Рис. 1. Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK.
Сегодня мы хотим поделиться с вами нашей новой разработкой в области программного обеспечения, призванной в значительной мере автоматизировать и упростить процесс обработки ГНСС измерений и подготовки материалов аэрофотосъемки для последующей фотограмметрической обработки.
Как обычно мы покажем все основные возможности нашего нового продукта на реальном проекте, выполненном нашими продвинутыми пользователями и партнерами из компании Geoscan Ltd. Advanced UAS Service & Solutions
Компания Geoscan Israel является профессиональным пользователем Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK, а так же DJI Phantom 4 RTK и обладает всеми необходимыми разрешениями и лицензиям, в том числе Air Operation certificate No:088292019.Для тестирования был выбран участок, на котором были измерены координаты более 200 контрольных точек, по которым будет проверяться точность вычисления координат и построения модели местности.
Рис. 2. Расположение района работ и контрольных точек.
Аэрофотосъемка местности была выполнена геодезическим квадрокоптером Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK с высоты 40 метров на скорости порядка 4 м/c без установки геодезической базовой станции.
Рис. 3. Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK в работе.
Постобработка ГНСС измерений и геопривязка изображений – это просто!
Перед началом камеральной обработки полётных данных с сайта www.etkes.com был скачан виртуальный rinex файл, совпадающий по времени с периодом проведения аэрофотосъемочных работ.
Следует отметить, что территория Израиля полностью покрывается сетью базовых станций, к данным которых предоставляется доступ через интернет. Таким образом, для выполнения геодезической аэрофотосъемки нет необходимости устанавливать геодезический ГНСС приемник или подключаться дроном к NTRIP сервису через интернет для работы в RTK режиме, а достаточно просто после полетов заказать генерацию виртуального rinex файла с координатами базы, попадающими на район работ.
- Роман Кирсанов Co-Founder & CEO Geoscan Ltd
Рис. 4. Схема покрытия геодезическими базовыми станциями территории Израиля.
Далее в программном обеспечении TOPOSETTER 2.0 Pro был загружен следующий набор данных:
-
Папка с изображениями первого полета
-
UBX файл с квадрокоптера
-
Rinex файл с базовой станции
В ходе импорта в информационном окне показывается время начала и окончания ГНСС измерений базовой станции и дрона, а так же считываются координаты базы в системе WGS84.
Рис. 5. Обновленный интерфейс TOPOSETTER 2.0 Pro.
После заполнения всех исходных данных была выбрана выходная система координат ISRAEL IGD 05/12, а также необходимая система высот, и запущен процесс автоматизированной постобработки ГНСС измерений и геокодирования изображений.
При создании системы координат ISRAEL IGD 05/12 в TOPOSETTER 2.0 Pro были использованы параметры, указанные на официальном сайте Топографической службы Израиля.
Рис. 6. Интерфейс TOPOSETTER 2.0 Pro, выбор выходной системы координат.
По результатам постобработки был получен следующий набор данных:
-
Геокодированные изображения в EXIF тегах, в которых были записаны их координаты (Широта, Долгота, Эллипсоидная высота) и точность их определения
-
Текстовые файлы с координатами снимков в системах WGS 84 и ISRAEL IGD 05/12
Точность 3D модели 1-3 см XYZ – это возможно!
Далее был создан проект в Pix4Dmapper, загружен набор аэрофотоснимков, при этом программа автоматически считала координаты изображений и точности их определения.
Рис. 7. Автоматический импорт координат изображений и точности их определения.
Затем мы выбрали систему координат Israel Grid 05/12, загрузили текстовый файл с XYZ координатами, созданный в результате постобработки в TOPOSETTER 2.0 Pro и запустили процесс автоматической аэротриангуляции.
Рис. 8. Загрузка данных в местной системе координат.
После завершения первоначальной фотограмметрической обработки мы ввели калиброванное фокусное расстояние камеры Topodrone DJI Mavic 2 Pro L1/L2 RTK/PPK и обновили аэротриангуляцию.
Важно отметить, что вся фотограмметрическая обработка была проведена по высокоточным центрам фотографирования, рассчитанным программой TOPOSETTER 2.0 Pro в системе координат Israel Grid 05/12 без использования наземных контрольных точек, и только на следующем этапе для оценки точности построения модели был загружен набор GCP.
- Роман Кирсанов Co-Founder & CEO Geoscan Ltd
Рис. 9. Расположение контрольных точек и маршрутов аэрофотосъемки в Pix4Dmapper.
Отчет по обработке в Pix4Dmapper представлен ниже.
Средняя квадратические ошибки по осям XYZ составили 1.15, 1.16 и 2.9 см, что соответствует точности проведения ГНСС измерений в РТК режиме.
Рис. 10. Отчет контроля точности построения цифровой модели местности.
На рисунках 11-14 показаны результаты сравнения расположения контрольных точек на ортофотоплане.
Рис. 11. Результаты сравнения расположения контрольных точек на ортофотоплане.
Рис. 12. Результаты сравнения расположения контрольных точек на ортофотоплане.
Рис. 13. Результаты сравнения расположения контрольных точек на ортофотоплане.
Рис. 14. Результаты сравнения расположения контрольных точек на ортофотоплане.
Преимущества беспилотных геодезических решений
В завершении следует отметить, что результаты данного проекта наглядно показывают преимущества использования беспилотных систем TOPODRONE для выполнения высокоточных геодезических измерений.
Особенно хочется отметить достигнутую в ходе проекта стабильность точностных параметров модели местности, проверенную более чем по 200 опорным точкам, не использовавшимся при фотограмметрической обработке.TOPOSETTER 2.0 Pro позволяет производить постобработку ГНСС измерений в любых системах координат, заданных пользователем, обеспечивает высокий уровень точности.
Технология применения виртуальных базовых станций позволяет отказаться от необходимости установки наземного ГНСС приемника во время полетов и соответственно сокращает начальные затраты на закупку геодезического оборудования.
- Роман Кирсанов Co-Founder & CEO Geoscan Ltd
Программное обеспечение обладает дополнительными возможностями автоматизации, которые значительно сокращают объем ручного труда и экономят время, выделенное на подготовку данных для дальнейшей фотограмметрической обработки:
-
Пакетная обработка нескольких полетов от одной базовой станции
-
Автоматическое переименование снимков, что очень удобно при обработке большого количества полетов и аэрофотоснимков
-
Возможность сохранения текстового файла с координатами в форматах совместимых с Pix4Dmapper и Agisoft Metashape
-
Дополнительные настройки ГНСС измерений
-
Функция расчета калиброванного фокусного расстояния камеры
-
Загрузка систем координат из PRJ файла
-
Обработка ГНСС измерений в любых системах координат
-
Расчет координат базовой станции с использованием технологии PPP
Обратите внимание на качество и детальность облака точек, в котором четко прорисованы бордюры, столбы, сетчатые ограждения, железнодорожные пути, а также рельеф под растительностью.
- Роман Кирсанов Cofounder & CEO Geoscan Ltd
Рис. 15. Обзор плотного облака точек.
Рис. 16. Обзор плотного облака точек.
Рис. 17. Обзор плотного облака точек.
Рис. 18. Обзор плотного облака точек.
Рис. 19. Автоматическая классификация точек.
Вы можете самостоятельно ознакомиться с результатами проекта в режиме онлайн:
