Как мы уже писали ранее в наших статьях, современные беспилотники позволяют оперативно и с минимальными затратами провести аэрофотосъемку местности, получить высоко детальные и актуальные данные о состоянии территории. Беспилотные системы находят все большее применение в таких областях, как мониторинг, топография, инженерные изыскания, кадастр, различные виды маркшейдерских работ (об этих и других возможностях использования БПЛА можно прочитать в разделе «Блог»).
При выборе беспилотника для геодезии следует учитывать такие факторы, как удобство транспортировки и использования, легкость формирования полетных заданий для площадных и линейных объектов, надежность и стабильность работы всех систем в полете, стоимость приобретения оборудования и его дальнейшего обслуживания, разрешение камеры, возможность координировать аэрофотоснимки с геодезической точностью и, что не маловажно, получать данные позволяющие проводить автоматизированную обработку информации в специализированном ПО «Pix4Dmapper» для сокращения сроков и стоимости камеральных работ.
Рассмотрим автоматизированную обработку данных аэрофотосъемки выполненной квадрокоптером DJI PHANTOM 4 PRO доработанным специалистами нашей компании до уровня профессиональных БПЛА для геодезии и оснащенного высокоточным GPS/GLONASS приемником
Фотограмметрическая обработка в программном обеспечении Pix4D состоит из следующих этапов:
Этап 1. Загрузка изображений, предварительное уравнивание
Этап 2. Оценка точности по наземным контрольным точкам
Этап 3. Построение плотного облака точек, автоматическая классификация (выделение поверхности земли, отдельно стоящих зданий, растительности, дорог и других технических объектов, построение ортофотоплана)
На первом этапе мы имеем набор данных из 161-го стереоснимка с разрешением 5 см, снятых с высоты 200 метров над уровнем земли, а так же координаты центров фотографирования определённых геодезическим GNSS приемником, что позволяет с высокой точностью, в автоматическом режиме выполнить предварительное уравнивание изображений. Следует отметить, что при использовании данных с квадрокоптера DJI в стандартной комплектации это невозможно.
На рис. 2 и 3 красным цветом показаны координаты центров фотографирования определенных стандартным GPS приемником DJI Phantom 4 PRO, а зеленым — координаты фактического местоположения снимков полученных геодезическим GNSS приемником. В среднем разница между координатами составляет от 15 до 20 метров в плане и от 25 до 30 метров по высоте.
На втором этапе для оценки точности построения модели использовались шесть ранее измеренных наземных опорных точек, расположенные по всей площади района работ. Вычисленная среднеквадратическая ошибка по осям х,y и z составила 12.89 см, 13.66см, 16.10 см соответственно. (см. Таблица 1)
Таблица 1. Отчет точности определения координат контрольных точек
|
Check Point Name |
Accuracy XY/Z [m] | Error X [m] | Error Y [m] | Error Z [m] |
|
point 1 |
-0.041 | 0.235 |
0.157 |
|
|
point 2 |
-0.077 | 0.187 |
0.108 |
|
|
point 3 |
-0.074 | 0.068 |
0.203 |
|
|
point 4 |
-0.173 | 0.020 |
0.158 |
|
|
point 5 |
-0.191 | 0.039 |
0.160 |
|
|
point 6 |
-0.142 | 0.124 | 0.166 | |
|
Mean [m] |
-0.116364 | 0.112186 |
0.158658 |
|
|
Sigma [m] |
0.055455 | 0.077976 |
0.027734 |
|
| RMS Error [m] | 0.128902 | 0.136623 |
0.161063 |
На третьем этапе был выполнен процесс построения облака точек и его классификации, в результате которого получена высокоточная трехмерная модель местности состоящая из 18 937 834 точек, плотностью порядка 20 точек/м2.
С помощью инструментов автоматической классификации выделены здания, сооружения, опоры и провода ЛЭП, а также растительность (Рис.5,6,7,8,9), что позволило в автоматическом режиме исключить эти объекты из поверхности и построить цифровую модель рельефа (Рис.10)
Итоги:
Подводя итоги, хочется отметить 3 причины использования профессиональных решений на базе беспилотников фирмы DJI, разработанных нашей компанией, для геодезической аэрофотосъемки:
Инновационность
Будьте на шаг впереди в области геодезической аэрофотосъемки, фотограмметрии и визуализации полученных данных.
Эффективность
Используйте полностью автоматические рабочие процессы аэрофотосъемки и фотограмметрической обработки данных.
Точность
Получайте высокоточные и детальные материалы, соответствующие самым высоким стандартам.
