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                  山東學子三下鄉:云眸守護,領航鄉村振興夢

                  為響應“三下鄉”號召,建設美麗鄉村,7月15至7月24日,山東理工大學創飛科技-機械實踐團前往山東省萊陽市穴坊鎮,對當地進行電力巡檢、傾斜攝影和三維建模、航拍地圖制作,為鄉村振興貢獻綿薄之力。
                  深入基層,攜手共進
                  7月16日上午,實踐團核心成員前往穴坊鎮政府,在會議室與副鎮長王所玥、穴坊鎮綜合治理中心主任宋繼棟、財政所所長秦凱就無人機應用進行交流。隊長孫舒鵬就此次暑期社會實踐工作中將會用到的設備經緯M300RTK和經緯M200兩架無人機進行了全面的講解,并詳細地介紹了兩部設備的性能、主要用途與本團隊使用這兩部設備所做工作的創新點與良好效果,并后主動詢問關于穴坊鎮的需求,并準備做出進一步的規劃以滿足穴坊鎮有關無人機的工作需要。
                  秦凱對實踐團的作為表示了肯定,王所玥對無人機建模精度等問題進行了詢問,孫舒鵬給與了詳細解答,他表示可以根據村莊需求提高建模精度和選擇建模區域。宋繼棟希望實踐團能夠協助鎮政府拍攝村莊宣傳視頻和廣場舞比賽。孫舒鵬表示,實踐團將盡全力滿足鎮政府的需求,助力當地鄉村振興。最后,創飛科技實踐團與鎮政府領導合影留念。
                  7月17日上午,實踐團前往萊陽市穴坊鎮東賢友村村委,在村民委員會會議室展開交流。東賢友村會計劉以臣就村莊基本概況進行介紹,書記兼村長劉桂寶做補充。通過介紹實踐團了解到,東賢友村總戶口640多戶,人口1520多人,土地面積連帶村居住地總共3500多平方米。村內無企業項目,因此經濟效益不高,大多數人在外地工作,當地的實際人口相對較少。但近年來,村內建立了蔬菜大棚,農產品種植收入有所上升,而且設立了養豬規模戶,拓寬了盈利渠道,村民的生活質量得到改善。村莊還根據政府的要求對部分道路進行水泥硬化,利用省土地管理局資金使用瀝青完善街道,因此多次獲得鎮上先進榮譽獎。并且村莊獲得了萊陽市2020年大中型水庫農村移民人口自然變化結余資金項目,大幅提高了村民生活水平。
                   
                  下午,實踐團向東賢友村村長兼村委書記劉桂寶和會計劉以臣介紹和展示無人機飛行應用。孫舒鵬向劉桂寶講解經緯M300RTK飛行基礎作,介紹了飛機可用于航拍地圖、數據分析、村莊傾斜攝影及三維建模、電力巡檢等主要功能,指出了飛行過程中可能遇到的問題以及應該特別關注的注意事項,并進行操作展示。王文豪向劉以臣介紹了M300RTK飛機對于村莊建設的價值以及對村莊的重要性,得到了會計的認同。付佳穎通過攜帶的電腦來監測大疆司空2實時畫面,電腦顯示的畫面流暢,清晰度高,飛機攝像機下的一切都盡收眼底,她還介紹到,疆司空2作為一站式云端管理平臺,可以進行航線規劃管理和作業成功管理,能夠全面、實時進行無人機姿態感知,全面掌握無人機作業環境,實現團隊信息共享和高效協作。
                  鋪展鄉村振興壯美畫卷
                  7月18日,實踐團先后抵達東賢友村與西賢友村進行地圖航拍。團隊拍攝過程中使用無人機Mavic air2,飛手劉昊坤和趙明遠將其組裝和調試后,起飛觀察飛行環境,隨后將飛機云臺角度調整為90°,按照每張照片需有30%重合度和飛行高度一致的原則進行航拍。賢友村房屋結構復雜、錯落分布,air2憑借其4800萬超高像素以及8K延時和焦點跟隨功能,將村莊地形地貌、房屋分布清晰呈現。
                   
                  航拍結束后,隊員王文豪在賓館對航怕數據進行整理,將無人機拍攝素材導入統一文件夾后,利用ps技術繪制出此次航空拍攝地圖。同時全面搜集村莊地理信息,并在合成地圖上做好標注、設計與美工處理等,以地圖形式直觀的展現了村莊地理位置、地形特征、人文遺產、資源情況及建設情況,幫助當地政府切實做好美麗鄉村的建設工作。
                  以創新雨露,迎振興曙光
                  7月19日,實踐團前往穴坊鎮東賢友村對村莊進行傾斜攝影和三維建模。實踐團成員抵達穴坊鎮東賢友村村民委員會大院后,隊長孫舒鵬在院中組裝作業所需要的無人機大疆經緯M300RTK,給無人機裝配鏡頭禪思P1,使用DJI Piot2對東賢友村進行建模區域的航線規劃,并調整好飛行和拍攝參數。隨后起飛無人機,操控無人機進行自主作業,飛機將采集深度信息、圖像信息、位置信息。期間孫舒鵬時刻觀察飛機飛行姿態,確保飛機飛行安全。隊員王新聰和付佳穎使用大疆司空2軟件云上實時查看作業狀態和航線狀況,帶來全面、實時的態勢感知,實現團隊信息高效聚合、處理與同步,保證作業安全,提高作業效率。無人機傾斜攝影結束后,隊員劉昊坤按照操作步驟拆卸無人機。
                   
                  下午,趙明遠將無人機所拍攝圖片導入DJI Terra軟件,并使用大疆智圖配合先進的定位、融合、建模等技術,進行影像密集匹配、空加三密處理,生成密集點云,隨后將待測對象的紋理映射上去,生成真實的村莊三維模型。隨后閔許子聰和和趙明遠對三維模型進行精修,最終得出高精度、高真實感的東賢友村三維模型。
                  三維建模能精準反應東賢友村的地物情況,幫助當地城鄉規劃部門更詳細的了解農田面積、村莊周圍地形分布、房屋、道路距離等數據。而且該模型能夠對當地鄉村的區域進行放大查看,便于當地部門規劃村莊的土地利用,增強當地鄉村區域土地的經濟價值,提高土地利用率,有利于政府更好地建設鄉村,幫助當地發展,助力鄉村振興。
                  以科技力量為鄉村振興保駕護航
                  傳統電力巡檢不僅效率較低,而且存在高空作業風險,相比之下,無人機電力巡檢具有成本低、安全系數高和效率高等優勢。對此,7月20日,實踐團前往穴坊鎮東賢友村,操控無人機進行村莊電力巡檢。團隊抵達東賢友村主要高壓電塔附近后,隊長孫舒鵬帶領隊員閔許子聰和沈紅昕勘測電線附近環境,確定無人機巡檢范圍。隨后趙曉鵬組裝無人機Maviv air2并起飛,在無人機巡檢范圍內進行深度排查,確定巡檢高空主要障礙物及重點檢測區域,確保行業機巡檢環境安全并提高檢測效率。巡檢工作正式開始后,王俊杰組裝無人機經緯M200,并裝備禪思XT2鏡頭,在選取行業機最佳起飛位置后,操控其進行電力巡檢。同時王文豪實時監測操控界面,閔許子聰和沈紅昕分工監測無人機機位,保障無人機作業安全。
                   
                  巡檢過程中,鏡頭禪思XT2鏡頭迅速定位受損部位,利用紅外測溫功能及時發現電線潛在隱患,并及時回傳數據;利用集成FLIR高精度熱成像傳感器和4K可見光傳感器錄制、傳輸熱成像與可見光影像,實踐團成員在實時圖傳中根據所需選擇并排或畫中畫呈現熱成像與可見光影像畫面。同時無人機在巡檢過程中利用圖像識別技術自主識別出電塔中需要進行精細檢視相關區域,如絕緣子、桿塔頂部等。識別到目標缺陷后,無人機自動調整航跡,并進行多角度拍照。并且利用圖像控制算法控制巡線無人機云臺將機載高清相機對準上述區域,自動調整焦距放大該區域,做到精細化巡檢,不遺漏任何細微的安全隱患。
                  下午,隊員龍鵬超將巡檢數據導出并進行預處理,隨后孫舒鵬對數據進行詳細分析,并將村莊居民用電線路及電塔的問題分組處理,隨后史文政對存在問題進行整理,最終得到一份詳盡的電力巡檢報告。此次巡檢在最大程度上實現了對村莊電路的全方位排查,有利于提升日常的預防與準備,推動風險的源頭治理,從根本上保障村民的生命財產安全。
                  鏡頭下的舞姿之美
                  7月21日,實踐團受穴坊鎮綜合治理中心主任宋繼棟邀請,對當地村民組織的廣場舞比賽進行航拍。實踐團乘車到達航拍地點后,遵循拍攝全局和不干擾廣場舞進行的原則,選擇合適機位。隊長孫舒鵬操控無人機對廣場舞進行航拍,遵循由面到點的原則,拍攝視角由遠到里近,將鏡頭慢慢拉進,將廣場舞比賽的宏觀氣勢和動作細節都記錄在內。在一組廣場舞表演完畢之后,飛手閔許子聰起飛無人機Mavic air2,并更換無人機的位置與拍攝角度,根據舞蹈的擺位方向進行調整,從而達到更好的拍攝效果。同時隊員劉昊坤使用云臺OM5進行地拍,全方位多角度進行記錄拍攝。
                   
                  當地村民參與廣場舞為統一紅色服裝,富有朝氣。參與廣場舞的居民,熱情高漲,在面對無人機的拍攝時,神態更為飽滿。廣場舞進行了數個小時,參與廣場舞的居民卻不顯疲憊,實踐團隊員進行航拍的過程中紛紛感慨,這場動力十足的廣場舞,舞出了當地村民的活力和健康。此次廣場舞的航拍加深了實踐團對穴坊鎮風俗的了解,認識到了穴坊鎮的淳樸民風與居民的和諧友善,同時航拍視頻的制作記錄了村民的活力之美,促進當地政府建設魅力鄉村。
                  科技記錄鄉村之美
                  7月22日,實踐團前往穴坊鎮,對當地的水稻試驗田、農業種植大鵬基地和五龍河大橋進行了宣傳視頻的錄制和拍攝。實踐團率先來到穴坊鎮水稻試驗田,隊長孫舒鵬起飛無人機Mini3 pro,在選擇最佳行高和角度后開始運鏡,操控無人機遠離所選鏡頭范圍內的試驗田,同時升高無人機高度,從而達到漸遠的拍攝效果,完美呈現稻田的遼闊氣勢。隨后王俊杰組裝M300RTK并起飛,操控無人機相對于稻田側向飛行,展現出水稻的生機與活力。
                   
                  隨后,實踐團前往農業種植大棚基地,飛手趙明遠和劉昊坤分別組裝無人機Mavic air2,兩人分別操控無人機進行拍攝。趙明遠負責環繞鏡頭,操控無人機圍繞種植大棚延弧線方向飛行。劉昊坤負責變焦鏡頭,操控無人機在后退的過程中增大焦距,突出種植大棚主體。在穴坊鎮政府宣傳科科長李文杰的帶領下,實踐團又來到五龍河大橋。隊長孫舒鵬組裝M300RTK并起飛,操控無人機對五龍河大橋進行直飛、側飛和環繞等鏡頭拍攝,多角度、全方位展現五龍河大橋之美。
                  錄制穴坊鎮宣傳視頻,既能提升穴坊鎮的整體形象,又可以提升穴坊鎮的知名度,并且宣傳視頻比普通的宣傳海報或廣告更能吸引投資者的眼球,能夠促進穴坊鎮的經濟振興,加快穴坊鎮高速發展。
                   
                  此次實踐旨在用自身所學和設備維護穴坊鎮電力安全,促進當地土地利用及開發,滿足當地的發展需求,為鄉村振興插上科技的翅膀。同時實踐團成員真正領悟了實踐出真知的道理,增強了社會責任意識,提高了自身綜合素質,不斷朝山理工五有人才的目標邁進。
                   
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