毫米级分辨率！M4E 贴近摄影为千年石窟三维建模

中华大地，文物古迹星罗棋布。当前，第四次全国文物普查正如火如荼进行中，无人机航测等技术的投入使用，极大地提高了文物普查的效率。

大疆行业最新款无人机 Matrice 4E，全新支持五向倾斜摆拍，测绘航线最大速度提升 40%，可高效获取高分辨率影像数据；同时，遥控器集成智图的建模能力，支持自动化生成贴近摄影测量航线，大幅降低外业操作门槛，简化测绘工作流。

近期，在四川巴中市南龛风景区，大疆行业合作伙伴成都九江伟业通过 Matrice 4E 无人机，规划贴近摄影测量航线，高效获取南龛石窟的精细化三维模型。基于模型，工作人员对文物本体进行边界绘制，为“四普”文物数字化存档、保护和修缮提供数据支撑。

Matrice 4E 贴近飞行，获取南龛石窟高分辨率影像数据

国家级重点文物“南龛石窟”，无人机贴近飞行难度大

南龛石窟，始凿于隋唐时期，至今已有 1300 多年的历史，是四川巴中境内规模最大、保存最完好的石窟，被誉为“国之瑰宝”、“巴蜀石窟艺术的瑰宝”，也是国家级重点文物保护单位。

石窟崖壁整体非平面，呈现“向外凸出，上凸下凹”的弧形结构，且周围有大量树木遮挡，贴近飞行对无人机的稳定性、障碍物识别能力有较高要求。

南龛石窟周围环境

如何利用 Matrice 4E 无人机快速获取精细化三维模型？一起来看看完整作业流和详细参数。

M4E 贴近摄影作业流

无人机贴近摄影，高效获取精细化模型

第一步：Matrice 4E 执行粗模航线

针对南龛石窟重点区域，工作人员通过遥控器规划面状航线，并设置参数：旁向重叠率 70%、航向重叠率 80%、航高 50m、GSD 1.35 cm/px，同时开启本地建模功能。

Matrice 4E 支持五向倾斜摆拍，能够在 15 秒内快速起飞，最快可实现 0.5 秒的定时拍摄。仅用 7 分钟，无人机便完成了 9000 平方米测区的拍摄任务。

规划面状航线，获取南龛石窟粗模

第二步：遥控器本地重建粗模

航线任务完成后，数据无需导入电脑进行重建，照片将自动同步至遥控器，通过遥控器内置的大疆智图建模引擎，直接在本地生成粗模点云数据。整个重建过程耗时不到 10 分钟，显著简化了贴近摄影测量的作业流程。

遥控器本地重建成果

第三步：基于粗模规划贴近摄影航线

获取粗模点云数据后，工作人员在虚拟三维空间中打开点云数据并划定测区范围。Pilot 2 基于该范围内的点云数据，自动生成紧贴被摄物体表面的精细化贴近摄影航线。

基于粗模规划贴近航线

为满足成果要求，工作人员将参数设置为：旁向重叠率 75%、航向重叠率 88%、航线速度 0.3m/s、航线与被摄面距离 3.5m、GSD 0.1cm/px。

贴近摄影航线

第四步：Matrice 4E 执行贴近摄影航线

南龛石窟周边树木茂密，飞行环境较复杂。为确保作业安全，工作人员开启航线绕行模式，航线执行更丝滑。同时，通过无人机辅助影像，实时判断无人机飞行前方的情况。

Matrice 4E 自动作业，仅用 20 分钟便完成了 2000 张照片的贴近拍摄。

无人机执行贴近航线

飞行任务结束后，Pilot 2 自动生成作业质量报告。工作人员在外业现场直接确认数据质量，避免返工。实时生成的报告显示，三维模型立面影像重叠率高，满足项目精度要求。为了让石窟佛像细节呈现更完整，工作人员利用无人机对佛像顶部遮挡区域、屋顶瓦楞底部进行手动补拍，采集约 300 张照片。

大疆智图重建模型，分辨率达毫米级

本次外业，无人机共获取 18GB 照片，大疆智图仅用 1.5 小时便完成了三维模型重建。Matrice 4E 的广角相机在出厂前都经过畸变矫正，结合大疆智图处理，模型重建分辨率为 0.154cm/px。

质量报告分辨率

重建的三维模型无明显拉花现象，细节完整细腻，佛像表情栩栩如生，石窟上的文字清晰可见。（点击此处可查看模型）

模型应用：基于模型绘制石窟边界

第四次全国文物普查对于文物平面图的绘制提出了更具体的规定，要求清晰标明文物边界、文物构成范围、位置或序号等信息。基于 Matrice 4E 生成的高精度三维模型，项目组准确地进行文物平面图纸绘制，详细掌握文物的特征、保存现状和环境状况等信息。

基于模型绘制的文物本体边界

从险峻的悬崖石窟到广阔的古城遗址，无人机获取高分辨率影像，重建实景三维数字模型，不仅为文物保护、修复和研究提供可靠的数据支撑，也让文物以数字化形式得到保存和传播，用科技赋能守护文化遗产。