{"id":1260,"date":"2020-06-15T14:35:03","date_gmt":"2020-06-15T12:35:03","guid":{"rendered":"https:\/\/navigate.pl\/blog\/?p=1260"},"modified":"2022-03-01T14:20:47","modified_gmt":"2022-03-01T13:20:47","slug":"analiza-porownawcza-naziemnego-skaningu-laserowego-z-technologia-fotogrametryczna-uav","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/navigate.pl\/blog\/analiza-porownawcza-naziemnego-skaningu-laserowego-z-technologia-fotogrametryczna-uav\/","title":{"rendered":"Analiza por\u00f3wnawcza naziemnego skaningu laserowego z technologi\u0105 fotogrametryczn\u0105 UAV"},"content":{"rendered":"

W dzisiejszych czasach bardzo wa\u017cna jest optymalizacja prac, czyli uzyskanie produktu z wymagan\u0105 dok\u0142adno\u015bci\u0105 przy mo\u017cliwie jak najmniejszym nak\u0142adzie finansowym oraz czasowym. Dlatego te\u017c, jednym z najwa\u017cniejszych aspekt\u00f3w z jakim zmaga si\u0119 ka\u017cdy geodeta jest dob\u00f3r odpowiedniej technologii pomiarowej dla danego zlecenia.
\n<\/strong><\/em><\/h4>\n

 <\/p>\n

Wraz z rozwojem technologicznym, metodyka wykonywanych prac sta\u0142a si\u0119 przyjazna dla u\u017cytkownika, bardziej zautomatyzowana, szybsza oraz \u0142atwiejsza do wykonania, przy jednoczesnym utrzymaniu odpowiedniego poziomu jako\u015bci oraz dok\u0142adno\u015bci. Na rynku pojawi\u0142o si\u0119 wiele nowoczesnych rozwi\u0105za\u0144 u\u0142atwiaj\u0105cych pomiary oraz analizy wykonywane przez geodet\u0119. Takimi technologiami bez w\u0105tpienia s\u0105 naziemny skaning laserowy oraz pomiar fotogrametryczny z wykorzystaniem bezza\u0142ogowych statk\u00f3w lataj\u0105cych.<\/p>\n

W sieci oraz w r\u00f3\u017cnych czasopismach naukowych i bran\u017cowych znajduje si\u0119 wiele informacji na temat mo\u017cliwo\u015bci oraz ogranicze\u0144 obydwu tych technologii. Zawieraj\u0105 one dok\u0142adne analizy dok\u0142adno\u015bci, z kt\u00f3rych wynika jednoznacznie, \u017ce dok\u0142adno\u015bci otrzymane technologiami fotogrametrycznymi s\u0105 zbli\u017cone do tych, kt\u00f3re geodeta otrzymuje podczas pomiaru odbiornikiem GNSS, podczas gdy naziemny skaning laserowy, pod wzgl\u0119dem dok\u0142adno\u015bci, mo\u017cna \u015bmia\u0142o por\u00f3wna\u0107 z tradycyjnymi pomiarami z wykorzystaniem tachimetru, dla kt\u00f3rych ka\u017cdy milimetr jest kluczowy. Dlatego te\u017c, w niniejszym opracowaniu skupiono si\u0119 przede wszystkim na pokazaniu proces\u00f3w jakie zosta\u0142y wykonane danymi metodami, wizualizacji otrzymanych chmur punkt\u00f3w oraz jaki nak\u0142ad pracy zosta\u0142 wykonany podczas pomiar\u00f3w na terenie Uniwersytetu w \u0141odzi, bez g\u0142\u0119bszej analizy dok\u0142adno\u015bci.<\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/em><\/p>\n

Informacje wst\u0119pne:<\/strong><\/span><\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Wykonawca:<\/strong><\/td>\nMaciej Wywia\u0142 \u2013 specjalista ds. wykorzystania BSP w fotogrametrii
\nKamil Tomiak \u2013 in\u017cynier sprzeda\u017cy geoinstrument\u00f3w<\/td>\n<\/tr>\n
Cel:<\/strong><\/td>\nAnaliza por\u00f3wnawcza naziemnego skaningu laserowego z technologi\u0105 fotogrametryczn\u0105 UAV<\/td>\n<\/tr>\n
Data i miejsce wykonania nalotu:<\/strong><\/td>\nWydzia\u0142 Ekonomiczno-Socjologiczny Uniwersytetu \u0141\u00f3dzkiego \u2013 03.12.2019 r.<\/td>\n<\/tr>\n
Powierzchnia opracowania: <\/strong><\/td>\n2 ha<\/td>\n<\/tr>\n
Wykorzystany sprz\u0119t: <\/strong><\/td>\nDJI Phantom 4 RTK<\/a>, Trimble TX8<\/td>\n<\/tr>\n
Wykorzystane oprogramowanie: <\/strong><\/td>\nPix4Dmapper<\/a>, Trimble RealWorks<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

<\/h3>\n

Opis obszaru bada\u0144
\n<\/strong><\/span><\/h3>\n

Obszar bada\u0144 po\u0142o\u017cony jest na terenie nale\u017c\u0105cym do Wydzia\u0142u Ekonomiczno-Socjologicznego Uniwersytetu \u0141\u00f3dzkiego. Teren ma charakterystyk\u0119 typowo miejsk\u0105, dzi\u0119ki czemu analizowane technologie pomiarowe zosta\u0142y sprawdzone w \u015brodowisku, w kt\u00f3rym na co dzie\u0144 bardzo cz\u0119sto s\u0105 prowadzone prace geodezyjne. Na danym obszarze znajduj\u0105 si\u0119 budynki niskie (liczba kondygnacji nadziemnych takiego budynku jest mniejsza b\u0105d\u017a r\u00f3wna 4) oraz \u015bredniowysokie (liczba kondygnacji nadziemnych takiego budynku jest mniejsza ni\u017c 9 ale wi\u0119ksza ni\u017c 4). Dodatkowym utrudnieniem dla obu technologii pomiarowych stanowi\u0142 fakt, i\u017c budynki znajduj\u0105ce si\u0119 na danym obszarze by\u0142y mocno oszklone oraz fragmentami istnia\u0142o silne zadrzewienie. Teren obj\u0119ty testami ma wymiar oko\u0142o 120 m x 150 m i zajmuje powierzchni\u0119 nieca\u0142ych 2 ha (ryc. 1).<\/p>\n

\"\"
ryc. 1. Obszar nalotu na tle ortofotomapy [Google Earth]<\/figcaption><\/figure>\n

Przebieg pomiar\u00f3w
\n<\/strong><\/span><\/h3>\n

Naziemny skaning laserowy
\n<\/strong><\/span><\/h4>\n

Naziemny skaning laserowy z wykorzystaniem skanera Trimble TX8 zosta\u0142 przeprowadzony na 62 stanowiskach. Jeden skan, wraz z wykonaniem zdj\u0119\u0107 cyfrowych trwa\u0142 4 minuty. Tak wysoka liczba stanowisk jest pr\u00f3b\u0105 odwzorowania jak najbardziej realistycznie wszystkich element\u00f3w obszaru (kt\u00f3re momentami by\u0142y bardzo urozmaicone np. schody, barierki, silne zadrzewienie, wn\u0119ki mi\u0119dzy budynkami itp.). oraz uzyskaniem odpowiedniego pokrycia mi\u0119dzy stanowiskami, gdy\u017c zdecydowano, \u017ce istniej\u0105ca infrastruktura znajduj\u0105ca si\u0119 na terenie umo\u017cliwia p\u00f3\u017aniejsz\u0105 automatyczn\u0105 rejestracj\u0119 skan\u00f3w na podstawie wsp\u00f3lnych p\u0142aszczyzn. Na ka\u017cdym stanowisku zosta\u0142 wykonany przynajmniej jeden skan 360\u00b0 x 317\u00b0 na poziomie 2 (odst\u0119p punkt\u00f3w przy 30 m = 11,3 mm). Dodatkowo na ka\u017cdym stanowisku wykonano zdj\u0119cia panoramiczne wbudowan\u0105 kamer\u0105 cyfrow\u0105, kt\u00f3re pos\u0142u\u017cy\u0142y w p\u00f3\u017aniejszym etapie do koloryzowania chmur punkt\u00f3w. Na nielicznych stanowiskach wyst\u0105pi\u0142y przeszkody terenowe w postaci przeje\u017cd\u017caj\u0105cych aut lub przechodz\u0105cych ludzi, czego skutkiem by\u0142a konieczno\u015b\u0107 wykonania kilku skan\u00f3w uzupe\u0142niaj\u0105cych. Ca\u0142y pomiar zosta\u0142 zaplanowany tak, aby zoptymalizowa\u0107 czas pracy wzgl\u0119dem dok\u0142adno\u015bci oraz potrzeb, dzi\u0119ki czemu p\u00f3\u017aniejsza analiza czasowa obu metod pomiarowych by\u0142a jak najbardziej wiarygodna.<\/p>\n

 <\/p>\n

Metoda fotogrametryczna z wykorzystaniem BSP
\n<\/strong><\/span><\/h4>\n

Nalot fotogrametryczny by\u0142 przeprowadzony przy pomocy Bezza\u0142ogowego Statku Powietrznego \u2013 DJI Phantom 4 RTK na wysoko\u015bci 50 m AGL. Z powodu silnego zadrzewienia oraz wysokich elewacji budynk\u00f3w, wybrano nalot \u201eMulti-oriented\u201d (ryc. 2). Ten typ nalotu, polega na podzieleniu misji na 5 \u201epodmisji\u201d. Podczas pierwszej z nich wykonuje si\u0119 zdj\u0119cia pionowe (kamera \u201epatrzy\u201d w d\u00f3\u0142, pod k\u0105tem 90\u00b0) nad ca\u0142ym obszarem, a ka\u017cda kolejna to ju\u017c zdj\u0119cia uko\u015bne (wybrano k\u0105t 60\u00b0), wykonywane z 4 stron obiektu. Pokrycie pod\u0142u\u017cne zdj\u0119\u0107 wynosi\u0142o 80%, a poprzeczne 70%. Ca\u0142y nalot trwa\u0142 oko\u0142o 35 minut, czyli wykorzystano 1,5 baterii. Podczas nalotu wykonano 427 zdj\u0119\u0107, kt\u00f3rych waga wynosi \u0142\u0105cznie nieca\u0142e 3,5 GB. Dron podczas nalotu korzysta\u0142 z danych korekcyjnych sieciowych RTN systemu ASG-EUPOS, ze strumienia RTN4G_VRS_RTCM32, odbieraj\u0105c obserwacje z 4 konstelacji satelit\u00f3w (GPS + GALILEO + GLONASS +BEIDOU).<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"
ryc. 2. Nalot fotogrametryczny typu „Multi-oriented” [GIF]<\/figcaption><\/figure>\n

Opracowanie danych<\/strong><\/span><\/h3>\n

W celu wykonania wiarygodnej analizy czasowej dla obydwu metod pomiarowych wykorzystano te same komputery do obr\u00f3bki danych wyposa\u017cone\u00a0 w procesor Intel i7 9th, 32 GB pami\u0119ci RAM oraz kart\u0119 graficzn\u0105 Nvidia GeForce 1060.<\/p>\n

 <\/p>\n