Аэрофотосъемка в геодезии: ортофотоплан

Опыт использования геодезических БПЛА в различных отраслях неустанно растет. Устройства БПЛА показывают значительные плюсы и минимизируют недостатки в сравнении с классической полевой геодезией. Современная техника делает акцент на построении топопланов, рельефа, в том числе в удаленных и труднодоступных местах, создание измеряемых 3D-моделей с реальной текстурой.

Важные сравнительные характеристики

	Аэрофотосъемка с БПЛА	Полевые работы
Ограничение	Заселенные участки и участки с высокой и плотной растительностью	Труднопроходимые и труднодоступные места
Безопасность	Низкий уровень опасности, так как участие человека на территории минимально	Показатель неоднозначен. Есть места, где риски крайне высоки: опасные дикие животные, болота, сложный рельеф
Детализация	Очень высокая. Учитываются малейшие подробности рельефа	Сложно сделать работу максимально корректно. Результат крайне зависим от профессионализма специалиста и заданного временного интервала на выполнение задач

Типы геодезических БПЛА

По типу полезной нагрузки:

лазерное сканирование;
фотоаппарат.

По типу используемого геодезического оборудования:

двухчастотные;
одночастотные;
навигационные координаты.

По типу конструкции:

самолетного типа;
мультироторные;
гибридные.

По режиму работы:

РРК (обработка в статике после полета);
RTK (поправки и получение координат в режиме реального времени).

Основными показателями при аэрофотосъемке с БПЛА являются: заданное разрешение кадров, угол обзора в объективе фотокамеры, ее разрешение и величина покрытия снимков.

Аэрофотосъемка и геодезия

Во время полета БПЛА автоматически производит расчет требуемой скорости и частоты создания фото для обеспечения перекрытия снимков в рамках ТЗ. По итогу аэрофотосъемки оформляется набор кадров и сведения телеметрии, которые содержат центральные координаты фотографирования и необходимые углы.

Имеется 3 вида обработки кадров: аффинное – для воспроизводства ортофотосхем ровных участков, это полное ортотрансформирование снимков местности со сложным рельефом, и фотоотображение для создания ортофотоплана в соответствии с геодезическими требованиями по масштабу.

Ортофопланы с беспилотного самолета

Доскональное фотограмметрическое равнение с обозначением рельефа заданной территории с точностью до 10 пикселей. Дополнительно определяются центровые параметры координат фотографирования и ориентирования. Привязываются данные к имеющимся общедоступным картографическим базам (GoogleEarth) данных. Их погрешность обычно не превышает 6 метров.

Построение ортофотоплана с БПЛА

Подробное фотограмметрическое определение рельефа с точностью до 2 пикселей. С центровкой и ориентацией на местности. Фотоотчет привязывается к настоящим (физическим) параметрам по результатам наземного обоснования, содержащего в себе не меньше одной точки на очередные 10 снимков или более 10 точек на единицу ортофотосхемы.

Результатом построения такого плана являются geotiff-файлы с заданной точностью по масштабированию. Формат geotiff содержит в себе 2 объекта – ортотрансформированную аэрофотосъемку и модель рельефа в цифре (DEM), которые возможно открыть в желаемой программе (Arc Gis или Global Mapper, к примеру). По включенной цифровой модели возможно создать изолинии рельефа с любым перепадом по высотам.

Нюансы использования

Миф: простота использования БПЛА и обработки данных.

Реальность: такая деятельность требует профессионального подхода:

согласование деятельности в воздушном пространстве;
планово-высотная ориентация;
подготовка плана работ;
настройка всей аппаратуры;
авиационные работы;
обработка данных геодезических приемников;
фотограмметрическая обработка или обработка лазерного сканирования;
получение производственных продуктов.

Важно помнить и о корректной обработке, полученной при помощи БПЛА информации.

Получаемые продукты:

геопривязанные снимки;
плотное облако;
карта высот;
ортофотоплан;
3D-модели;
топопланы;
модели рельефа;
паспорта объектов;
расчет зон затопления;
инвентаризация и актуализация объектов и пр.

Это так сказать моно-продукты, из которых возможно получать дополнительные производные. Например, ортофотоплан можно превратить в топоплан и технический паспорт. А основа – это аэрофотоснимки с геодезической привязкой, полученные с БПЛА.

Распространенная ошибка при обращении с БПЛА в геодезии – работа без опознаков.

Почему опознаки важны:

контроль своей работы;
повышение плановых точностей;
повышение высотных данных;
совместный контроль с Заказчиком.

Без опознавательных знаков:

отсутствует возможность проверить себя;
высоки риски допущения ошибок в плане и по высотам;
потенциальные конфликты с заказчиком.

Компания “Геоспектр-7” знакома с нюансами проводимых работ, что автоматически исключает возможные неудобства для заказчика.

О компании “Геоспектр-7”

Технология комплекса гео-изучения рельефа с участием аэрофотосъемки по которой работает “Геоспектр-7”:

Предварительные задачи. Этот этап включает анализ территории, планово-высотную подготовку, план дешифровки в согласии с техническим заданием, согласие на проведение работ в воздушном пространстве.
Аэрофотосъемка и полевая деятельность. Размещение и координирование точек опоры и старта, полевое дешифрование, авиа-деятельность над объектом.
Фотограмметрическая обработка. Здесь происходит вычисление корректных координат центров фотосъемки, выравнивание снимков, подготовка плотного облака, карты высот и ортофотоплана, создаются 3D-модели.
Обработка материалов. Подготовка и оформление рельефа (высотные отметки и горизонтали).

3D-модель рельефа территории

По итогу фотосъемки с беспилотника осуществляется воспроизведение рельефа по фото. Одновременно с цифровой моделью можно сделать рельеф по изолиниям с желаемой точностью. Классическая форма результата – векторные линии вида Arc Gis, легко переносящиеся в любую картографическую программу.

Специалисты “Геоспектр-7” способны предоставить работу почти в запрашиваемом виде. Заказчику требуется лишь обозначить программу, которая будет использовать итоговые файлы в последующем.

Для получения качественного и точного результата Геоспектр-7 имеет: