Fotografie aeriană fără pilot. Vehicule aeriene fără pilot pentru fotografiere aeriană

În scopuri comerciale, aceste dispozitive sunt folosite pentru fotografierea aeriană a obiectelor, teritoriilor, zonelor terestre, a consecințelor dezastrelor naturale etc. Cu ajutorul acestei tehnici, este posibil să se efectueze lucrări de gestionare a terenurilor, planificând amplasarea utilităților terestre. Efectuați analize pe baza datelor obținute din sondaje aeriene pentru proiectarea drumurilor, podurilor, nodurilor. Dronele pentru fotografia aeriană sunt utile și indispensabile în aproape orice sector al economiei. Așadar, în situații de trafic, în condiții de vizibilitate slabă sau pe teren necunoscut, o companie de transport poate folosi vehicule fără pilot pentru a monitoriza și obține date despre starea celor mai apropiate secțiuni ale căii. Tragerea cu drone de pe terenuri agricole vă permite să controlați semănatul, recuperarea terenurilor și să identificați zonele cu productivitate scăzută.

UAV-urile pentru fotografiere aeriană în scopuri civile rezolvă următoarele sarcini:

Filmare nunti si evenimente corporate.
Protecția bunurilor personale, caselor, clădirilor decomandate pe șantier.
Livrare si transport diverse obiecte de valoare.
Utilizarea dispozitivelor pentru vânătoare și supraveghere.
Ajutor la recunoașterea drumurilor dificile, pe teren necunoscut.
Filmare interioare si exterioare fatade case, cabane, cladiri.
Fotografiere panoramică a orașelor, cartierelor orașului.
Fotografie aeriană a competițiilor sportive (ciclism, înot, ironman etc.)

Puteți cumpăra un UAV pentru fotografiere aeriană cu sarcinile utile necesare.

Pentru filmări video de înaltă calitate, fotografiile necesită produse tehnice cu anumiți parametri. De exemplu, fotografia aeriană a imobilelor comerciale necesită ca o dronă să aibă camere HD pentru a crea vederi de vânzare ale obiectelor de sus. Fotografiile aeriene și inspecția conductelor, facilități comerciale necesită prezența camerelor multispectrale, camerelor termice. Desigur, monitorizarea obiectelor mobile, în mișcare, necesită instalarea unor încărcări speciale ale țintei, cum ar fi camere cu mărire de 10,20,30,40x, camere cu capacitatea de a captura și urmări automat o țintă. Peste 30 de încărcături țintă sunt disponibile spre vânzare în centrul nostru de specialitate.

Costul unei drone pentru fotografia aeriană începe de la 80.000 de ruble.

Pentru fotografii amatori din aer, vă recomandăm să cumpărați drone DJI. Pentru a rezolva sarcini de afaceri specializate, vă recomandăm să acordați atenție seriilor Geoscan și Supercam de vehicule aeriene fără pilot. Prețul UAV-urilor profesionale depinde de configurație, încărcăturile țintă conectate, instalarea suplimentară software. UAV-uri de tip Copter, Supercam X6M2 și seria Geoscan 401 sunt, de asemenea, la vânzare. Citiți mai multe despre caracteristicile și capabilitățile lor de performanță în secțiunile relevante ale site-ului nostru.
Costul unui UAV pentru fotografia aeriană include:

Vehiculul fără pilot în sine.
Stație de control la sol.
Piese de schimb.
Software (deja instalat).
Instrucțiuni, formulare de zbor.

Pentru consultații mai detaliate privind condițiile de livrare a UAV-urilor, obținerea de oferte comerciale și

Dacă aveți sarcina de a cartografi prompt, de topografie a conductelor de gaz, a conductelor de petrol sau a liniilor electrice pentru a determina starea acestora, specialiștii noștri vor efectua rapid și în timpul convenit această lucrare pentru dvs. oriunde în Federația Rusă. Dronele noastre sunt echipate cu o cameră SLR de 24 de megapixeli de înaltă calitate, o cameră termică de 640*480 pixeli și o cameră video HD cu zoom 10x, care vă permit să efectuați fotografii aeriene planificate și în perspectivă. Pentru efectuarea lucrării, organizația noastră încheie un acord cu Clientul pentru furnizarea de servicii de fotografiere aeriană. Pentru lucru de înaltă precizie, UAV este echipat cu un receptor GPS/GLONASS cu frecvență duală care utilizează cele mai avansate tehnologii GPS/GLONASS și este capabil să urmărească sateliții chiar și în condiții dificile de mediu.

Și, desigur, suntem gata să procesăm materialele primite pentru a pregăti un plan foto, o schemă foto sau pentru a efectua decriptare.

Un exemplu de hartă ortofoto cu o suprafață de 14 km * 14 km, luată de la o înălțime de 1,5 km de la un UAV Supercam-350 într-o zi

Esența fotografiei aeriene

Fotografia aeriană a zonei este un complex de lucrări care cuprinde diverse procese de la fotografiarea suprafeței pământului dintr-o aeronavă zburătoare până la obținerea de fotografii aeriene, scheme fotografice sau planuri fotografice ale zonei realizate. Include:
1. activități pregătitoare, constând în studiul zonei de fotografiat, întocmirea hărților, proiectarea rutelor de zbor a aeronavelor și calculul elementelor de fotografiere aeriană;
2. efectiv lucrări de zbor și topografie sau fotografierea suprafeței pământului cu ajutorul camerelor aeriene;
3. lucrări de laborator fotografic privind dezvoltarea peliculei îndepărtate și producerea de pozitive;
4. lucrare geodezică la crearea unei baze geodezice la sol, care este necesară pentru corectarea distorsiunilor în fotografiile aeriene apărute în procesul de fotografiere aeriană, pentru legarea fotografiilor aeriene și pentru alcătuirea schemelor foto și planurilor foto;
5. lucrare fotogrametrică, care se desfășoară atât în teren, cât și în perioadele camerale, și este asociată cu prelucrarea fotografiilor aeriene pentru întocmirea planurilor și hărților zonei sondate.

Toate aceste procese sunt strâns legate între ele și parțial se suprapun. Fotografiile aeriene ale fiecărui obiect trebuie efectuate de aceeași organizație de la început până la livrarea produsului final. În urma acestor lucrări se realizează printuri de contact, reproduceri în format bloc ale fotografiilor aeriene, scheme foto sau planuri foto, întocmite după datele bazei geodezice. Toate aceste materiale fotografice aeriene sunt folosite pe viitor pentru a rezolva o serie de probleme din domeniul silviculturii și al industriei forestiere.

Istoria fotografiei aeriene

Fotografia aeriană fără pilot, așa cum, într-adevăr, istoria însăși, se dezvoltă într-o spirală: în 1858, în timp ce zbura cu un balon deasupra Parisului, Gaspard Felix Tournachon a realizat prima fotografie aeriană din lume, iar deja în 1887, fotograful francez Arthur Tramout a dezvoltat și finalizat prima fotografie aeriană fără pilot cu folosirea unui zmeu. Apoi, ideile aeronavelor fără pilot s-au dezvoltat rapid în fotografia aeriană, ceea ce a dus la patenta „Metodă și mijloace de fotografiere a peisajelor de sus” cu ajutorul porumbeilor călători ai farmacistului german Julius Neubronner. Mai mult, această metodă a fost cu adevărat utilizată pe scară largă în timpul Primului Război Mondial. Și abia pe 24 aprilie 1909, „Prima utilizare a unei camere de film montată într-o aeronavă mai grea decât aerul” a avut loc la filmarea unui scurt film mut „Wilbur Wright și avionul său”. În prezent, fotografia aeriană face o altă rundă a istoriei sale, devenind din nou fără pilot.

Fotografie aeriană fără pilot planificată și prospectivă a zonei

La fotografierea în plan, camera este îndreptată vertical în jos, în unghi drept față de sol. În imagini vedem o imagine plată (proiecție ortogonală), care amintește de o imagine de pe hărțile geografice. Cu acest tip de fotografie aeriană putem determina poziția relativă a obiectelor pe un plan fără a ține cont de înălțimile acestora. Când fotografiam imobile, putem vedea acele părți ale structurilor care sunt îndreptate în sus (acoperișuri). Acest tip de fotografiere este folosit în principal pentru a crea planuri foto. Un produs similar poate fi obținut utilizând fotografie prin satelit și aeriană tradițională.

În fotografierea în perspectivă (vizualizare generală), camera este îndreptată într-un unghi față de orizont. Acest tip de imagini nu este posibil pentru sateliți și „aviația mare” tradițională. Cu fotografia aeriană în perspectivă în imagini vedem o imagine tridimensională (proiecție axonometrică): nu numai acoperișurile structurilor, ci și suprafețele laterale (pereții). Astfel, putem judeca nu numai aranjarea reciprocă a obiectelor pe plan, ci și forma lor. În plus, cu fotografierea în perspectivă, putem determina înălțimea obiectelor unul față de celălalt. La anumite unghiuri de fotografiere în perspectivă, linia orizontului poate fi prezentă în cadru. În acest caz, avem ocazia să vedem într-o singură imagine cum site-ul sau structura este înscrisă în peisajul înconjurător și poziția relativă a acestora cu obiectele îndepărtate (obiecte îndepărtate, păduri, rezervoare, așezări). Fotografiile panoramice, inclusiv panoramele complete la 360 de grade, pot fi asamblate din mai multe fotografii în perspectivă realizate cu camera rotită în jurul axei verticale. Crearea de panorame aeriene este posibilă numai atunci când se folosește un elicopter cu telecomandă special echipat, capabil să plutească la o anumită înălțime pentru o lungă perioadă de timp în timp ce filmează cadre adiacente.

Etapele fotografierii aeriene

Experiența acumulată în domeniul utilizării metodelor aeriene în sondaje arată eficiența lor excepțională față de metodele tradiționale de culegere a informațiilor, atât în ceea ce privește reducerea semnificativă a intensității muncii și reducerea timpului de anchetă, cât și în ceea ce privește amploarea acoperirii diverselor tipuri de informații necesare proiectării. Inspecțiile aeriene se desfășoară în trei etape: pregătitoare, de teren și camerale.

În perioada pregătitoare se realizează colectarea informațiilor topografice disponibile pentru zona de sondaj și a materialelor din sondaje aeriene din anii trecuți, în baza cărora se fundamentează banda de variație a opțiunilor de traseu competitiv și se realizează un proiect de producere a aerului. se întocmesc sondaje, lucrări de fotogeodezică aeriană de teren şi camerală.

În perioada de teren se desfășoară următoarele: lucrări geodezice la sol pentru a crea o fundamentare altitudine planificată a relevărilor aeriene; puncte de fixare și marcare ale rețelei centrale; diverse tipuri de fotografii aeriene, legături și interpretare a fotografiilor aeriene. Un tip important de sondaje aerogeodezice este descifrarea - identificarea (detecția și identificarea) și dezvăluirea conținutului (cogniției) diferitelor obiecte și elemente ale terenului din imaginile lor din imagini, caracteristicile lor calitative și cantitative, proprietățile și caracteristicile specifice.

În perioada de birou, prelucrarea completă a rezultatelor măsurătorilor geodezice, îngroșarea fotogrammetrică a justificării relevării geodezice prin metode analitice de fototriangulare, lucru stereofotogrammetric pentru obținerea de informații despre relief și realizarea planurilor topografice și modelelor digitale de teren (DTM) într-un singur sistem de coordonate Sunt facute.

Echipament pentru fotografiere aeriana fara pilot

De regulă, operatorii moderni de drone folosesc în munca lor zilnică o aeronavă mică, fără pilot, cu o lungime de până la 3 m, cu o cameră convențională, de acasă sau de studio, bazată pe CCD. Cele mai populare „vase de săpun” Samsung, Sony, Pentax. Fotografiile de la astfel de dispozitive sunt, în general, potrivite pentru întocmirea de planuri și diagrame. Camerele SLR oferă fotografii aeriene de o calitate mult mai bună - aici Canon 550D și tovarășul său mai vechi Canon 5D Mark II sunt lideri și standard. În același timp, desigur, sistemele mari multi-obiective își găsesc aplicație.

Studiile de zbor efectuate de o cameră bazată pe un senzor de matrice (CCD - matrice) amintesc mai mult de metoda tradițională analogică de fotografiere aeriană, când toate elementele matricei sunt expuse simultan. În această metodă, geometria intrapixel este cunoscută și strict definită. În tehnologia matricei, problema actuală este că grătarele cu matrice mari sunt dificil de fabricat. Prin urmare, se combină: fac zăbrele mari din mai multe mici. De exemplu, din patru. Lentila cu patru lentile formează patru imagini separate, care sunt transformate într-o proiecție centrală și unite automat. Astfel de imagini sunt procesate conform programelor de procesare analitică existente.

A doua parte principală, și nu mai puțin importantă, este sistemul de determinare a poziției UAV / camerei în spațiu. În cel mai simplu caz, acesta este un receptor GPS obișnuit de dimensiuni mici cu antenă, cum ar fi Ublox. În prezent, producătorii ruși de complexe cu UAV-uri trec aproape peste tot la receptoare de semnal ale sistemelor de poziționare prin satelit de tip combinat GPS / Glonass. Din păcate, acestea nu pot oferi acuratețea necesară. Prin urmare, în dispozitivele mai scumpe și mai serioase, este instalat un receptor GPS suplimentar de înaltă precizie, care permite, în timpul post-procesării datelor brute, să se determine coordonatele centrului imaginii cu o precizie de 5-10 cm.

Și dacă acest receptor este utilizat împreună cu stațiile de bază GPS terestre, atunci precizia legării cadrelor la coordonate va crește până la uimitoare!!! 5 cm. Pentru a efectua sondajul, sunt create stații GPS de bază, ale căror date sunt utilizate pentru a calcula corecții diferențiale la determinarea traiectoriei aeronavei. Pentru a determina traiectoria aeronavei și a rafina datele unghiulare ale sistemului inerțial, se utilizează metoda de prelucrare în comun a datelor GPS și a datelor sistemului inerțial. Legarea imaginilor la coordonate, de regulă, se realizează folosind programe scrise special pentru un anumit tip de receptor și UAV. Utilizarea acestei metode de calcul îmbunătățește acuratețea determinării atât a parametrilor unghiulari, cât și a locației.

Precizia navigației GPS/GLONASS și caracteristicile sistemelor de control automat UAV permit atingerea următorilor parametri atunci când zburați de-a lungul rutei de fotografiere aeriană:

Decalaj transversal față de axa traseului - ± 10 m;
menținerea UAV la o înălțime dată - ± 15 m;
distanța de la centrul de fotografiere proiectat până la punctul de acționare al obturatorului camerei - ± 5 m;
Modificarea unghiului de rulare a UAV pe traseul dintre două imagini — 10°;
Modificarea unghiului de înclinare a UAV pe traseul dintre două imagini este de 6°.

Tehnologie

Rezultatul fotografiei aeriene digitale a zonei sunt fotografiile aeriene digitale, precum și elementele de orientare externă înregistrate în zbor (liniar - Xs, Ys, Zs - coordonatele centrului fotografiei; unghiular - α, β, γ - orientarea camera relativă la axele de coordonate).

În conformitate cu legile proiectării centrale, conform cărora este construită imaginea terenului, negativul aerian (fotografie aeriană) conține o serie de distorsiuni, ale căror mărimi sunt determinate de unghiul de înclinare al axei optice a camera aeriana si fluctuatia terenului. Eliminarea acestor distorsiuni se realizează în procesul de prelucrare fotogrametrică computerizată a acestora, și în special - transformare fotografică sau digitală, numită transformare. În acest sens, utilizarea fotografiilor aeriene fără transformarea lor prealabilă pentru suportul cartografic (topografic) al lucrării efectuate, inclusiv ca bază a unui GIS, este limitată de influența acestor distorsiuni.

Citirile instrumentelor și echipamentelor speciale, înregistrate în procesul de fotografiere aeriană, asigură stabilizarea camerei de filmare în zbor sau determinarea ulterioară a poziției spațiale a fotografiilor aeriene într-un sistem de coordonate absolut sau relativ în scopul utilizării ulterioare a acestora. în efectuarea lucrărilor fotogrammetrice și conversia fotografiilor aeriene în planuri și hărți. Astfel de dispozitive includ giroscoape, sisteme de poziționare globală, echipamente pentru determinarea altitudinii de zbor, altitudini între centrele de fotografie, precum și sisteme de navigație aeriană, etc. Disponibilitatea acestor date determină în mare măsură tehnologia de prelucrare prin cameră a materialelor de fotografie aeriană, afectează semnificativ eficiența, acuratețea construcțiilor fotogrammetrice și amploarea muncii de teren pentru a le asigura.

Planificarea rutei

Fotografia aeriana poate fi ariala si liniara, in fotografia areala, pe langa suprapunerea longitudinala a imaginilor, este necesara si observarea suprapunerii transversale. Parametrii inițiali ai fotografiei folosind o dronă sunt rezoluția necesară a imaginii, rezoluția camerei aeriene, unghiul de vedere al lentilei camerei și cantitatea de suprapunere a cadrului. Din aceste date, se calculează altitudinea zborului, viteza dronei și frecvența obturatorului camerei.

Zbor și fotografie

În timpul zborului, drona își calculează automat viteza și frecvența obturatorului (frecvența cadrelor) astfel încât să asigure suprapunerea de cadre specificată. Suprapunerea imaginilor UAV îndeplinește cerințele obișnuite pentru fotografia aeriană și reprezintă de obicei 60% din cadru. Imaginile UAV se suprapun cu 60% în suprapunerea longitudinală și cu 30% în suprapunerea transversală.

Vizualizarea operațională a rezultatelor fotografierii aeriene a zonei. În urma zborului, se formează un set de fotografii și date de telemetrie, care includ coordonatele centrului de fotografiere, precum și unghiurile de rulare, înclinare și direcție.

Etape de prelucrare a fotografiilor aeriene în software-ul fotogrammetric

1) Crearea proiectului (nume, sistem de coordonate, interval de înălțime obiect, plasare în sistemul de resurse);

3) Orientarea importului din metadate;

4) Orientare interioară (Crearea unui pașaport pentru cameră);

5) Import de orientare exterioară;

6) Formarea amenajării blocului conform orientării exterioare;

7) Măsurarea rețelei (mașină de triangulare UAV, mașină de punct de legătură cu parametri specificați, măsurarea fundamentării de referință), control;

8) Reglarea rețelei (calcul sistematicii, autocalibrare, măsurători de control), control;

9) Crearea DEM (nor de puncte, TIN, linii de rupere, DEM, contururi), control;

10) Transformarea imaginii, control;

11) Lucrați cu ortofotografii (tăieri, egalizare luminozitate, tăiere în foi), control;

12) (Opțional) Stereovectorizare pentru a crea hărți 3D și modele 3D;

13) (Opțional) Creați hărți 2D.

Există trei tipuri de prelucrare a datelor: transformarea afină a cadrelor pentru a crea o ortofotoschemă a zonelor plate, ortorectificarea completă a cadrelor pentru a crea o ortofotoschemă a teritoriilor cu un relief pronunțat, ortorectificarea completă a cadrelor pentru a crea o ortofotohartă cu îndeplinirea cerințelor la scară geodezică. .

Transformarea cadrului afine pentru a crea o ortofotoschemă a teritoriilor de câmpie

Programul determină puncte comune (de la 50 la 1200) între fiecare pereche de imagini. După aceea, se rezolvă o ecuație, care include informații despre toate imaginile, pentru a găsi RMS (deviația standard) minimă între toți vectorii care leagă punctele comune. Mai simplu spus, o bandă elastică este întinsă între fiecare pereche de puncte și toate cadrele se aliniază astfel încât tensiunea totală a benzilor elastice să fie minimă. În acest caz, cadrul poate fi transformat doar afin, adică. orice linie dreaptă este afișată numai într-o linie dreaptă.

Ortofotografii dintr-o aeronavă fără pilot

Programul determină puncte comune (de la 50 la 1200) între fiecare pereche de imagini. După aceea, ecuația fotogrammetrică completă este rezolvată cu definirea terenului cu o precizie de 10 pixeli. În același timp, sunt specificate coordonatele centrului de fotografiere și parametrii de orientare (ruliu, pas, îndreptare).

În conformitate cu datele calculate, toate cadrele sunt ortorectificate și rezultatul este proiectat pe un plan. Legarea la date reale se realizează conform datelor existente în resursele cartografice disponibile publicului. De exemplu, conform Google Earth. Precizia acestor date în Rusia este de aproximativ 6 metri.

Ortofotografii UAV

Programul determină puncte comune (de la 100 la 3000) între fiecare pereche de imagini. După aceea, ecuația fotogrammetrică completă este rezolvată cu definirea terenului cu o precizie de 2 pixeli. În același timp, coordonatele centrului de fotografiere și parametrii de orientare (ruliu, pas, îndreptare) sunt specificați cu mare precizie.

În conformitate cu datele calculate, toate cadrele sunt ortorectificate și rezultatul este proiectat pe un plan. Conectarea la date reale se realizează pe baza rezultatelor justificării la sol, care include cel puțin un punct pentru fiecare 10 cadre sau cel puțin 10 puncte pentru un ortomozaic. Jumătate dintre aceste puncte sunt folosite pentru ancorare, cealaltă jumătate pentru confirmarea cerințelor de precizie. Precizia formării reliefului în acest caz îndeplinește cerințele scalei corespunzătoare.

Rezultatul lucrării sunt fișiere geotiff cu o precizie corespunzătoare scarei specificate. Formatul geotiff include două fișiere - fotografie aeriană ortorectificată și model digital de elevație (DEM - model digital de elevație), care pot fi deschise în orice program GIS, precum ArcGis sau GlobalMapper. Pe DEM activat, este posibil să se formeze izolinii de relief cu orice diferență de înălțime.

Model 3D de teren

Pe baza rezultatelor fotografiilor aeriene, relieful este restaurat din fotografiile de la UAV. Împreună cu DEM, este posibil să se genereze relief de-a lungul izoliniilor cu precizia necesară. Formatul standard este liniile vectoriale ArcGis care pot fi importate în orice sistem de cartografiere.

Specialiștii companiei pot produce rezultatul în aproape orice format necesar. Pentru a face acest lucru, trebuie să specificați programul în care ar trebui să fie utilizat rezultatul.

De asemenea, este posibilă o tranziție la sistemul de coordonate local de la WGS. La efectuarea unei justificări la sol, putem efectua un sondaj de coordonate pe simbolurile GGS (rețeaua geodezică de stat), apoi lucrarea poate fi efectuată imediat în sistemul local de coordonate fără conversie și pierderea corespunzătoare a preciziei.

Calculul parametrilor de fotografiere aeriană de către un vehicul aerian fără pilot

k. s.-x. n., conf. univ.

(SPbGLTA, Sankt Petersburg, Rusia)

În articol este prezentat calculul parametrilor pentru planificarea fotografierii aeriene cu camere digitale cu utilizarea vehiculelor aeriene fără pilot.

Fotografia aeriană de către vehicule aeriene fără pilot devine din ce în ce mai răspândită, ceea ce duce la utilizarea camerelor digitale moderne, atât special concepute, cât și standard, în combinație cu UAV-uri. Imaginile realizate cu o cameră digitală pot fi procesate imediat după fotografiere. Utilizarea camerelor aeriene (AFA) cu UAV-uri aparținând clasei Micro și Mini conform clasificării internaționale este imposibilă, deoarece au o greutate și o dimensiune destul de mare și, de asemenea, au o serie de dezavantaje. De exemplu, pentru a obține imagini aeriene, filmul trebuie dezvoltat și scanat. Totodată, principalul dezavantaj al camerelor digitale este rezoluția scăzută a imaginilor obținute în comparație cu imaginile obținute de AFA cu dimensiunea cadrului de 23x23 cm.

Pentru a planifica fotografia aeriană, este necesar să se calculeze parametrii principali. La calcularea parametrilor fotografierii aeriene de către un vehicul aerian fără pilot echipat cu o cameră digitală, vor fi necesare următoarele date inițiale, care sunt rezumate în Tabelul 1.

tabelul 1

Date inițiale pentru calcularea parametrilor fotografiei aeriene

Index	Unitate rev.	Desemnare
Dimensiunile parcelei

Dimensiunea pixelilor terenului
Dimensiunile laterale ale imaginii

Suprapunerea longitudinală a imaginilor dintr-un traseu
Suprapunere în cruce
Viteza UAV în timpul fotografierii aeriene
Timpul de înregistrare a informațiilor într-o cameră digitală

La efectuarea fotografiilor aeriene cu camere digitale, pentru a obține imagini cu dimensiunea pixelilor necesare pe sol, este necesar să filmați la o anumită înălțime. Rezoluția imaginilor digitale este de obicei caracterizată de numărul de puncte pe inch - dpi (din engleză dots per inch) și dimensiunea pixelilor de pe sol - GSD(din engleza. Distanța de probă la sol). Altitudinea de zbor se calculează folosind următoarea formulă:

Hpodea- altitudinea de zbor, m;

GSD- dimensiunea unui pixel la sol, rezoluție pixeli, m/px;

lX- dimensiunea imaginii camerei, px.

Deoarece imaginile digitale au forma unui dreptunghi, se recomandă plasarea camerei cu latura lungă de-a lungul direcției de fotografiere în timpul fotografierii, deoarece aceasta va crește baza fotografiei și, prin urmare, va îmbunătăți intersecția fotogrammetrică (Fig. 1). ).

Orez. 1. Locația relativă a imaginilor în traseu

Pe fig. 1 arată clar că, dacă raportul de aspect al imaginii este 2:3, atunci locația imaginii cu partea lungă de-a lungul direcției de fotografiere vă permite să creșteți baza fotografiei ( b) de 1,5 ori. În consecință, timpul crește de 1,5 ori TRF pentru a înregistra informații de la o cameră digitală pe o unitate. Prin urmare, distanța minimă dintre cadre bmin pentru o cameră digitală depinde în primul rând de caracteristicile sale tehnice și de viteza vehiculului aerian fără pilot V.

Suprapunerile dintre imaginile adiacente ale aceleiași benzi se numesc longitudinale ( px) . Atât suprapunerile prea mici, cât și prea mari sunt nepotrivite pentru producție. Pentru vizualizarea stereoscopică a zonei filmate, este suficient să existe o suprapunere longitudinală de 50%. Cu toate acestea, părțile de margine ale fotografiilor aeriene au o serie de defecte, astfel încât nu este posibilă vizualizarea stereoscopică a întregii zone a fotografiei aeriene. Suprapunerile mari sunt, de asemenea, inacceptabile, deoarece acest lucru reduce drastic volumul imaginii. O suprapunere de aproape 100% produce două fotografii aeriene identice care nu au un efect stereoscopic. Suprapunerile dintre imaginile adiacente în condiții de fotografiere plate ar trebui să fie între 56-69%, în condiții de munte - până la 80-90%. Astfel, distanța dintre cadre ( B) luând în considerare suprapunerea longitudinală se determină prin următoarea formulă:

Dar atunci când se efectuează fotografii aeriene folosind UAV-uri, pentru a asigura suprapunerea longitudinală necesară între imaginile adiacente ale aceluiași traseu (Fig. 2), trebuie respectată următoarea restricție:

Orez. 2. Schema fotografierii aeriene a sitului

Lățimea traseului pe sol ( LM) depinde de înălțimea cadrului ( te iubesc) utilizat împreună cu o cameră digitală UAV.

Suprapunerile dintre trasee se numesc transversale ( Py). Valoarea lor este de obicei stabilită între 20-40%. Puteți determina distanța dintre rutele adiacente folosind formula:

Lungimea secțiunii Dx egală cu lungimea traseului mediu pe direcția longitudinală de la marginea stângă a primei fotografii aeriene până la marginea dreaptă a ultimei fotografii aeriene. Lățimea lotului Dy măsurată pe direcția transversală la mijloc de la partea superioară a fotografiei aeriene a primului traseu până la partea inferioară a fotografiei aeriene a ultimului traseu. Astfel, numărul de lovituri din traseu Nsn este definită ca raportul dintre lungimea segmentului și distanța dintre imagini, ținând cont de suprapunerea longitudinală.

Numărul de rute va fi mai mare pe unitatea de raport dintre lățimea secțiunii și distanța dintre rutele adiacente.

Numărul de fotografii pe site Nuh este definit ca numărul total de imagini de-a lungul tuturor rutelor de fotografiere aeriană.

Atunci când se evaluează eficacitatea și fezabilitatea economică, este important să se determine cât timp va dura fotografia aeriană a sitului. tuh. Acest lucru vă va permite, de asemenea, să evaluați ce perioadă de timp este cea mai bună pentru a efectua aceste lucrări.

Ca urmare, se pot trage următoarele concluzii:

1. În comparație cu AFA tradițională, camerele digitale sunt inferioare în ceea ce privește indicatorii tehnici (în rezoluția imaginii), ceea ce crește numărul de rute și imagini din acestea în timpul fotografierii aeriene și, ca urmare, complică prelucrarea ulterioară a materialelor primite.

2. Atunci când efectuați fotografii aeriene cu UAV, pentru a asigura suprapunerea între imagini, este necesar să țineți cont de caracteristicile tehnice ale camerelor digitale și, de asemenea, este de dorit să alegeți un UAV cu o configurație aerodinamică de planor care vă permite să zbori la o viteză destul de mică.

3. UAV-urile pot fi utilizate foarte eficient pentru supravegherea suprafețelor mici, de exemplu, pentru alcătuirea planurilor cadastrale pentru zone mici și pentru monitorizarea operațională a situației din zonele cu probleme.

Această lucrare a fost susținută de un grant din partea președintelui Federației Ruse pentru tinerii oameni de știință ruși MK-2617.2010.5.

Lista bibliografică

1., Vavilov fotografie aeriană și aviație. Evaluarea calității fotografiei aeriene: Ghid pentru studii de laborator. L.:LTA, 1s.

2. Vehicule aeriene fără pilot Nikiforov pentru inventarierea, cartografierea și gestionarea instalațiilor de grădinărit peisagistic.//Pădurile Rusiei în secolul XXI. Materiale ale primei conferințe internaționale științifice și practice pe Internet. - Sankt Petersburg: SPbGLTA, 2009. Nr. 1, p. 248-251.

3. Camere Nikiforov folosite pentru fotografierea aeriană de către vehiculele aeriene fără pilot în silvicultură // Pădurile Rusiei în secolul XXI. Materiale ale primei conferințe internaționale științifice și practice pe Internet. - Sankt Petersburg: SPbGLTA, 2010. Nr. 4, p. 65-70

4., Kadegrov Avioane de fabricație rusă utilizate în industria forestieră // Pădurile Rusiei în secolul XXI. Materiale ale celei de-a treia conferințe internaționale științifice și practice pe Internet. - Sankt Petersburg: SPbGLTA, 2010. Nr. 3, p. 144-149.

5., Munimaev de vehicule aeriene fără pilot străine // Procesele facultății de inginerie forestieră a PetrSU. - Petrozavodsk.: Editura PetrGU, 2010. Nr. 8, p. 97-99.

6. Prevederi de bază pentru fotografiile aeriene efectuate pentru realizarea și actualizarea hărților și planurilor topografice ale Comitetului de Stat pentru Industrii. –M.: Nedra, 1982, -16 p.

7. Metode uscate în construcția forestieră și peisagistică: Manual. - Yoshkar-Ola: MarGTU, 20 de ani.

Suntem siguri de un lucru: prețul ridicat nu înseamnă întotdeauna calitate înaltă.

Ne vom cufunda în industrie și vom afla cum vor funcționa dronele la filmare.

Acest studiu folosește termeni și jargon specific, dar nu vă vor împiedica să ajungeți la obiect. În acest studiu, datele au fost procesate în DroneDeploy și s-a obținut o precizie ridicată de aliniere de 9 cm.

Descriere

Rilevarea topografică este parte integrantă a tuturor proiectelor din domeniul gospodăririi terenurilor.

În acest exemplu, vom lua în considerare o bucată de teren pe care urma să fie construit un nou sat. Înainte de începerea lucrărilor, a fost necesar să se efectueze o ridicare topografică precisă din mai multe motive:

Efectuați amenajarea inițială a terenului pentru a proiecta debitul de apă pentru drenaj.
Efectuați un studiu topografic al luncii inundabile a râului adiacent pentru a preveni eventualele inundații.

Dacă intenționați să vă înființați propriul departament de drone, pregătiți-vă pentru ca aceasta să fie o investiție majoră și, ca urmare, se poate petrece mai mult timp pe proiect.

Geodezia 101

Topografia topografică convențională necesită colectarea coordonatelor punctului pe o grilă predeterminată. În acest caz, a fost folosită o grilă de 150x150 cm:

Măsurătorile s-au făcut la fiecare 150 de centimetri, la fiecare intersecție:

Un total de 1632 de coordonate au fost colectate pe o suprafață de cercetare de 34,5 ha.

Fără drona să tragă la 20 de puncte/oră (1 punct, la fiecare 3 minute), colectarea datelor ar dura aproximativ 82 de ore.

82 de ore de topografie tradițională înseamnă că un inginer trebuie să aștepte cel puțin o săptămână pentru a începe procesarea datelor. Apoi, va mai dura încă 3-4 zile până la finalizarea lucrărilor.

Făcând același sondaj UAV, echipa de teren a reușit să ofere dezvoltatorului o vizualizare mai rapidă.

În primul rând, nu a fost necesar să strângi 1600 de puncte pe întreaga zonă. În schimb, a fost nevoie de doar 10 repere de sol pentru a fi sondate, situate în câmpul vizual:

Pentru proiecte mai mari, punctele de control la sol (GCP) sunt cel mai bine plasate pe o grilă.

10 puncte de teren sau 1632 de puncte:

Se pot face 10 repere în 1-2 ore.

Cei care sunt familiarizați cu fotogrammetria știu că punctele colectate de la suprafața apei sunt inacceptabile pentru utilizare în astfel de sondaje.

După finalizarea colectării GCP, punctele au fost colectate prin metoda tradițională în zonele cu apă stătătoare - o combinație a celor două metode descrise mai sus.

Încheiați punctele adunate:

Ca rezultat, am obținut 117 puncte (10 GCP + 107 în zonele cu apă stătătoare).

Timp de filmare:

Teoretic: 10 etichete de sol + puncte de colectare = 1-2 ore

Real: 117 puncte (10 GCP + 107 în zonele cu apă stătătoare) la o rată de colectare de 20 puncte/oră = 5,85 ore

Metoda tradițională: 1.632 puncte la o rată de colectare de 20 puncte/oră = 81.6 ore

În decurs de o oră, toate acțiunile cu UAV au fost finalizate, inclusiv asamblarea, verificările înainte de zbor, lansarea, aterizarea, dezasamblarea și cusătura inițială a hărții.

Astfel am obtinut:

UAV (1 oră) + puncte de colectare (5,8 ore) =

Timp total de lucru pe teren: 6,8 ore

Comparaţie:

34,5 ha/ UAV lucru pe teren = 6,8 ore

34,5 ha/ munca de teren conventionala = 81,6 ore

Economii totale: 74,8 ore

Analiza datelor

După munca de teren, datele obținute necesită o prelucrare atentă. În primul rând, semnele de sol sunt procesate, în timp ce poziția lor trebuie să fie complet ajustată.

În continuare, punctele corectate (fișier .las) trebuie exportate pentru a forma baza datelor topografice. Cu toate acestea, numărul mare de puncte din fișierul .las înseamnă că contururile topografice inițiale ies destul de aspre:

Contururile trebuie netezite pentru a crea ulterior o linie consistentă fără a pierde precizia. În caz contrar, datele obținute sunt inutilizabile.

După 2 zile de prelucrare suplimentară, contururile topografice rezultate au devenit precise în 9 centimetri, atât pe orizontală (X, Y) cât și pe verticală (Z):

Condiții generale ale proiectului:

Metoda UAV::

Munca pe teren (6,8 ore) + prelucrare date (24 ore) =

30,8 ore (aproximativ 4 zile)

Metoda uzuala:

Munca pe teren (81,6 ore) + Prelucrare date (24 ore) =

105,6 ore (aproximativ 13 zile)

Folosind tehnologia dronei, inginerul a obținut vederea topografică finală în aproximativ 75 de ore.

Conform datelor obținute, a rezultat că:

1. Este necesară dezvoltarea suplimentară a terenului pentru a construi scurgerile de scurgere în zonele joase unde apa este reținută.

2. Lucrătorii vor putea acum să prezică și să planifice în mod eficient datele pentru construcția drumurilor, caselor etc. - ceea ce va ajuta la finalizarea lucrărilor la timp.

3. Un inginer a aflat despre topografia UAV ieftină și rentabilă și intenționează să folosească din nou această metodă pentru a efectua un studiu topografic final „încorporat” în săptămânile următoare.

Aici puteți găsi mai multe și mai bune modele de drone.