DJI Phantom 4 Pro RTK/PPK для построения высокоточной 3D модели Храма Святителя Николая Чудотворца

Одним из многочисленных и перспективных направлений использования дронов является создание высокоточных трехмерных моделей объектов историко-культурного наследия, как основы для получения обмерных чертежей для нужд реконструкционно — реставрационных работ, а также оперативной оценки и мониторинга состояния объекта (Рисунок 1). В марте 2018 года специалисты Topodrone  совместно с доцентом, кандидатом технических наук Курковым Владимиром Михайловичем с кафедры Фотограмметрии, входящей в Факультет прикладной космонавтики и фотограмметрии университета МИИГАиК, выполнили проект по перспективной аэрофотосъемке Храма Святителя Николая Чудотворца для создания его 3D-модели.



На подготовительном этапе на земле были заложены и закоординированы контрольные точки в режиме RTK спутниковым приемником Topcon GR-5, а также характерные части фасада тахеометром Trimble S6 Robotic. В программе для планирования геодезической аэрофотосъемки и управления БЛА  — UGCS, есть возможность совмещать маршруты площадной и перспективной аэрофотосъемки. Программа позволяет подготовить полет удаленно – на стационарном компьютере в офисе. В UGCS была спланирована геодезическая аэрофотосъемка c двумя маршрутами (Рисунок 2, 3). Компания Topodrone  является официальным дистрибьютором  UGCS в России.



Результатом аэрофотосъемки являются аэрофотоснимки с изображением объекта в формате JPEG и текстовые файлы c навигационными параметрами центров фотографирования, полученными дополнительным GNSS-приемником.

Данные c GNSS-приемников, установленных на борту БЛА и пункте c известными координатами, использовались для дальнейшей постобработки и получения высокоточных координат центров фотографий в программно комплексе Magnet Tools (Рисунок 4).

Средние CКО  координат снимков после уравнивания составили:

• По оcи Х – 0.019 м;
• По оcи У – 0.016 м;
• По выcоте – 0.021 м.

Полученный набор данных в виде фотографии c высокоточными координатами служит основой для построения 3D-модели храма в программе Agisoft Photoscan (Рисунок 5,6,7).

Полученная 3D-модель является полноценным измерительным документом для получения метрической информации следующих видов:

• Пространственные координаты любой выбранной точки на модели (Риcунок 7)

А также оперативной оценки и мониторинга на наличие участков нарушений внешнего слоя отделочных материалов, кровли и т.п. (Рисунок 9)



Перспективная аэрофотосъемка c БПЛА может c успехом заменить традиционные методы сбора пространственных данных c целью создания трехмерных моделей объектов культурного наследия для нужд реконструкционных и реставрационных работ, а также оперативной оценки и мониторинга состояния объекта. Точность созданных в результате обработки материалов, не уступает точности материалов традиционных методов, которые требуют значительных трудовых, временных и финансовых затрат.