İnsansız hava fotoğrafçılığı. Hava fotoğrafçılığı için insansız hava araçları

Ticari amaçlar için bu cihazlar nesnelerin, bölgelerin, arazi alanlarının, doğal afetlerin sonuçlarının vb. havadan fotoğraflanması için kullanılır. Bu teknolojiyi kullanarak arazi yönetimi çalışmalarını yürütmek ve yer tesislerinin yerleşimini planlamak mümkündür. Yolların, köprülerin ve kavşakların tasarımına ilişkin havadan yapılan araştırmalardan elde edilen verilere dayanarak analiz yapın. Hava fotoğrafçılığına yönelik drone'lar ekonominin hemen hemen her sektöründe faydalı ve vazgeçilmezdir. Dolayısıyla, trafik durumlarında, görüşün zayıf olduğu durumlarda veya alışılmadık arazi koşullarında, bir nakliye şirketi, rotanın en yakın bölümlerinin durumunu izlemek ve bunlara ilişkin verileri elde etmek için insansız araçları kullanabilir. Tarım arazilerinin insansız hava araçlarıyla fotoğraflanması, ekim işini, arazi ıslahını kontrol etmenize ve verimliliğin düşük olduğu alanları belirlemenize olanak tanır.

Sivil amaçlı hava fotoğrafçılığına yönelik İHA'lar aşağıdaki görevleri çözer:

• Düğün ve kurumsal etkinliklerin fotoğrafları.
• Site içerisinde yer alan kişisel eşyaların, evlerin, müstakil binaların güvenliği.
• Çeşitli değerli eşyaların teslimi ve taşınması.
• Avlanma ve gözetleme amaçlı cihazların kullanımı.
• Bilinmeyen bölgelerdeki zorlu yolların keşfedilmesinde yardım.
• Evlerin, kır evlerinin, binaların cephelerinin iç ve dış fotoğrafçılığı.
• Şehirlerin, şehir bölgelerinin panoramik fotoğrafçılığı.
• Spor etkinliklerinin havadan fotoğrafçılığı (bisiklet yarışları, yüzme, demir adam vb.)

Hava fotoğrafçılığı için gerekli hedef yüklere sahip bir İHA satın alabilirsiniz.

Kaliteli video ve fotoğraf çekimi için belli parametrelere sahip teknik ürünler gerekmektedir. Örneğin, ticari gayrimenkullerin havadan fotoğrafçılığı, nesnelerin yukarıdan etkileyici görüntülerini oluşturmak için bir drone'un yüksek çözünürlüklü HD kameralara sahip olmasını gerektirir. Boru hatlarının ve ticari tesislerin havadan fotoğraflanması ve incelenmesi, multispektral kameralar ve termal görüntüleme cihazları gerektirir. Elbette mobil, hareketli nesnelerin izlenmesi, 10, 20, 30, 40x büyütmeli kameralar, hedefi yakalama ve otomatik olarak takip etme özelliğine sahip kameralar gibi özel hedef yüklerinin kurulumunu gerektirir. Uzmanlaşmış merkezimizde 30'dan fazla hedef yük satışa sunulmaktadır.

Hava fotoğrafçılığı için bir dronun maliyeti 80.000 ruble'den başlıyor.

Amatör hava fotoğrafçılığı için DJI drone satın almanızı öneririz. Özel iş sorunlarını çözmek için Geoscan ve Supercam serisi insansız araçlara dikkat etmenizi öneririz. Profesyonel İHA'ların fiyatı konfigürasyona, bağlı hedef yüklere, ek ekipmanların kurulumuna bağlıdır. yazılım. Supercam X6M2 ve Geoscan 401 serisi helikopter tipi İHA'lar da satışa sunulmaktadır.Performans özellikleri ve yetenekleri hakkında daha fazlasını web sitemizin ilgili bölümlerinde okuyabilirsiniz.
Hava fotoğrafçılığına yönelik bir İHA'nın fiyatı şunları içerir:

• İnsansız aracın kendisi.
• Yer kontrol istasyonu.
• Yedek parça.
• Yazılım (zaten yüklü).
• Talimatlar, uçuş formları.

İHA’ların teslimat şartları, ticari tekliflerin alınması ve

Operasyonel haritalama, gaz boru hatlarının, petrol boru hatlarının veya elektrik hatlarının durumlarını belirlemek için araştırma yapma göreviniz varsa, uzmanlarımız bu işi sizin için Rusya Federasyonu'nun herhangi bir yerinde hızlı bir şekilde ve kararlaştırılan zaman dilimi içinde gerçekleştirecektir. İnsansız hava araçlarımız, planlama ve uzun vadeli çalışmalara olanak sağlayan 24 megapiksel çözünürlüklü yüksek kaliteli SLR kamera, 640*480 piksel çözünürlüklü termal görüntüleme cihazı ve on kat yakınlaştırmalı HD çözünürlüklü video kamera ile donatılmıştır. hava fotoğrafçılığı. Çalışmayı gerçekleştirmek için kuruluşumuz, hava fotoğrafçılığı hizmetlerinin sağlanması konusunda Müşteri ile bir anlaşma yapar. Yüksek hassasiyetli çalışmalar için İHA, en gelişmiş GPS/GLONASS teknolojilerini kullanan ve zorlu çevre koşullarında bile uyduları takip edebilen çift frekanslı bir GPS/GLONASS alıcısıyla donatılmıştır.

Ve elbette, alınan materyalleri bir fotoğraf planı, fotoğraf diyagramı hazırlamak veya şifre çözme işlemini gerçekleştirmek için işlemeye hazırız.

Supercam-350 İHA'dan 1,5 km yükseklikten bir günde alınan 14 km * 14 km alana sahip ortofoto harita örneği

Hava fotoğrafçılığının özü

Bir alanın hava fotoğrafçılığı, dünya yüzeyinin uçan bir uçaktan fotoğraflanmasından, çekilen alanın havadan fotoğraflarının, fotoğraf diyagramlarının veya fotoğraf planlarının elde edilmesine kadar çeşitli süreçleri içeren çalışmalar bütünüdür. O içerir:
1. fotoğrafı çekilecek alanın incelenmesi, haritaların hazırlanması, uçak uçuş rotalarının tasarlanması ve hava fotoğrafçılığının unsurlarının hesaplanmasından oluşan hazırlık faaliyetleri;
2. fiili uçuş araştırma çalışması veya hava kameraları kullanılarak dünya yüzeyinin fotoğraflanması;
3. Filmin geliştirilmesi ve olumlu sonuçlar alınması için karanlık oda çalışması;
4. Hava fotoğrafçılığı sürecinde ortaya çıkan hava fotoğraflarındaki bozulmaları düzeltmek, hava fotoğraflarını bağlamak ve fotoğraf diyagramları ve fotoplanları hazırlamak için gerekli olan zeminde jeodezik bir temel oluşturmaya yönelik jeodezik çalışma;
5. Hem arazi hem de ofis dönemlerinde gerçekleştirilen ve alınan alanın planlarını ve haritalarını hazırlamak için hava fotoğraflarının işlenmesiyle ilgili fotogrametrik çalışma.

Tüm bu süreçler birbiriyle yakından ilişkilidir ve kısmen birbiriyle örtüşmektedir. Her tesisin havadan fotoğrafçılığı, başlangıçtan nihai ürünün teslimine kadar aynı kuruluş tarafından gerçekleştirilmelidir. Bu çalışmanın sonucunda jeodezik temele göre derlenmiş kontak baskılar, hava fotoğraflarının blok yerleşim reprodüksiyonları, fotoğraf diyagramları veya fotoğraf planları üretilir. Tüm bu havadan fotoğraf malzemeleri daha sonra ormancılık ve orman endüstrisi alanındaki bir takım sorunların çözümünde kullanılmaktadır.

Bölgenin hava fotoğrafçılığının tarihi

İnsansız hava fotoğrafçılığı, tarihin kendisi gibi bir sarmal içinde gelişir: 1858'de Gaspard Felix Tournachon, Paris üzerinde bir sıcak hava balonuyla uçarken dünyanın ilk hava fotoğrafını çekti ve 1887'de Fransız fotoğrafçı Arthur Batut bu yöntemi geliştirip gerçekleştirdi. Uçurtma kullanılarak ilk insansız hava fotoğrafçılığı. Daha sonra hava fotoğrafçılığında insansız hava aracı fikirleri hızla gelişti ve bunun sonucunda Alman eczacı Julius Neubronner'ın taşıyıcı güvercinlerini kullanan patentli "Manzaraları yukarıdan fotoğraflama yöntemi ve araçları" ortaya çıktı. Üstelik bu yöntem Birinci Dünya Savaşı sırasında gerçekten de yaygın olarak kullanıldı. Ve yalnızca 24 Nisan 1909'da, "Havadan ağır bir uçağa monte edilmiş bir sinema kamerasının ilk kullanımı", kısa sessiz film "Wilbur Wright ve Uçağı"nın çekimleri sırasında gerçekleşti. Şu anda, hava fotoğrafçılığı tarihinde başka bir dönemeçten geçiyor ve yeniden insansız hale geliyor.

Bölgenin planlanan ve gelecekte insansız havadan fotoğraflanması

Planlama çekimi sırasında kamera, dünya yüzeyine dik açıyla dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilir. Fotoğraflarda coğrafi haritalardaki görüntüyü anımsatan düz bir resim (ortogonal projeksiyon) görüyoruz. Bu tür hava fotoğrafçılığıyla nesnelerin bir düzlem üzerindeki göreceli konumlarını, yüksekliklerini hesaba katmadan belirleyebiliriz. Gayrimenkul fotoğrafı çekerken binaların yukarı doğru yönlendirilmiş kısımlarını (çatıları) görebiliriz. Bu tür çekim esas olarak fotoğrafik planlar oluşturmak için kullanılır. Benzer bir ürün uydu ve geleneksel hava fotoğrafçılığı kullanılarak da elde edilebilir.

Perspektif (genel) fotoğrafçılıkta kamera ufka belli bir açıyla yönlendirilir. Bu tür bir araştırma uydular ve geleneksel "büyük havacılık" için imkansızdır. Perspektif hava fotoğrafçılığında, görüntülerde üç boyutlu bir resim (aksonometrik projeksiyon) görüyoruz: yalnızca binaların çatıları değil, aynı zamanda yan yüzeyler (duvarlar). Böylece nesnelerin yalnızca bir düzlem üzerindeki göreceli konumunu değil aynı zamanda şekillerini de değerlendirebiliriz. Ayrıca perspektif fotoğrafçılıkla nesnelerin birbirine göre yüksekliğini de tespit edebiliyoruz. Belirli perspektif çekim açılarında çerçevede ufuk çizgisi mevcut olabilir. Bu durumda, bir alanın veya yapının çevredeki manzaraya nasıl uyum sağladığını ve uzaktaki nesnelerle (uzak nesneler, ormanlar, rezervuarlar, yerleşim yerleri) ilişkisini tek resimde görme fırsatı buluyoruz. Tam 360 derecelik panoramalar da dahil olmak üzere panoramik görüntüler, kameranın dikey bir eksen etrafında döndürülmesiyle çekilen çoklu perspektifli görüntülerden birleştirilebilir. Havadan fotoğraf panoramaları oluşturmak ancak bitişik kareler filme alınırken belirli bir yükseklikte uzun süre asılı kalabilen özel donanımlı uzaktan kumandalı helikopter kullanılarak mümkündür.

Hava fotoğrafçılığı çalışmasının aşamaları

Anketlerde havadan yöntemlerin kullanımında kazanılan deneyim, hem emek yoğunluğunun önemli ölçüde azaltılması hem de anket süresinin azaltılması ve gerekli çeşitli bilgi türlerinin kapsamının genişliği açısından, geleneksel bilgi toplama yöntemleriyle karşılaştırıldığında olağanüstü etkinliğini göstermektedir. tasarım için. Aerosurveys üç aşamada gerçekleştirilir: hazırlık, saha ve ofis.

Hazırlık döneminde, araştırma alanı için mevcut olan topoğrafik bilgiler ve önceki yıllara ait hava araştırma malzemeleri toplanır; buna dayanarak rekabetçi rota seçeneklerinin çeşitliliği kanıtlanır ve hava araştırmaları, saha ve arazi araştırmalarının üretilmesine yönelik bir proje oluşturulur. ofis hava fotojeodezik çalışmaları hazırlanmıştır.

Saha döneminde aşağıdakiler gerçekleştirilir: hava araştırmaları için plan-irtifa gerekçesi oluşturmak amacıyla zemin jeodezik çalışması; destek ağının noktalarının emniyete alınması ve işaretlenmesi; çeşitli hava fotoğrafçılığı türleri, coğrafi referanslama ve hava fotoğraflarının yorumlanması. Aerojeodezik araştırmanın önemli bir türü, çeşitli nesnelerin ve arazi unsurlarının içeriğini (bilişini), fotoğraflardaki görüntülerinden, niteliksel ve niceliksel özelliklerinden, benzersiz özelliklerinden ve özelliklerinden deşifre etmek - tanımlamak (tespit etmek ve tanımlamak) ve ifşa etmektir.

Görev süresi boyunca, jeodezik ölçüm sonuçlarının tam olarak işlenmesi, analitik fotonirengi yöntemleri kullanılarak jeodezik araştırma gerekçesinin fotogrametrik kalınlaştırılması, topografik planların ve dijital arazi modellerinin (DTM) birleştirilmiş bir koordinatta rölyefi ve üretimi hakkında bilgi elde etmek için stereofotogrametrik çalışma sistem gerçekleştirilir.

İnsansız hava fotoğrafçılığı için donatım

Kural olarak, modern insansız uçak operatörleri, günlük çalışmalarında CCD matrisine dayalı geleneksel, ev veya stüdyo kamerasıyla 3 m'ye kadar açıklığa sahip küçük bir insansız hava aracı kullanır. En popüler bas-çek kameralar Samsung, Sony ve Pentax'tır. Bu tür cihazlardan alınan fotoğraflar genellikle plan ve diyagramların hazırlanmasına uygundur. SLR kameralar çok daha yüksek kalitede hava fotoğrafları üretiyor - burada liderler ve standart Canon 550D ve onun eski yoldaşı Canon 5D Mark II'dir. Bu durumda elbette büyük çoklu lens sistemleri de kullanılıyor.

Bir matris sensörüne (CCD) dayalı bir kamera tarafından gerçekleştirilen uçuş araştırması çalışması, matrisin tüm öğelerinin aynı anda pozlandığı geleneksel hava fotoğrafçılığının geleneksel analog yöntemini daha çok anımsatır. Bu yöntemde piksel içi geometri bilinir ve kesin olarak tanımlanır. Matris teknolojisindeki mevcut sorun, büyük matris kafeslerinin imalatının zor olmasıdır. Bu nedenle birleşirler: birkaç küçük ızgaradan büyük ızgaralar yaparlar. Örneğin dörtte biri. Dört öğeli mercek, merkezi bir projeksiyona dönüştürülen ve otomatik olarak birleştirilen dört ayrı görüntü üretir. Bu tür görüntüler mevcut analitik işleme programları kullanılarak işlenir.

İkinci ana kısım ve daha az önemli olmayan, İHA/kameranın uzaydaki konumunu belirleyen sistemdir. En basit durumda, bu, Ublox gibi antenli normal küçük boyutlu bir GPS alıcısıdır. Şu anda, Rus İHA kompleksi üreticileri neredeyse evrensel olarak birleşik GPS / GLONASS tipi uydu konumlandırma sistemlerinden gelen sinyal alıcılarına geçiyor. Ne yazık ki gerekli doğruluğu sağlayamıyorlar. Bu nedenle, daha pahalı ve ciddi cihazlarda, ham verilerin sonradan işlenmesi sırasında görüntünün merkezinin koordinatlarının 5-10 cm doğrulukla belirlenmesine olanak tanıyan ek bir yüksek hassasiyetli GPS alıcısı kurulur.

Ve eğer bu alıcı yer tabanlı GPS baz istasyonlarıyla birlikte kullanılırsa, çerçeveleri koordinatlara sabitlemenin doğruluğu şaşırtıcı derecede artacaktır!!! 5 cm Anketi gerçekleştirmek için, verileri uçağın yörüngesini belirlerken diferansiyel düzeltmeleri hesaplamak için kullanılan GPS baz istasyonları oluşturulur. Uçağın yörüngesini belirlemek ve atalet sisteminin açısal verilerini hassaslaştırmak için, GPS verilerinin ve atalet sistemi verilerinin ortak işlenmesi yöntemi kullanılır. Görüntülerin koordinatlara bağlanması genellikle belirli bir alıcı ve İHA türü için özel olarak yazılmış programlar kullanılarak yapılır. Bu hesaplama yönteminin kullanılması, hem açısal parametrelerin hem de konumun belirlenmesinin doğruluğunu artırır.

GPS/Glonass navigasyonunun doğruluğu ve İHA otomatik kontrol sistemlerinin özellikleri, hava fotoğrafçılığı rotası boyunca uçarken aşağıdaki parametreleri elde etmenizi sağlar:

Güzergah ekseninden enine yer değiştirme - ± 10 m;
İHA'yı belirli bir yükseklikte tutmak - ± 15 m;
tasarlanan fotoğraf merkezinden kamera deklanşör noktasına olan mesafe - ± 5 m;
iki görüntü arasındaki rota boyunca İHA dönüş açısındaki değişiklik - 10°;
İki görüntü arasındaki rota boyunca İHA'nın eğim açısındaki değişiklik 6°'dir.

Teknoloji

Alanın dijital hava fotoğrafçılığının sonucu, dijital hava fotoğraflarının yanı sıra uçuş sırasında kaydedilen dış yönelim unsurlarıdır (doğrusal - Xs, Ys, Zs - fotoğraf merkezinin koordinatları; açısal - α, β, γ - göreceli kamera yönelimi) koordinat eksenlerine).

Arazi görüntüsünün oluşturulduğu merkezi tasarım yasalarına uygun olarak, hava negatifi (hava fotoğrafı), büyüklüğü optik eksenin eğim açısı ile belirlenen bir dizi bozulma içerir. hava kamerası ve arazideki dalgalanmalar. Bu bozulmaların ortadan kaldırılması, bilgisayarlı fotogrametrik işleme sürecinde ve özellikle dönüşüm adı verilen fotografik veya dijital dönüşümde gerçekleştirilir. Bu bağlamda, CBS'ye temel oluşturmak da dahil olmak üzere, yapılan işin kartografik (topografik) desteği için ön dönüştürme yapılmadan hava fotoğraflarının kullanımı, bu çarpıklıkların etkisiyle sınırlıdır.

Hava fotoğrafçılığı sırasında kaydedilen özel alet ve ekipmanların okumaları, uçuş sırasında kameranın stabilizasyonunu veya daha sonra fotogrametrik çalışma yaparken ve hava fotoğraflarını dönüştürürken kullanımları amacıyla hava fotoğraflarının mutlak veya göreceli koordinat sisteminde mekansal konumunun daha sonra belirlenmesini sağlar. planlara ve haritalara. Bu tür cihazlar arasında jiroskoplar, küresel konumlandırma sistemleri, uçuş yüksekliğini belirleme ekipmanı, fotoğraf merkezleri arasındaki yükseklikler ve havacılık sistemleri vb. yer alır. Bu verilerin varlığı, büyük ölçüde hava fotoğrafçılığı malzemelerinin ofis işleme teknolojisini belirler, verimliliği önemli ölçüde etkiler, fotogrametrik yapıların doğruluğu ve bunların sağlanması için saha çalışması hacimleri.

Rota planlanıyor

Hava fotoğrafçılığı alansal ve doğrusal olabilir; alan fotoğrafçılığında görüntülerin boylamsal örtüşmesinin yanı sıra enine örtüşmenin de gözlemlenmesi gerekir. Drone kullanarak fotoğrafçılığın ilk parametreleri gerekli görüntü çözünürlüğü, hava kamerasının çözünürlüğü, kamera merceğinin görüş açısı ve çerçeve örtüşme miktarıdır. Bu verilerden uçuş yüksekliği, drone hızı ve kamera deklanşör frekansı hesaplanır.

Uçuş ve fotoğrafçılık

Uçuş sırasında drone, belirtilen kare örtüşmesini sağlamak için hızını ve deklanşör frekansını (kare hızı) otomatik olarak hesaplar. İHA görüntülerinin üst üste binmesi, hava fotoğrafçılığının genel gerekliliklerini karşılar ve genellikle çerçevenin %60'ını oluşturur. İHA görüntüleri boylamsal örtüşmede %60, enine örtüşmede %30 oranında örtüşmektedir.

Alanın havadan fotoğraflanmasının sonuçlarının hızlı görüntülenmesi. Uçuş sonucunda, fotoğraf merkezinin koordinatlarının yanı sıra dönüş, eğim ve yön açılarını da içeren bir dizi fotoğraf ve telemetri verisi üretiliyor.

Fotogrametrik yazılımda hava fotoğraflarının işlenmesi aşamaları

1) Bir proje oluşturmak (isim, koordinat sistemi, nesne yükseklik aralığı, kaynak sistemine yerleştirme);

3) Oryantasyonu meta verilerden içe aktarın;

4) İç mekan yönelimi (Kamera pasaportu oluşturma);

5) Dış yönlendirmenin ithalatı;

6) Blok yerleşim planının dış yönelime göre oluşturulması;

7) Ağ ölçümü (İHA üçgenleme makinesi, belirtilen parametrelerle bağlantı noktası makinesi, gerekçe ölçümü desteği), kontrol;

8) Ağ dengeleme (sistematik hesaplama, kendi kendine kalibrasyon, kontrol ölçümleri), kontrol;

9) DEM'in oluşturulması (nokta bulutu, TIN, kırılma çizgileri, DEM, yatay çizgiler), kontrol;

10) Görüntülerden dönüşüm, kontrol;

11) Ortofotolarla çalışma (kesmeler, parlaklık eşitleme, tabakalara ayırma), kontrol;

12) (İsteğe bağlı) 3B haritalar ve 3B modeller oluşturmak için stereo vektörleştirme;

13) (İsteğe bağlı) 2 boyutlu haritaların oluşturulması.

Üç tür veri işleme vardır: düz alanların ortofoto haritasını oluşturmak için çerçevelerin afin dönüşümü, belirgin kabartmalı bölgelerin ortofoto haritasını oluşturmak için çerçevelerin tam ortotransformasyonu, jeodezik ölçek gereksinimlerini karşılayan bir ortofoto harita oluşturmak için çerçevelerin tam ortotransformasyonu.

Düz alanların ortofoto haritasını oluşturmak için çerçevelerin afin dönüşümü

Program, her görüntü çifti arasındaki ortak noktaları (50'den 1200'e kadar) belirler. Bundan sonra, ortak noktaları birleştiren tüm vektörler arasındaki minimum standart sapmayı (standart sapma) bulmak için tüm görüntülerden alınan bilgileri içeren bir denklem çözülür. Basitçe söylemek gerekirse, her bir nokta çifti arasında elastik bir bant gerilir ve tüm çerçeveler, elastik bantların genel gerilimi minimum düzeyde olacak şekilde sıralanır. Bu durumda çerçeve yalnızca yakın bir şekilde dönüştürülebilir, yani. herhangi bir düz çizgi yalnızca düz bir çizgide görüntülenir.

İnsansız bir uçaktan ortofotolar

Program, her görüntü çifti arasındaki ortak noktaları (50'den 1200'e kadar) belirler. Bundan sonra, araziyi 10 piksel doğrulukla belirlemek için fotogrametrik denklemin tamamı çözülür. Aynı zamanda fotoğraflama merkezinin koordinatları ve yönlendirme parametreleri (yuvarlanma, eğim, yön) belirtilir.

Hesaplanan verilere göre tüm çerçeveler ortorektifleştirilir ve sonuç düzleme yansıtılır. Gerçek verilere bağlantı, kamuya açık kartografik kaynaklarda mevcut olan veriler kullanılarak gerçekleştirilir. Örneğin GoogleEarth'e göre. Rusya'da bu verilerin doğruluğu yaklaşık 6 metredir.

İHA'lardan ortofotolar

Program, her görüntü çifti arasındaki ortak noktaları (100'den 3000'e kadar) belirler. Bundan sonra, araziyi 2 piksel doğrulukla belirlemek için fotogrametrik denklemin tamamı çözülür. Aynı zamanda, fotoğraflama merkezinin koordinatları ve yönlendirme parametreleri (dönme, eğim, rota) yüksek doğrulukla belirtilir.

Hesaplanan verilere göre tüm çerçeveler ortorektifleştirilir ve sonuç düzleme yansıtılır. Gerçek verilere bağlantı, her 10 kare için en az bir nokta veya ortomosaik başına en az 10 nokta içeren zemine dayalı gerekçelendirme sonuçlarına göre gerçekleştirilir. Bu noktaların yarısı referans olarak, diğer yarısı ise doğruluk gerekliliklerini doğrulamak için kullanılır. Rölyef oluşumunun doğruluğu uygun ölçeğin gereksinimlerini karşılar.

Çalışmanın sonucu, belirtilen ölçeğe karşılık gelen doğrulukta geotiff formatındaki dosyalardır. Geotiff formatı, ArcGis veya GlobalMapper gibi herhangi bir GIS programında açılabilen, ortorektifiye edilmiş bir hava fotoğrafı ve bir dijital yükseklik modeli (DEM) olmak üzere iki dosya içerir. DEM etkinleştirildiğinde, herhangi bir yükseklik farkıyla kabartma konturlar oluşturabilirsiniz.

3 boyutlu arazi modeli

Havadan çekilen fotoğrafların sonuçlarına göre, İHA'dan alınan fotoğraflar kullanılarak rölyef restore ediliyor. DEM ile birlikte izolinleri kullanarak gerekli doğrulukta kabartma oluşturmak mümkündür. Standart format, herhangi bir haritalama sistemine aktarılan ArcGis formatındaki vektör çizgileridir.

Şirketin uzmanları neredeyse gerekli her formatta sonuç üretebilmektedir. Bunu yapmak için sonucun kullanılması gereken programı belirtmeniz gerekir.

WGS'den lokal koordinat sistemine aktarım da mümkündür. Yere dayalı doğrulama yaparken, GGS işaretlerindeki (durum jeodezik ağı) koordinatları araştırabiliriz, ardından dönüşüm ve buna karşılık gelen doğruluk kaybı olmadan yerel koordinat sisteminde çalışma anında gerçekleştirilebilir.

İnsansız hava aracı kullanılarak hava fotoğrafçılığı parametrelerinin hesaplanması

k.s.-kh. Sc., Doçent

(SPbGLTA, St. Petersburg, Rusya)

Makalede insansız hava araçlarının kullanıldığı dijital kameralarla hava fotoğrafçılığı planlamasına yönelik parametrelerin hesaplanması sunulmaktadır.

İnsansız hava araçlarıyla hava fotoğrafçılığının giderek yaygınlaşması, hem özel olarak tasarlanmış hem de standart olan modern dijital kameraların İHA'larla birlikte kullanılmasına yol açıyor. Dijital fotoğraf makinesiyle çekilen fotoğraflar, çekimden hemen sonra işlenebilir. Uluslararası sınıflandırmaya göre Mikro ve Mini sınıflarına ait İHA'larla hava kameralarının (AFC) kullanılması, oldukça büyük bir ağırlığa ve boyuta sahip olmaları ve ayrıca bir takım dezavantajlara sahip olmaları nedeniyle imkansızdır. Örneğin hava fotoğrafçılığı malzemeleri elde etmek için filmin geliştirilip taranması gerekir. Aynı zamanda dijital kameraların en büyük dezavantajı, ortaya çıkan görüntülerin AFA tarafından 23x23 cm çerçeve boyutunda çekilen görüntülere göre düşük çözünürlüğüdür.

Hava fotoğrafçılığını planlamak için temel parametreleri hesaplamak gerekir. Dijital kamera ile donatılmış insansız hava aracıyla hava fotoğrafçılığının parametrelerini hesaplarken, Tablo 1'de özetlenen aşağıdaki başlangıç ​​verileri gerekli olacaktır.

tablo 1

Hava fotoğrafçılığı parametrelerinin hesaplanması için ilk veriler

Dizin	Birim değiştirmek	Tanım
Arsa boyutları
Arazi piksel boyutu
Görüntünün yan boyutları
Bir rotadaki görüntülerin boylamasına örtüşmesi
Çapraz örtüşme
Hava fotoğrafçılığı sırasında İHA hızı
Bilgilerin dijital kameraya kaydedilme süresi

Dijital kameralarla hava fotoğrafçılığı yapılırken yerde istenilen piksel boyutunda görüntü elde edebilmek için belirli bir yükseklikte çekim yapılması gerekmektedir. Dijital görüntülerin çözünürlüğü genellikle inç başına nokta sayısı - dpi (İngilizce nokta başına inç cinsinden) ve yerdeki piksel boyutu ile karakterize edilir - GSD(İngilizceden Zemin Numune Mesafesi). Uçuş yüksekliği aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Hzemin- uçuş yüksekliği, m;

GSD- yerdeki bir pikselin boyutu, piksel çözünürlüğü, m/px;

benX- kamera görüntü boyutu, piksel.

Dijital fotoğraflar dikdörtgen şeklinde olduğundan, çekim sırasında kameranın uzun kenarı çekim yönüne gelecek şekilde yerleştirilmesi önerilir, çünkü bu, fotoğrafik temeli artıracak ve dolayısıyla fotogrametrik çentiği iyileştirecektir (Şekil 1). .

Pirinç. 1. Rota boyunca resimlerin göreceli konumu

İncirde. Şekil 1'de, görüntünün en boy oranı 2:3 ise, görüntüyü uzun kenarı çekim yönüne göre konumlandırmanın fotografik temeli artırmanıza olanak sağladığı açıkça görülmektedir ( B) 1,5 kez. Buna göre süre 1,5 kat artıyor TRF bilgileri dijital kameradan depolama cihazına kaydetmek için. Bu nedenle çerçeveler arasındaki minimum mesafe Bmin bir dijital kamera için öncelikle teknik özelliklerine ve insansız hava aracının hızına bağlıdır V.

Aynı rotanın bitişik görüntüleri arasındaki örtüşmelere boylamsal ( Px) . Hem çok küçük hem de çok büyük örtüşmeler üretim için uygun değildir. Filme alınan alanın stereoskopik olarak görüntülenmesi için %50'lik bir boylamsal örtüşmenin olması yeterlidir. Ancak hava fotoğraflarının kenar kısımlarında bir takım kusurlar olduğundan hava fotoğrafının tüm alanını stereoskopik olarak görüntülemek mümkün değildir. Büyük örtüşmeler de kabul edilemez çünkü bu, görüntünün hacmini keskin bir şekilde azaltır. Neredeyse %100 örtüşme ile stereoskopik etkisi olmayan iki özdeş hava fotoğrafı elde edilir. Düz çekim koşullarında bitişik görüntüler arasındaki örtüşme %56-69 arasında, dağlık koşullarda ise %80-90'a kadar olmalıdır. Böylece görüntüler arasındaki mesafe ( B) boyuna örtüşme dikkate alınarak aşağıdaki formülle belirlenir:

Ancak İHA'lar kullanılarak hava fotoğrafçılığı yapılırken, aynı rotanın bitişik görüntüleri arasında gerekli boylamsal örtüşmeyi sağlamak için (Şekil 2), aşağıdaki sınırlamaya uyulmalıdır:

Pirinç. 2. Sitenin havadan fotoğraflanma şeması

Güzergahın zemindeki genişliği ( LM) çerçeve yüksekliğine bağlıdır ( ly) İHA ile birlikte kullanılan dijital kamera.

Rotalar arasındaki örtüşmelere enine denir ( Py). Değerleri genellikle %20-40 aralığında ayarlanır. Aşağıdaki formülü kullanarak bitişik rotalar arasındaki mesafeyi belirleyebilirsiniz:

Bölüm uzunluğu Dxİlk hava fotoğrafının sol kenarından son hava fotoğrafının sağ kenarına kadar olan uzunlamasına yöndeki ortalama rotanın uzunluğuna eşittir. Alanın genişliği Dyİlk rotanın hava fotoğrafının üst kısmından son rotanın hava fotoğrafının alt kısmına kadar olan yolun ortasında enine yönde ölçülmüştür. Böylece rotadaki resim sayısı Nsn boylamsal örtüşme dikkate alınarak kesit uzunluğunun görüntüler arasındaki mesafeye oranı olarak tanımlanır.

Güzergahların sayısı, bölümün genişliğinin bitişik güzergahlar arasındaki mesafeye oranı kadar artacaktır.

Alan başına atış sayısı Nah tüm hava fotoğrafçılığı rotaları boyunca görüntülerin toplam sayısı olarak tanımlanır.

Etkinliği ve ekonomik fizibiliteyi değerlendirirken alanın havadan fotoğraflarının çekilmesinin ne kadar zaman alacağını belirlemek önemlidir. Tah. Bu aynı zamanda bu işi hangi zaman diliminde gerçekleştirmenin en iyi olduğunu değerlendirmenize de olanak sağlayacaktır.

Sonuç olarak, aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir:

1. Geleneksel AFA'larla karşılaştırıldığında, dijital kameralar teknik göstergelerde (görüntü çözünürlüğünde) daha düşüktür, bu da hava fotoğrafçılığı sırasında içlerindeki rota ve görüntü sayısını artırır ve sonuç olarak ortaya çıkan malzemelerin daha fazla işlenmesini zorlaştırır.

2. İHA'ların havadan fotoğraflarını çekerken, görüntüler arasında örtüşmeyi sağlamak için dijital kameraların teknik özelliklerinin dikkate alınması gerekir ve ayrıca "planör" aerodinamik konfigürasyonuna sahip bir İHA seçilmesi tavsiye edilir. oldukça düşük bir hızda uçmak.

3. İHA'lar, küçük alanların araştırılmasında, örneğin küçük alanların kadastro planlarının hazırlanmasında ve sorunlu bölgelerdeki durumun operasyonel olarak izlenmesinde çok etkili bir şekilde kullanılabilir.

Bu çalışma, Rusya Federasyonu Başkanı'nın genç Rus bilim adamlarına verdiği MK-2617.2010.5 bağışıyla desteklenmiştir.

Kaynakça

1. , Vavilov hava fotoğrafçılığı ve havacılık. Hava fotoğrafçılığının kalitesinin değerlendirilmesi: Laboratuvar çalışmaları için yönergeler. L.:LTA, 1s.

2. Peyzaj bahçe tesislerinin envanteri, haritalanması ve yönetimi için Nikiforov insansız hava araçları. // 21. yüzyılda Rusya ormanları. İlk uluslararası bilimsel ve pratik İnternet konferansının materyalleri. - St. Petersburg: SPbGLTA, 2009. No. 1, s. 248-251.

3. Ormancılıkta insansız hava araçlarıyla hava fotoğrafçılığı için kullanılan Nikiforov kameraları // XXI. Yüzyılda Rusya Ormanları. İlk uluslararası bilimsel ve pratik İnternet konferansının materyalleri. - St. Petersburg: SPbGLTA, 2010. No. 4, s. 65-70

4. , Kadegrov, ormancılık endüstrisinde kullanılan Rus yapımı uçaklar // XXI. Yüzyılda Rusya Ormanları. Üçüncü uluslararası bilimsel ve pratik İnternet konferansının materyalleri. - St. Petersburg: SPbGLTA, 2010. No. 3, s. 144-149.

5. , Yabancı insansız hava araçlarının Munimaev'i // PetrSU Orman Mühendisliği Fakültesi Tutanakları. - Petrozavodsk: PetrSU Yayınevi, 2010. Sayı 8, s. 97-99.

6. Devlet Doğal Kaynaklar ve Peyzaj Komitesi'nin topografik haritalarını ve planlarını oluşturmak ve güncellemek için gerçekleştirilen hava fotoğrafçılığına ilişkin temel hükümler. –M.: Nedra, 1982, -16 s.

7. Ormancılık ve peyzaj yapımında kuru yöntemler: Ders Kitabı. - Yoshkar-Ola: MarSTU, 20'ler.

Bir şeyden eminiz: Yüksek fiyat her zaman yüksek kalite anlamına gelmez.

Sektöre dalacağız ve drone'ların çekimlerde nasıl performans gösterdiğini göreceğiz.

Bu çalışmada terimler ve özel bir jargon kullanılmıştır, ancak bunlar konunun özüne dair anlayışınızı etkilemeyecektir. Bu çalışmada veriler DroneDeploy'da işlenerek 9 cm'lik yüksek konum belirleme doğruluğu elde edilmiştir.

Tanım

Topografik araştırma, tüm arazi yönetimi projelerinin ayrılmaz bir parçasıdır.

Bu örnekte üzerine yeni bir köyün inşa edileceği bir arazi parçasına bakacağız. Çalışmaya başlamadan önce çeşitli nedenlerden dolayı doğru bir topografik araştırma yapılması gerekliydi:

1. Drenaj için su akışını tasarlamak amacıyla ilk arazi geliştirme işlemini gerçekleştirin.
2. Olası taşkınları önlemek için bitişik nehir taşkın yatağında topografik araştırma yapın.

Kendi drone fotoğrafçılığı departmanınızı açmayı planlıyorsanız, bunun büyük bir yatırım olacağı ve projeye daha fazla zaman ayırabileceğiniz gerçeğine hazırlıklı olun.

Jeodezi 101

Geleneksel topografik araştırma, önceden tanımlanmış bir ızgaradaki noktaların koordinatlarının toplanmasını gerektirir. Bu durumda 150x150 cm ölçülerinde bir ızgara kullanıldı:

Ölçümler her 150 santimetrede bir, her kavşakta yapıldı:

34,5 hektarlık araştırma alanında toplam 1632 koordinat toplandı.

Drone saatte 20 nokta (her 3 dakikada bir 1 nokta) yakalama hızı olmasaydı, veri toplama yaklaşık 82 saat sürecekti.

82 saatlik geleneksel ölçüm, bir mühendisin verileri işlemeye başlamak için en az bir hafta beklemesi gerektiği anlamına gelir. Daha sonra işin tamamlanması 3-4 gün daha sürecektir.

Saha ekibi aynı anketi İHA kullanarak gerçekleştirerek geliştiriciye daha hızlı bir inceleme seçeneği sunabildi.

Öncelikle tüm alan genelinde 1600 puan toplamaya gerek yoktu. Bunun yerine, görüş alanında bulunan yalnızca 10 yer işaretini incelemek gerekiyordu:

Daha büyük projeler için Yer Kontrol Noktalarının (GCP'ler) bir ızgaraya yerleştirilmesi en iyisidir.

10 yer işareti veya 1632 puan:

1-2 saatte 10 referans işareti yapılabilir.

Fotogrametriye aşina olanlar, su yüzeyinden toplanan noktaların bu tür araştırmalarda kullanılmasının kabul edilemez olduğunu bilirler.

GCP toplama işlemi tamamlandıktan sonra, durgun su bulunan alanlarda geleneksel yöntem (yukarıda açıklanan iki yöntemin birleşimi) kullanılarak puanlar toplandı.

Toplanan son puanlar:

Sonuç olarak 117 puan aldık (su birikintisi olan bölgelerde 10 GCP + 107).

Atış vakti:

Teorik olarak: 10 yer etiketi + puan toplama = 1-2 saat

Aslında: 20 puan/saat toplama oranında 117 puan (10 GCP + 107 durgun su alanlarında) = 5,85 saat

Geleneksel yöntem: 20 puan/saat toplama oranında 1.632 puan = 81,6 saat

Montaj, uçuş öncesi kontroller, fırlatma, iniş, sökme ve ilk harita birleştirme dahil olmak üzere İHA'nın tüm faaliyetleri bir saat içinde tamamlandı.

Böylece şunu elde ettik:

İHA (1 saat) + toplama noktaları (5,8 saat) =

Toplam saha süresi: 6,8 saat

Karşılaştırmak:

34,5 Ha / İHA kullanılarak saha çalışması = 6,8 saat

34,5 Ha / geleneksel yöntemle saha çalışması = 81,6 saat

Toplam tasarruf: 74,8 saat

Veri analizi

Saha çalışması sonrasında elde edilen verilerin dikkatli bir şekilde işlenmesi gerekmektedir. Önce zemin işaretleri işlenir ve konumları tamamen ayarlanmalıdır.

Daha sonra, bir topografik veri tabanı oluşturmak için ayarlanan noktaların (.las dosyası) dışa aktarılması gerekir. Ancak .las dosyasındaki çok sayıda nokta, başlangıçtaki topoğrafik konturların oldukça kaba çıktığı anlamına gelir:

Daha sonra hassasiyeti kaybetmeden tutarlı bir çizgi oluşturmak için konturların yumuşatılması gerekir. Aksi takdirde elde edilen veriler kullanılamaz.

2 günlük ek işlemden sonra, elde edilen topografik konturlar hem yatay (X, Y) hem de dikey (Z) olarak 9 santimetre hassasiyetteydi:

Genel proje son tarihleri:

İHA yöntemi::

Saha çalışması (6,8 saat) + veri işleme (24 saat) =

30,8 saat (yaklaşık 4 gün)

Düzenli yöntem:

Saha çalışması (81,6 saat) + Veri işleme (24 saat)=

105,6 saat (yaklaşık 13 gün)

Mühendis, drone teknolojisini kullanarak yaklaşık 75 saatte nihai bir topografik araştırma gerçekleştirdi

Elde edilen verilere göre şu ortaya çıktı:

1. Suyun tutulduğu alçak alanlarda atık drenajı inşa etmek için ilave arazi geliştirme gereklidir.

2. İşçiler artık yolların, evlerin vb. inşaat tarihlerini etkili bir şekilde tahmin edip planlayabilecekler; bu da işin zamanında tamamlanmasına yardımcı olacak.

3. Bir mühendis düşük maliyetli, uygun maliyetli İHA araştırmasını öğrendi ve önümüzdeki haftalarda son bir "gömülü" topografik araştırma yapmak için bu yöntemi tekrar kullanmayı planlıyor.

Burada daha fazla ve daha iyi drone modellerini bulabilirsiniz.