Dudek 利用无人机和 GIS 技术革新土地测量

为助力客户完成建设项目中的规划、设计和审批流程，环境工程咨询公司 Dudek 采用地理信息系统 (GIS) 技术，确保项目按计划并控制在预算范围内。 他们的客户遍布北美，业务涵盖水务、能源、零售、自然保护、教育和医疗保健等多个领域。 对 Dudek 而言，将无人机与 GIS 技术相结合是一种全新的尝试。他们认为，可再生能源领域的项目是该集成方案的理想应用场景。

Dudek 业务主管 Steven Hochart 解释说："我们负责进行场地选址、工程设计和可行性评估，判断特定地点是否适合开发太阳能项目。" "客户越早获取数据，就能越快向当地公用事业公司提交申请，以便将其项目纳入排期... 对他们而言，时间至关重要。 如果我们上午完成一个小规模场地的航拍，客户下午就能获取相关数据。"

Dudek 使用无人机收集航拍影像数据，然后利用 GIS 技术进行分析，并以动态可视化的方式呈现给客户。 无论是地役权的标绘还是地形数据的生成，项目进度的实时地图信息均可轻松访问。

过去，Dudek 依赖多个系统来规划飞行路线和采集外业影像数据。 最初，他们采用 UgCS，这是一款专为地球物理勘测设计的无人机 (UAV) 软件。 来自 UAV 的数据存储在笔记本电脑上，传输到 Dropbox（一款提供云存储服务的文件存储软件），最后再转移到服务器。 影像处理则由 Agisoft Metashape（一款摄影测量工具）处理，这进一步增加了 Dudek 原有工作流的复杂程度。 由于缺乏集成，这种分散的工作流程不仅效率低下，而且成本高昂，因为每个系统都需要单独的维护和运营费用。 此外，传统的土地测量和影像数据采集方法（例如使用直升机和飞机）不仅耗时，而且成本高昂。 Hochart 提到："如果项目所在地区没有合适的飞机，我们就必须临时租赁。 我们的项目遍布全国各地，但我们没有自己的飞机，因此不得不将这些工作外包出去。"

Dudek 员工认识到，为了更快地向客户提供数据，必须简化操作流程，减少不必要的步骤和成本。 通过一次产品演示，Dudek 员工了解到 Esri 的 Site Scan for ArcGIS 和 ArcGIS Flight 不仅可以优化飞行路径，还可以自动执行以前需要手动完成的任务，例如将数据上传到云端并进行处理，从而安全地存储影像以供后续分析。 Dudek 认为 Site Scan for ArcGIS 可以有效解决其工作流碎片化的问题，并最终决定购买该软件。 作为一款基于云的端到端无人机测绘软件，ArcGIS Flight 大大提升了无人机影像采集的现代化水平，并能与 Site Scan 无缝协作，实现数据的处理和分析。 Dudek 员工对 Esri 的软件产品早已熟稔于心，因此将其集成到现有的 GIS 基础设施中并不困难。

Hochart 补充道："对我们而言，Site Scan 是一款非常简单易用的解决方案。 我们的移动团队使用 ArcGIS Field Maps，制图人员使用 ArcGIS Pro，测量员则利用 Esri-AutoCAD（计算机辅助设计）接口来构建数据库。"

现在，Dudek 员工使用 ArcGIS Flight 进行飞行计划和数据采集，并使用 Site Scan 进行数据处理。 此外，GIS 团队还利用 Site Scan 进行地图绘制，并将 GIS 和 CAD 数据集成到一个定制的站点中，方便与其他员工和客户共享，该站点被称为 Dudek 土地开发门户。 其旨在结合 GIS 和 CAD 数据，从而支持更快、更明智的决策，并提供项目状态的实时地图信息。

通过从之前过时且彼此孤立的系统过渡到利用 Site Scan 收集、组织和分析无人机数据，Dudek 在一年内节省了超过 8 万美元的成本。 新的门户为员工提供了一个机会，可以立即将这项创新应用于夏威夷的滑坡治理和应急响应工作。

此前，由于强降雨，瓦胡岛上的帕利高速公路（又称夏威夷 61 号公路）发生了泥石流，导致道路被封锁。 帕利高速公路是一条风景优美的 10 英里主干道，连接着檀香山市中心和凯卢阿地区，在早高峰时段承载着巨大的交通压力。 Dudek 团队迅速响应，利用 Site Scan 快速收集、处理和共享路况信息，以协助政府机构尽快疏通这条关键的交通要道。 据新闻报道，交通部门的工作人员清除了高速公路上的 10 车泥浆和碎石，并小心维护山坡的稳定性。

Dudek 发现，在规模较小的项目中，这种效率的提升尤为显著。 工作人员能够在一天内完成影像数据的采集、处理和共享，并凭借快速的响应速度给客户留下了深刻的印象。 Hochart 表示："我们承接了很多与落石风险相关的项目。 客户非常喜欢 Site Scan 采集的数据，因为他们可以获得一个动态的 3D 视图，随意平移、缩放，并全面了解现场情况。"

现在，Dudek 的员工正在充分利用 Site Scan，并且其团队已经熟练掌握了 GIS 软件和无人机的无缝集成方式。公司领导层正着眼于未来，探索更多为客户提供服务并变革土地测量行业的方法。 Dudek 正在积极接触土木工程等领域的类似公司，演示如何在云端系统中协同应用 GIS 和无人机技术。

Hochart 接着说道："我们无需再在美国各地寄送硬盘，也无需为了上传数据或解决 VPN 问题而滞留在酒店。 对于土地测量行业而言，这意义重大。"

此外，Dudek 希望通过将更多地理空间人工智能 (GeoAI) 应用于其工作流来推进土地测量行业的发展。 GeoAI 将人工智能与 GIS 相结合，赋予地图和其他空间工具自动化数据处理乃至预测分析等能力。 对于土地测量员来说，GeoAI 可以通过分析历史数据和地形信息来建模和管理潜在的灾害。

Hochart 说道："我们对 5 到 2000 英亩的场地进行航拍，为这些场地创建平面图数据。" 平面图数据提供了关于道路、建筑物、河流和其他地标的位置和形状的关键信息，这些信息都是从空中视角获得的测量和地图绘制结果。 "在 GIS 系统中使用 GeoAI，有助于我们简化平面图和基本图像分割的创建过程，以便后续与 CAD 和 BIM 系统集成。"

在 Dudek 的测量员利用 ArcGIS Flight 和 Site Scan 收集到所有必要的数据后，他们可以在 ArcGIS GeoBIM 上以单一视图创建和共享数字孪生体。 数字孪生体结合了 GIS 的空间分析能力与详细的 3D 设计和施工数据，是现实世界的动态虚拟表示，能够提供对建筑环境的背景理解。

举例来说，Dudek 通过使用无人机对街道走廊进行航拍，为废水处理公用事业公司收集图像数据。 过去，他们需要派遣移动测量员从下水道线路和水表收集 GPS 数据。 这种方法本质上具有风险，因为工作人员必须沿着路边行走才能进入供水系统。 现在，借助 GeoAI 和数字孪生体，无人机数据和 GIS 工作流可以轻松集成到公共设施网络模式中。

Hochart 指出，这种新方法从一开始就简化了土木工程师、GIS 用户和场地设计师的操作流程。 Dudek 正在引领行业变革，利用 GIS 技术，通过无人机收集和处理数据丰富的图像，贯穿项目的整个生命周期。 "现场的第一张图像为未来的任何规划奠定了基础。"