Беспилотная геодезическая съемка: Особенности и применение

Беспилотная съемка – это воздушная съемка, проводимая с использованием дронов и специальных камер для получения данных с воздуха с помощью направленных вниз датчиков. Она часто используется геодезистами и инженерами в строительстве для оценки и картографирования местности.

Картографирование с помощью дронов в геодезии
Кредиты изображений: Wingtra

Геодезическая съемка с помощью дронов может быть на 90% быстрее, чем ручные методы съемки. Она помогает в создании высокоточных карт и точек съемки. Помимо геодезических работ, фирмы также используют беспилотное картирование для выявления ошибок на стройплощадке, отслеживания хода работ, прогнозирования задержек графика и т.д.

В этой статье подробно описаны особенности и применение беспилотного картографирования и топографической съемки в строительной отрасли.

Особенности картографирования и геодезической съемки с помощью беспилотников

• Во время съемки с помощью беспилотника местность фотографируется несколько раз с разных ракурсов, и каждое полученное изображение помечается определенными координатами.
• Собранные данные обрабатываются с помощью картографического программного обеспечения дрона для создания таких строительных активов, как 3D-модели, 2D-карты, цифровые модели рельефа, на основе которых выполняются высокоточные измерения и объемные расчеты.
• Беспилотник быстро снимает высокоточные данные, без необходимости для геодезического персонала проходить по опасной местности или высоте для сбора информации.
• Два распространенных метода картографирования с помощью беспилотников – фотограмметрия и LiDAR.
• Фотограмметрия предполагает получение изображений высокого разрешения, которые впоследствии обрабатываются и сшиваются с помощью сложного программного обеспечения для воссоздания участка съемки в виде измеримых 2D карт или 3D моделей.
• LiDAR посылает импульсы света на земную поверхность для обнаружения мелких объектов при картографировании с помощью беспилотников.
• Дроны в беспилотном картографировании состоят из красно-зелено-синих визуальных датчиков (RGB) для фотограмметрии, тепловых, LiDAR или мультиспектральных датчиков для сбора данных с воздуха.
• Различные карты или результаты, полученные в результате съемки с помощью беспилотника, – это ортомозаичные карты, цифровая модель поверхности (DSM), цифровая модель рельефа (DTM) и карты контурных линий.

GCPs, PPK и RTK в беспилотной съемке

Для очень точной беспилотной съемки необходимо точно определить положение беспилотника в полете. Это можно сделать с помощью наземных контрольных точек (НКТ), кинематической съемки в реальном времени (RTK) или кинематической съемки после обработки (PPK).

GCP – это опорные точки на местности, координаты которых уже известны. GCP позволяют беспилотнику возвращать точные данные о своем местоположении и расстоянии, пройденном между двумя точками. Поскольку прокладка опорных точек на местности занимает много времени и требует трудозатрат, транспортных средств, оборудования и большого количества бумажной работы, были разработаны такие методы, как PPK и RTK.

RTK – это технология GPS-коррекции, при которой данные о местоположении дрона корректируются в режиме реального времени в процессе съемки и захвата изображений.

Съемка PPK – это технология GPS-коррекции, при которой данные о местоположении дрона корректируются только после сбора и загрузки всех данных съемки. Она выполняется после проведения работ на объекте.

Рабочий процесс съемки с помощью дрона для сбора данных на объекте
Кредиты изображений: DJI Enterprize
Рабочий процесс съемки с помощью дрона – обработка данных
Изображение кредитуется: DJI Enterprize

Области применения беспилотных геодезических систем

Основными областями применения беспилотных геодезических систем являются:

1. Геодезическая съемка/картография

Съемка с беспилотника позволяет создавать ортомозаичные карты высокого разрешения и 3D-модели территорий для создания точных кадастровых карт. Предоставляет информацию о сайте с некачественными/ устаревшими/ отсутствующими данными.

2. Землеустройство и развитие

Воздушные снимки, полученные с помощью дронов, упрощают топографическую съемку для землеустройства и планирования. Это облегчает разведку участка, планирование надела, проектирование и окончательное строительство дорог, зданий и коммуникаций. Кроме того, данные используются для инженерных исследований перед строительством, передаются в программное обеспечение CAD или BIM для работы с 3D-моделями.

3. Точные измерения

Геодезисты могут выполнять высокоточные измерения расстояний и поверхностей, используя ортомозаичные фотографии высокого разрешения, полученные в результате беспилотной съемки.

4. Объемные измерения

Изображения, полученные при съемке с беспилотника, могут быть использованы в программном обеспечении для 3D-картографирования, на основе которых получаются объемные измерения. Этот метод используется в основном для подсчета запасов в шахтах и карьерах в целях инвентаризации или мониторинга.

Измерение объема свалки
Кредиты изображений: WINGTRAONE

5. Мониторинг склонов

DTMs и DSMs, созданные в результате съемки с беспилотника и анализа ГИС, позволяют проводить измерения уклона. Более того, в некоторых случаях ортомозаичные карты создаются в разное время для обнаружения изменений в движении земли и измерения скорости. Таким образом, этот метод помогает в мониторинге склонов для смягчения и предотвращения оползней, например, для прогнозирования оползней, предотвращения потенциального ущерба автомобильным и железным дорогам, мостам и т.д.

6. Городское планирование

Беспилотные съемки помогают градостроителям быстро собрать актуальные данные о сложной городской территории, используя меньшее количество персонала для изучения существующих социальных и экологических условий объектов. Это облегчает этап планирования развития городской территории.

Часто задаваемые вопросы

Что такое беспилотное картирование в геодезии?

Беспилотная съемка – это воздушная съемка, проводимая с использованием дронов и специальных камер для получения данных с воздуха с помощью направленных вниз датчиков.

Как измерить местоположение дронов при съемке с помощью беспилотников?

Для очень точной съемки с помощью беспилотников необходимо точно определить положение беспилотника в полете. Это можно сделать с помощью наземных контрольных точек (GSP), кинематической съемки в реальном времени (RTK) или кинематической съемки после обработки (PPK).

Как съемки с помощью беспилотников помогают смягчить последствия оползней?

DTMs и DSMs, созданные в результате съемки с беспилотника и анализа ГИС, позволяют получить результаты измерений склона. Более того, в некоторых условиях на участке создаются ортомозаичные карты в разное время для обнаружения изменений в движении земли и измерения скорости. Таким образом, этот метод помогает в мониторинге склонов для смягчения и предотвращения оползней.

Что такое кинематическая съемка в реальном времени (RTK)?

Как беспилотники меняют строительную отрасль?

• Виды карт в беспилотном картографировании.
• Принципы и методы геодезической съемки в гражданском строительстве.
• Этапы геодезической съемки для строительства города или поселка.
• Как беспилотники меняют строительную отрасль?.
• 5 способов, с помощью которых беспилотники революционизируют строительный сектор.
• Фотограмметрия – аэрофотосъемка и процедура в геодезии.
• Что такое постобработанная кинематическая съемка (PPK)?.