DJI PHANTOM 4PRO RTK PPK для построения высокоточной 3D-модели городской территории

Сегодня мы хотим продолжить серию статей об опыте использования квадрокоптера DJI PHANTOM 4PRO RTK PPK для построения высокоточной трехмерной модели городской территории.

В конце мая 2018 года специалисты Topodrone  совместно со специалистами финской компанией Tasamitta Oy  (www.tasamitta.fi), выполнили пилотный проект по аэрофотосъемке территории города Йоенсуу (Joensuu) в Финляндии.

Для оценки точности работ по всей площади тестового полигона были измерены контрольные точки в виде дорожной разметки и др. объектов хорошо дешифрируемых на материалах аэрофотосъемки. Измерения проводились двухчастотным ГНСС приемником Javad от сети базовых станций TRIMNET в RTKрежиме.

 

 

Сами аэрофотосъемочные работы не заняли много времени. Для покрытия площади порядка 8 га двойной сеткой маршрутов было достаточно одной стандартной батареи, которой хватает на 21 минуту полета + 20% запаса энергии для возврата «домой» и посадки.

Рис.1

Отдельно следует обратить внимание, что в качестве базовой станции для полетов использовался GNSS приемник REACH RS, который зарекомендовал себя, как надежный и простой в использовании прибор, и как показала практика, обеспечивающий достаточную точность для решений наших задач.

Рис.2 Toposetter — ПО для геокодирования изображений с БПЛА

После выполнения аэрофотосъемки и постобработки GNSS измерений, полученные координаты центров фотографирования были импортированы в EXIF теги изображений при помощи приложения Toposetter. Таким образом мы заменили навигационные координаты, определенные «гражданским» GPS модулем дрона, на высокоточные, что в последствии значительно упростило процесс создания проекта для фотограмметрической обработки данных и построения цифровой модели местности.

Для обработки снимков в Photoscan достаточно загрузить изображения в проект, установить точность координат центров снимков 1 см и запустить автоматический процесс уравнивания изображений и генерации плотного облака точек. Точность построения модели проверялась по ранее измеренным контрольным точкам, не участвующим в процессе уравнивания (табл.). Средняя квадратическая ошибка составила x= 4см, y=5 см, z= 7 см,

#Label

X/Longitude Y/Latitude Z/Altitude X_error Y_error

Z_error

1

29.750268 62.594423 78.626 -0.076576 -0.051925 0.072994

2

29.751747 62.593955 78.908 -0.035505 -0.053669

0.061148

3 29.751656 62.593974 78.915 -0.032421 -0.089987

0.045332

4

29.750855 62.595417 81.68 0.062724 -0.020427 0.071645
5 29.751278 62.595409 82.11 -0.041076 -0.073572

0.040098

6

29.751299 62.595422 82.061 -0.012024 0.003381

0.061621

После автоматической классификации облака точек были построены цифровая модель рельефа, горизонтали с шагом 0,5 метра и ортофотоплан.

Рис.4. 3D модель

 

Рис.5. Классификация облака точек

 

Рис.6. DEM

 

Рис.7. Ортофотоплан

Выводы

В результате проведенных работ была отработана технология цифровой аэрофотосъемки местности с применением дрона DJI PHANTOM 4 PRO PPK с дополнительно установленным GNSS приемником GPS/QZSS L1, GLONASS G1, BeiDou B1, Galileo E1, SBAS, позволяющим определять координаты центров фотографирования с сантиметровой точностью, а дальнейшая фотограмметрическая обработка данных позволяет в автоматическом режиме превратить набор аэрофотоснимков в высокоточную и детальную трехмерную модель местности, без закладки и координирования наземных опорных точек.

Полученное облако точек по своей детальности и точности не уступает материалам воздушного лазерного сканирования, а современные алгоритмы классификации данных обеспечивают распознавание поверхности земли, деревьев, зданий, сооружение и других технологических объектов.

Применение описанной выше технологии позволяет получать данные для построения топографических планов застроенной территории вплоть до масштаба 1:500 и имеет следующие  преимущества перед использованием дорогостоящих профессиональных беспилотных дронов и лазерных сканеров:

  • Низкая стоимость;
  • Легкость перевозки и простота управления дроном;
  • Оперативность получения информации;
  • Минимальное привлечение труда оператора, сокращение объемов полевых работ;
  • Детальность и точность данных.

 

2 ответы
    • admin
      admin says:

      Здравствуйте! Спасибо! Для приобретения оборудования нажмите на кнопку «Заказать» в поле интересующего Вас оборудования и оформите заявку. После этого с Вами свяжется специалист нашей компании и проконсультирует по всем вопросам.

      Ответить

Ответить

Хотите присоединиться к обсуждению?
Не стесняйтесь вносить свой вклад!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *