但我们认为eMotion是迄今为止我们遇到过的最好的飞行控制软件。
便携性也是我们考虑的另一个重要方面。整套系统只有这样一个小箱子。eMotion无人机软件也是一个巨大的优势。我们也飞过其他几个飞机，但我们认为eMotion是迄今为止我们遇到过的最好的飞行控制软件。
Q
您可以向读者介绍一下你们收集和处理无人机数据的一般工作流程吗？
斯蒂芬：我们会先在eMotion软件里进行快速的任务规划，作出我们的成本估算/报价，多考虑野外可能出现的问题，尽量避免一些不必要的成本开支。
我们尝试预先确定问题，因为我们需要计算成本，有时需要进行较高等级的任务规划进行成本估算或报价。一旦项目竞标成功，我们再进行更深入详细的规划，假设它是一个需要设置地面控制点的测量类型的项目，我们将预先计划好地面控制点的位置和数量。然后，我们在eMotion中调整我们的任务块以适应我们的地面控制。之后，我们前往现场，首先按计划布置地面控制点，通过使用我们的GPS获取这些数据，然后我们才开始飞行任务 - 而现在使用eBee Plus，我们主要用PPK模式飞行。
一个高尔夫球场的数字表面模型和升级排水系统
无论对精度是否有严格要求，我们通常都打开PPK模式进行安全备份。我们一般在卡车的挡板附近设置一个有利位置，抛飞，让飞机做它的事情，自动拍照。完成任务后着陆，我们快速检查图像，确保图像的质量是我们所期望的，检查是否有任何明显的漏图以及图像焦点和锐度是好的。如果任务区比较小，图像数量也不多，我们直接在现场继续用eMotion处理图像，然后在Pix4D进行快速处理，在外业现场就能看到数据效果。
对于较大的项目，因为现场拼接需要太长时间，所以我们只检查图像。回到办公室再使用Pix4D进行处理。我们自己处理图像，根据不同的项目，在Pix4D成果的基础上再做其他数据加工，交付给客户需要的成果。这是我们大多数项目的一般工作流程。
Q
对于矿山项目，与您刚才描述的标准流程有何不同吗？
斯蒂芬：对于矿场来说，任务计划非常重要，因为它太大了。比如这个5,500英亩的矿场，因为面积大且地形陡峭多变，我们需要把它分成50多个任务区，其中一些任务区只有10或15分钟，根据地形变化eBee采用跟随地形飞行模式，当然这相对于平坦地形需要更多的任务块，因此，我们花费了比平常更多的时间来规划任务，设置最佳位置，尽可能减少和优化外业时间。保持视距内飞行（注：美国法规要求飞行保持视距内，500米远*120米高，除非得到BVOLS视距外许可）也是一个真正的挑战，这个矿场项目我们不得不选择5个不同的地点，不过在两天内也采集完了所需数据。
通过使用eBee固定翼无人机，我们可以不再需要人员进入风险太大的区域， 它让我们的外业工作更安全。
WET公司的蒂姆·德里斯科尔（Tim Driscoll）正进行冬季矿区的库存盘点
Q
像这样大的项目，你安排了多少个外业人员？
斯蒂芬：我和另外一名外业人员在现场，我们把任务分成两天。我们两人都配备了eBee Plus。我们在第一天飞行了一半以上的航点，第二天飞行其余的。这个地方出了名的风大，两天里基本一直是5级左右的风速，有时瞬间风速高达7级。不用说，我们消耗了一些电池。我们每人配有八块电池，飞行后等电池冷却就立即充电。
Q
我们来聊一下精度吧。我们知道使用无人机作业可以节省大量外业时间，那根据您的经验，像eBee这样的固定翼无人机是否满足您对精度的要求呢？
斯蒂芬：从收集数据的方式、方便性和速度这些因素综合来看，精度很不错。采用PPK方式的数据精度与飞行的性质和地表覆盖物也有关系。在良好的裸露地面或裸地条件下，我们发现垂直精度大约15英尺（约4.5米） - 有或没有地面控制点。
典型的小项目一般为这个精度值。对于大规模的矿山项目，我们不要求这么高的精度，因为我们的地面控制点并不像小项目那样密集。为了节省时间/花销，我们会减少地面控制点的数量。我们设置了大约50个地面控制点，其中一些用来作检查点。检查点的垂直RMS误差为0.15英尺（约4.5厘米）。这对任何项目来说都是不错的，考虑到这个项目的规模，这种精度令人印象深刻。
牧场灌溉项目的3D点云，牧场被一条蓝带鳟鱼溪流一分为二
作为工程师和测量员，我们严格执行质量保证/质量控制程序，因此我们很少在没有地面控制的情况下进行项目。在我们看来，这是标准做法，按承诺将成果交付客户。我们采用PPK后差分模式飞行，使用地面控制点作为检查点，准确度将达到十分之一英尺（3厘米）或更高。
Q
为什么不使用LIDAR？是什么原因让你没用它？
斯蒂芬：是的，对于这个矿山项目，有些地区植被茂盛或被小森林覆盖，但绝大多数都是裸地。摄影测量方式（无不管是有人驾驶飞机还是无人机）很适合在裸地或极小植被情况。LiDAR通常比摄影测量方式昂贵很多。我想说这取决于项目，针对这个矿区，植被比较少，我们不需要[激光雷达]，用LiDAR获得的植被区域附加精度不足以平衡LIDAR的额外费用，性价比不高。所以我想说成本可能是最大的因素。
LiDAR通常比摄影测量方式昂贵很多。我想说这取决于项目，针对这个矿区，植被比较少，我们不需要[激光雷达]，用LiDAR获得的植被区域附加精度不足以平衡LIDAR的额外费用，性价比不高。
Q
如果让您总结一下，您认为使用专业无人机进行露天矿坑或一般项目的主要好处是什么？
斯蒂芬：对我们而言，它开辟了全新的业务范围，我们可以为客户提供全新的服务。除此之外，我们可以在很短的时间内以相对较低的成本获得高质量的数据，这可能是我们的最大优势。从工程的角度来看，能够获得矿场的最新航空图像是宝贵的，然后考虑我们可以生成的地形数据的精度，这也是一个巨大的优势。它使我们的工程设计更加准确和精确，为我们的客户提供更准确和更高质量的产品。
WET项目工程师斯蒂芬与他的eBee Plus合影
安全性也是另一个重要方面。通过使用eBee固定翼无人机，外业人员不用进入风险太大的区域，这真正的降低了工作现场的风险。
Q
您觉得购买无人机的投资回报率怎么样？
斯蒂芬：我可以告诉你的是，它确实提升了我们的服务和收益，我们很容易就能升级到最新最好的无人机版本。这个行业的技术发展非常迅速，但是我们已经做了足够多的工作，并且已经能够从中获得足够的收益，证明我们多次的购买是合理的。
Q
斯蒂芬，非常感谢您接受我们的采访。
斯蒂芬：不客气。
SenseFly公司于2009年成立，总部位于瑞士洛桑，源自于洛桑理工学院Laboratory of Intelligent Systems (LIS) 智能机器人实验室，被评为Top 5 瑞士创新企业(Business Insider 2015)。senseFly还在美国设有独立的分公司，在南美洲、澳大利亚、中国上海均设有办事处。senseFly致力于用科技提高生产效率，为不同行业的客户提供专业解决方案。产品为瑞士制造，是同等级最轻、最安全的无人机。目前销量已超过万台，也是全球使用率最高的测绘无人机。senseFly属于法国Parrot(派诺特)集团旗下子公司。
2024-03-18 09:36
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