Σύνταξη Tοπογραφικών Mεγάλης Kλίμακας από Xαμηλού Kόστους UAVs. Μεθοδολογία και Aκρίβειες

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Σύνταξη Tοπογραφικών Mεγάλης Kλίμακας από Xαμηλού Kόστους UAVs. Μεθοδολογία και Aκρίβειες"

Ποδαργη Τοκατλίδης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Σύνταξη Tοπογραφικών Mεγάλης Kλίμακας από Xαμηλού Kόστους UAVs Μεθοδολογία και Aκρίβειες ΔΕΛΤΣΙΔΗΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ Αγρονόμος - Τοπογράφος Μηχανικός Ε.Μ.Π. 1

2 Η συνεχής αυξανόμενη βελτίωση των αλγορίθμων και των λογισμικών που επεξεργάζονται φωτογραμμετρικά τις αεροφωτογραφίες που λαμβάνονται από UAVs και όχι μόνο, το χαμηλό κόστος που διατίθενται στην αγορά, καθιστά δυνατή τη χρήση τους ακόμη και σε μικρής έκτασης τοπογραφικές εργασίες, όπως η σύνταξη τοπογραφικών διαγραμμάτων κλίμακας 1:200 και μικρότερη. Στην παρουσίαση που ακολουθεί αναπτύσσονται: τα εργαλεία, ο εξοπλισμός και η μεθοδολογία που απαιτούνται για την επίτευξη των ακριβειών, που συνεπάγεται η απόδοση στις παραπάνω κλίμακες (1:500 και 1:200) των γεωμετρικών οντοτήτων. Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα που προέκυψαν από ποικίλες πρακτικές εφαρμογές, εργασίες στο πεδίο, που πραγματοποιήθηκαν με χρήση Drone για τη σύνταξη τοπογραφικών διαγραμμάτων. 2

3 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΕ Drone της DJI Phantom 2 vision plus (κόστος 800 ) Φίλτρα φακού ND4, ND8 και ND16 (κόστος 40 ) Προεπεξεργασία Α/φιων διόρθωση διαστροφής των φακών (fisheye) Λογισμικό πλοήγησης Litchi for P2 (κόστος: δωρεάν) Λογισμικό προγραμματισμού πτήσης (αναπτύχθηκε από εμάς) Δέκτης GPS GNSS για μετρήσεις φωτοσταθερών Φωτογραμμετρικό λογισμικό για την επεξεργασία των εικόνων Φωτογραμμετρικό πρόγραμμα απόδοσης στερεοεικόνων 3

4 ΛΟΓΩ OΤΙ Ο ΜΕΓΑΛΟΣ ΟΓΚΟΣ ΤΩΝ ΑΕΡΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ ΔΥΣΧΕΡAIΝΕΙ ΤΗΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΟΥΣ, ΠΡΕΠΕΙ ΚΑΤΆ ΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ ΤΗΣ ΠΤΗΣΗΣ ΝΑ ΘΕΣΟΥΜΕ ΤΙΣ ΒΕΛΤΙΣΤΕΣ ΕΠΙΚΑΛΥΨΕΙΣ 4

5 5

6 ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΑΕΡΟΦΩΤΟΓΡΑΦΗΣΗΣ - ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Εκτέλεση πτήσης Τοποθέτηση και μέτρηση φωτοσταθερών Πλακίδια 20x20cm για Hπτ=30-50m ή 50x50cm για Hπτ=60-100m Διόρθωση ακτινικής διαστροφής (κατά την επίλυσης του ΑΤ γίνεται autocalibration) 6

7 ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ 1η ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΟΥ ΟΙΚΙΣΜΟΥ (ΚΛΙΜΑΚΑ 1:200, X,Y~555555) Ύψος Πτήσης = 50μ ΣΥΝΟΛΟ Α/ΦΙΩΝ: 24 GCPs: 15 ICPs: 5 Αριθμ. GCPs Χer [m] Yer [m] Zer [m]

8 8

9 ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ 2η ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΙΔΙΟΚΤΗΣΙΑΣ (ΚΛΙΜΑΚΑ 1:200, X,Y~555555) Ύψος Πτήσης = 30μ ΣΥΝΟΛΟ Α/ΦΙΩΝ: 18 GCPs: 15 ICPs: 7 Αριθμ. GCPs Χer [m] Yer [m] Zer [m]

10 10

11 ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ 3η ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΙΔΙΟΚΤΗΣΙΑΣ ΜΕ ΒΛΑΣΤΗΣΗ (ΚΛΙΜΑΚΑ 1:200, X,Y~555555) Ύψος Πτήσης = 30μ ΣΥΝΟΛΟ Α/ΦΙΩΝ: 18 GCPs: 15 ICPs: 5 Αριθμ. GCPs Χer [m] Yer [m] Zer [m]

12 12

13 Μη Επανδρωμένα Εναέρια Συστήματα (UAS) και Χαρτογράφηση ΧΡΗΣΗ UAV ΥΨΗΛΩΝ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΩΝ (Aeromao Talon) ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΛΑΤΟΜΕΙΟΥ (ΚΛΙΜΑΚΑ 1:200, X,Y~𝟓𝟓𝟓𝟓𝟓𝟓) Ύψος Πτήσης = 75μ ΣΥΝΟΛΟ Α/ΦΙΩΝ: 85 GCPs: 15 ICPs: 6 Αριθμ. GCPs Χer [m] Yer [m] Zer [m] Olympus PEN EP-2, Sensor Size: 17.3mm x 13mm (4032x3024) Sensor Pixel size: mm 13 Lens: Panasonic 14mm

14 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1. Ανάλογα με την προς αποτύπωση περιοχή προγραμματίζουμε την πτήση του Drone. 2. Χρησιμοποιούμε φίλτρα φακών κατά τη φωτογράφιση για καλύτερη ραδιομετρία των εικόνων 3. Το ύψος πτήσης πρέπει να είναι πάνω από 30μ (για ευρυγώνιους φακούς). 4. Η διάταξη των φωτοσταθερών σημείων θα πρέπει κατ ελάχιστο να περικλείουν την προς αποτύπωση περιοχή. 5. Διόρθωση των εικόνων λόγω του φαινομένου fish eye εξαιτίας των ευρυγώνιων φακών που διαθέτουν τα χαμηλά κόστους Drones. 6. Για να επιτευχθούν ακρίβειες, που να ικανοποιούν τις απαιτήσεις σύνταξης τοπογραφικών διαγραμμάτων κλίμακας 1:200 και μικρότερη θα πρέπει να μετρηθούν τουλάχιστον 10 φωτοσταθερά σημεία, βέλτιστα 15. Περισσότερα φωτοσταθερά σημεία συμβάλλουν ελάχιστα στη βελτίωση της λύσης. 14

15 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ 1. Ελάχιστες μετρήσεις στο πεδίο (μόνο τα φωτοσταθερά) 2. Ελαχιστοποίηση του αναγκαίου δυναμικού (απαιτείται ένα και μόνο άτομο) 3. Μικρό κόστος για την αγορά του Drone (500 ~ 800 Ευρώ) 4. Χρήση μη μετρητικής κάμερας (π.χ. FC200 ή FC300 ή GoPro) 5. Απόδοση των λεπτομερειών και παραγωγή των προϊόντων στο γραφείο (απόδοση, DTM ή DSM, κ.α.) 6. Αποτύπωση δυσπρόσιτων περιοχών 15

16 ΤΕΛΟΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ 16

Σχετικά έγγραφα

Μεθοδολογία και Ακρίβειες για Σύνταξη Τοπογραφικών Μεγάλης Κλίμακας και Εκτέλεση Συνήθων Τοπογραφικών Εργασιών. RTK vs PPK vs GCPs

Μεθοδολογία και Ακρίβειες για Σύνταξη Τοπογραφικών Μεγάλης Κλίμακας και Εκτέλεση Συνήθων Τοπογραφικών Εργασιών RTK vs PPK vs GCPs Δρ. ΔΕΛΤΣΙΔΗΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ υδρ. ΤΣΙΓΓΕΝΟΠΟΥΛΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΑΓΡΟΝΟΜΟΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΟΙ