Τοπογραφικές αποτυπώσεις και reality modeling μεγάλων εκτάσεων γης με χρήση Drone. ORION mk1 custom drone

Transcript

1 Τοπογραφικές αποτυπώσεις και reality modeling μεγάλων εκτάσεων γης με χρήση Drone ORION mk1 custom drone

2 Περιεχόμενα: 1. Τύποι Drone που χρησιμοποιούμε. 2. Νομοθετικό πλαίσιο για τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα. 3. Εφαρμογές των Drone. 4. Επισυμάνσεις.

3 1)Τύποι Drone: Με τον όρο Drone εννοούμε κάθε μη επανδρωμένο όχημα που μπορεί να εκτελέσει αυτόνομα μία συγκεκριμένη αποστολή (προσχεδιασμένη) από το χρήστη του επίγειου κέντρου ελέγχου (Ground Control Station-GCS). Το όχημα μπορεί να είναι ένα πολυκόπτερο, αεροπλάνο (fixed wing), αυτοκίνητο-rover (για mobile scans) ή ακόμη και βαρκάκι (ναι χρησιμοποιούνται ευρέως σε υδρογραφικές αποτυπώσεις). Το Επίγειο Κέντρο Ελέγχου μπορεί να είναι ενά απλό χειριστήριο με κινητό τηλέφωνο προσαρμοσμένο κατάλληλα, έως και ολόκληρο σύστημα με οθόνες και διάφορες κεραίες-εγκατεστημένο σε φορτηγάκι. DJI inspire 2 με X5S camera

4 1)Τύποι Drone: Επίγειο Κέντρο Ελέγχου της Be-link (Dubai)

5 1)Τύποι Drone: Τύπος Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα Πολυκόπτερο Fixed Wing Rover Βάρκα Ότι καλύτερο για αποτυπώσεις υψηλής ακρίβειας-οδικά δίκτυα, σιδηροδρομικά έργα, αρχαιολογία. Αποτύπωση μεγάλων εκτάσεων σε λιγότερο χρόνο (sensefly ebee X =φοβερό εργαλείο!) Καλά για mobile scans σε περιοχές που δε μπορούμε να πετάξουμε. Υδρογραφικές αποτυπώσεις. Μικρότερος χρόνος πτήσης σε σχέση με fixed wing αρά μικρότερες εκτάσεις, ενοχλητικός θόρυβος (ιδιαίτερα σε μεγαλύτερα μοντέλα) Χαμηλότερη ακρίβεια σε σχέση με τα πολυκόπτερα. (Στην πράξη το GSD δε μπορεί να είναι μικρότερο των 2/1.5cm, αδυναμία λήψης φωτοφραφιών άπό κλίση (σε σχέση με πολυκόπτερα).

6 2) Νομοθετικό πλαίσιο για τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα: Το νομοθετικό πλαίσιο των Η.Α.Ε. Για τα drones (πολυκόπτερα και fixed wing drones) χωρίζεται σε δύο οργανισμούς: 1. DCAA (Dubai Civil Aviation Authority) για το εμιράτο του Dubai. 2. GCAA για την υπόλοιπη χώρα.

7 2) Νομοθετικό πλαίσιο για τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα: Για τους ερασιτέχνες τα πράγματα είναι πιο εύκολα (μιλούμε για το εμιράτο του Dubai) καθώς απαιτείται μόνο μία κάρτα μικρού κόστους (DCAA) και το registration του Drone. Υπάρχουν ειδικές περιοχές στις οποίες οι ερασιτέχνες μπορούν να πετάξουν με ασφάλεια τηρώντας τους βασικούς κανόνες. Απαγορεύεται δια ροπάλου η πτήση πάνω από πλήθος στους ερασιτέχνες με βαριά πρόστιμα και σίγουρη φυλάκιση. Για τους επαγγελματίες απαιτείται ειδικό δίπλωμα εγκεκριμένο από το DCAA επαγγελματία χειριστή (για επαγγελματικές δραστηριότητες. Πολλοί βγάζουν κάρτα ερασιτέχνη και ξεκινούν τις επαγγελματικές δραστηριότητες. Σε τέτοια περίπτωση το πρόστιμο είναι βαρύτερο. Το DCAA/GCAA έχει ειδική σελίδα στην οποία καταθέτουμε τα απαραίτητα έγγραφα για σχέδιο πτήσης και η έγκριση έρχεται 7 με 15 μέρες μετά.

8 Οι εφαρμογές των Drone είναι πάρα πολλές θα αναφερθώ στις παρακάτω: Τοπογραφικές αποτυπώσεις. Μετρήσεις χωματισμών (earthworks). Construction. Μελέτη της υγείας των φυτών. Αποτυπώσεις οδικών και σιδηροδρομικών έργων. Αρχαιολογία. Oil and Gas. Point Cloud εργοταξίου στο Abu Dhabi

9 Τοπογραφικές αποτυπώσεις. Τα drones μας διευκολύνουν τη ζωή καθώς μπορούμε σήμερα εύκολα να έχουμε μία τρισδιαστατη απεικόνιση της περιοχής προς αποτύπωση. ΠΡΟΣΟΧΗ: ένα 3Δ μοντέλο μπορεί να φαίνεται οπτικά ωραίο ομώς αυτό δε σημαίνει ότι είναι κι ακριβές. Η τελική ακρίβεια των δεδομένων μας είναι σχετική των επίγειων σημείων αναφοράς που χρησιμοποιούμε στην επεξεργασία των δεδομένων. Εάν αυτά είναι λάθος τότε όλο το μοντέλο θα έχει λάθος γεωπληροφορία! Το ίδιο συμβαίνει ακόμη και με drone που χρησιμοποιεί PPK ή RTK εάν το σημείο αναφοράς μας (base) έχει λάθος πληροφορία. Δεν είναι ένα μαγικό εργαλείο! Σε όλες τις δουλειές που έχουμε κάνει μέχρι τώρα χρησιμοποιούμε επίγεια σημεία ελέγχου. Όταν το σφάλμα είναι μεγαλύτερο από αυτό που δίνει ο επιβλέπων τότε υπάρχει πρόβλημα. Μετά την επεξεργασία των δεδομένων πρέπει να εξάγουμε τις απαραίτητες πληροφορίες για τη σύνταξη του τοπογραφικού (ισουψείς, γραμμές, σημεία κτλ.).

10 Μετρήσεις χωματισμών (earthworks). Με αυτή τη μέθοδο έχουμε γρήγοροτερο και πιο ακριβή υπολογισμό (όγκομετρήσεις). Σε πολύ μεγάλα εργοτάξια μπορούμε να υπολογίσουμε των όγκο των διαφόρων υλικών που βρίσκονται διάσπαρτα σε αυτό χωρίς να στέλνουμε συνεργεία κάθε φορά στο πεδίο και με μεγαλύτερη ακρίβεια γιατί κάθε όγκος δίνεται από χιλιάδες σημεία. Έτσι ο εργολάβος είναι σε θέση να γνωρίζει τι υλικά έχει (ποσότητα και είδος) και που. Μετρήσεις χωματισμών (earthworks) στο Abu Dhabi

11 Μετρήσεις χωματισμών (earthworks). Μετρήσεις χωματισμών (earthworks) στο Abu Dhabi

12 Construction. Εκτός αυτών που αναφέρθηκαν προηγουμένως, τα drones βρίσκουν εφαρμογή σε μεγάλα εργοτάξια (πάνω από 2 χιλιάδες τετραγωνικά χιλιόμετρα) για τη λήψη τοπογραφικής πληροφορίας πριν την έναρξη του έργου-αρχική κατάσταση, κατά τη διάρκεια αυτού και αφού το έργο έχει τελειώσει (τελικό as built). Τμήμα Point cloud από εργοτάξιο υποδομής στο Abu Dhabi

13 Construction. Τμήμα Point cloud από εργοτάξιο υποδομής στο Abu Dhabi

14 Construction. Τμήμα Point cloud και δημιουργούμενη επιφάνεια από εργοτάξιο υποδομής στο Abu Dhabi στο Civil 3D.

15 Construction. Τμήμα Point cloud από εργοτάξιο υποδομής στο Abu Dhabi για micro tunneling και αποτύπωση των γύρω δρόμων.

16 Μελέτη της υγείας των φυτών Με ειδική πολυφασματική κάμερα ελέγχεται η υγεία του γρασιδιού σε γήπεδα golf για στοχευμένη παροχή νερού.

17 Αποτυπώσεις οδικών και σιδηροδρομικών έργων. Οι αποτυπώσεις αυτής της κατηγορίας έχουν διαφορετική προσέγγιση ανάλογα με την ακρίβεια που απαιτείται. 1. Χαμηλή ακρίβεια- Ένα ή και περισσότερα fixed wing drones χρησιμοποιούνται για την αποτύπωση (είτε με RTK/PPK σύστημα στο αεροπλάνο είτε με GCPs. 2. Υψηλή ακρίβεια (κάτω του εκατοστού) - Χρησιμοποιείται πολυκόπτερο με κάμερα μεγάλου φορμά (κατά προτίμηση full frame). Εδώ να το τονίσω ότι ένα RTK σύστημα στο Drone δε θα δώσει τον απαιτούμενο βαθμό ακρίβειας (εξωτερική) οπότε ένα δίκτυο σημείων πρέπει να ιδρυθεί κατά μήκος του έργου. (είπαμε:μπορεί να φαίνεται όμορφο όμως να μην είναι ακριβές). Reality modelling περιοχής στο Dubai (20 τετραγωνικά χιλιόμετρα 2cm GSD φωτογραφίες)-χρησιμοποιήθηκε για την αποτύπωση των δρόμων αρχικά...

18 Αποτυπώσεις οδικών και σιδηροδρομικών έργων. Reality modelling περιοχής στο Dubai (20 τετραγωνικά χιλιόμετρα 2cm GSD φωτογραφίες)-χρησιμοποιήθηκε για την αποτύπωση των δρόμων αρχικά...

19 Αποτυπώσεις οδικών και σιδηροδρομικών έργων. Reality modelling περιοχής στο Dubai (20 τετραγωνικά χιλιόμετρα 2cm GSD φωτογραφίες)-χρησιμοποιήθηκε για την αποτύπωση των δρόμων αρχικά...

20 Αρχαιολογία. Reality modelling κάστρου στη Σαουδική Αραβία σκοπός ήταν να δημιουργηθεί VR μοντέλο της περιοχής.

21 Αρχαιολογία. Reality modelling κάστρου στη Σαουδική Αραβία σκοπός ήταν να δημιουργηθεί VR μοντέλο της περιοχής.

22 Αρχαιολογία. Reality modelling κάστρου στη Σαουδική Αραβία σκοπός ήταν να δημιουργηθεί VR μοντέλο της περιοχής.

23 Αρχαιολογία. Τοπογραφικό με Drone αρχαιολογικής περιοχής στο RAK (Η.Α.Ε.)

24 Αρχαιολογία. Τοπογραφικό με Drone και point cloud αρχαιολογικής περιοχής στο Al Ain (Η.Α.Ε.)

25 Αρχαιολογία. Τοπογραφικό με Drone και point cloud αρχαιολογικής περιοχής στο Al Ain (Η.Α.Ε.)

26 Αρχαιολογία. Τοπογραφικό με Drone και point cloud αρχαιολογικής περιοχής στο Al Ain (Η.Α.Ε.)

27 Oil and Gas. Reality modelling ενός jacket για oil and Gas στο Abu Dhabi.

28 4.Επισυμάνσεις. 1. Χρειάζεται δυνατός υπολογιστής για την επεξεργασία των δεδομένων. (έως 1000 φωτογραφίες των 21Mpixel είναι εύκολα τα πράγματα. Από λίγο πιο δύσκολα. Από και πάνω αρχίζουν τα προβλήματα). Εμείς χρησιμοποιούμε cluster υπολογιστών (3 σε αριθμό με 128GB Ram, πολύ δυνατούς επεξεργαστές και κάρτες γραφικών. 2. Υπάρχουν διάφορα λογισμικά επεξεργασίας στην αγορά. Κάθε ένα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα (τιμή, ταχύτητα επεξεργασίας δεδομένων, αξιοποίηση δεδομένων, εισαγωγή προσανατολισμού κάμερας, ποιότητα αποτελεσμάτων κ.τ.λ.) 3. Το drone είναι απλά ένα εργαλείο. Δεν κάνει τίποτε μόνο του. Για μικρά μοντέλα ( φωτογραφίες τα πράγματα φαίνονται απλά. Όσο μεγαλώνει το μοντέλο όμως αρχίζουν να γίνονται τα πράγματα πιο δύσκολα. 4. Επισύμανση σε RTK/PPK σύστημα σε σχέση με GCPs.