Выполнение геодезической фасадной съёмки и создание 3D моделей памятников архитектуры с использованием квадрокоптеров DJI Phantom 4 Pro RTK/PPK

Введение

Выполнение фасадной съемки или архитектурных обмеров всего здания, а так же фотореалистичное 3D моделирование, является необходимым этапом работ по составлению детального описания памятников архитектуры в том числе при их реконструкции.

На сегодняшний день для фасадной съёмки широко применяются такие методы как наземное лазерное сканирование и тахеометрическая съемка.

Метод лазерного сканирования отличается высокой производительностью и точностью измерений, при этом используются наземные лазерные сканеры, имеющие высокую стоимость, а выполнение замеров на высоких этажах зданий и их крышах значительно затруднено.

Тахеометрическая съемка, как правило, используется при небольших объемах измерений либо при строительстве или отделке фасадов.

Работы по 3D моделированию с помощью квадрокоптера DJI Phantom 4 Pro RTK/PPK

Мы представляем новую технологию высокоточного трехмерного моделирования геометрически сложных архитектурных объектов с использованием беспилотных летательных аппаратов на примере реализованного специалистами компании TOPODRONE проекта, по трехмерной съемке здания церкви преподобного Серафима Саровского.

Для выполнения данного проекта, нами были выбраны беспилотные технологии, которые позволяют значительно сократить сроки выполнения работ, обеспечивают измерение труднодоступных участков, таких как крыши, навесы, купола и т.д., а так же делают данный вид работ более доступным за счет применения более дешевого по стоимости комплекта оборудования.

Рис.1.

Для фасадной съемки мы использовали доработанный квадрокоптер DJI Phantom 4 Pro RTK/PPK и геодезический GNSS приемник EMLID Reach RS+.

Перед выполнением съемочных работ мы установили GNSS приемник Reach RS+ на месте, обеспечивающем наиболее стабильный прием спутниковых данных, и определили координаты его местоположения.

Затем спланировали маршруты аэрофотосъемки (расположение маршрутов представлено на Рис.2.), после этого провели фотографирование здание с помощью дрона. Следует отметить, что съемка проводилась полностью в автоматическом режиме и для её успешного выполнения нам потребовалось всего 5 аккумуляторных батарей и 3 часа полевых работ, при этом для каждой фотографии определялись высокоточные координаты x, y, z, которые впоследствие позволили обработать данные в автоматическом режиме и обеспечили высокую точность построения модели. 

Рис.2. Маршруты аэрофотосъемки

Более подробно о технологии постобработки ГНСС измерений, замене навигационных координат на высокоточные и фотограмметрической обработке вы можете прочитать в нашем блоге, а так же получить более продвинутые знания и практические навыки, позволяющие выполнять подобные проекты самостоятельно у нас на обучении.

После обработки материалов аэрофотосъемки была построена высокоточная трехмерная модель храма. 

Рис.3. 3D и TIN модели церкви преподобного Серафима Саровского 

Рис.4. 3D и TIN модели церкви преподобного Серафима Саровского


 
Рис.5. 3D и TIN модели церкви преподобного Серафима Саровского



Рис.6. 3D и TIN модели церкви преподобного Серафима Саровского



Рис.7. 3D и TIN модели церкви преподобного Серафима Саровского



Рис.8. 3D и TIN модели церкви преподобного Серафима Саровского

Выводы

Результаты данного проекта наглядно показывают эффективность применения квадрокоптеров для выполнения фасадной съемки архитектурных памятников, а так же высокодетального трехмерного моделирования зданий и сооружений.

Разработанное нашей компанией решение по апгрейду стандартного квадрокоптера DJI Phantom 4 Pro до уровня профессионального геодезического дрона позволяет создать высокоточную трехмерную модель здания, провести съемку в труднодоступных для «стандартных» технологий местах, значительно сокращает время проведения полевых работ, а также уменьшает стоимость финансовых вложений на закупку оборудования.