Tworzenie ortofotomap, modeli wysokościowych oraz modeli 3D terenu przy wykorzystaniu metody fotogrametrii niskiego pułapu

Dysponujemy sprzętem w postaci bezzałogowych statków powietrznych, który dzięki metodzie fotogrametrii niskiego pułapu w połączeniu z profesjonalnym oprogramowaniem Agisoft Metashape Pro umożliwia nam tworzenie ortofotomap, modeli wysokościowych terenu oraz modeli 3D.

Ortofotomapy utworzone ze zdjęć wykonanych podczas nalotów fotogrametrycznych mogą posłużyć do precyzyjnych obliczeń takich jak: pomiary odległości, pomiary powierzchni, wysokości lub pomiary objętości np. hałd piasku, żwiru, węgla czy innych materiałów sypkich. Z tego względu ta usługa jest dedykowana między innymi dla firm budowlanych lub kopalni.

Tworzenie modeli 3D

Usługa tworzenia modeli 3D za pomocą dronów pozwala odzwierciedlić obiekty takie, jak dzieła sztuki architektonicznej, dziedzictwa kulturowego, stanowiska archeologiczne, jak również budynki i wnętrza. Zastosowanie tej technologii jest bardzo szerokie. Jednym z kolejnych przykładów może być zobrazowany w 3D naturalny obiekt, który łatwo (w odpowiednim programie) przekształcić tekstury do gier komputerowych. Modele 3D wraz z fotorealistyczną teksturą mogą być importowane do popularnych aplikacji, jak również do edycji i prezentacji grafiki 3D. Trójwymiarowy model można również wydrukować na drukarce 3D.

Mapy modele terenu 3D Dron

Jednak zastosowań jest o wiele więcej. Podstawowa wielkość, to możliwości, jakie dają nam UAV. Chodzi o ich rozmiar oraz możliwość wzniesienia się na spore wysokości, które niekiedy dochodzą do 1 km nad powierzchnię ziemi. Dzięki temu mamy możliwość wykonania fotografii o wysokiej rozdzielczości, która obejmuje duży obszar terenu. Zdjęcia zebrane przez nasze UAV służą do wykonania map 3D. Dzięki mapom 3D istnieje możliwość ukazania ogromu inwestycji budowlanej, czy drogowej. Wszystko to znajduje się w jednym ujęciu posiadającym możliwość powiększenia. Średnia rozdzielczość w wysokiej klasy urządzeniach zbierających dane to 1 cm/ pixel.

Numeryczny modele terenu (NMT)

Jest numeryczną, dyskretną (punktową) reprezentacją wysokości topograficznej powierzchni terenu wraz z algorytmem interpolacyjnym umożliwiającym odtworzenie jej kształtu w określonym obszarze. Tak zdefiniowany model zawiera informacje o relacjach topologicznych łączących poszczególne punkty w terenie. Zdefiniowanie topologii następuje w wyniku zastosowania algorytmów interpolacyjnych, odtwarzających ukształtowanie modelowanej powierzchni w odniesieniu do dowolnej analizowanej cechy środowiska. Często numerycznego modelu terenu występują zamiennie dwa terminy angielskie: DEM (Digital Elevation Model) i DTM (Digital Terrain Model).

Poniżej przykład wygenerowanego cyfrowego modelu terenu (DTM), który nie uwzględnia obiektów naziemnych, a jedynie uśrednione wysokości terenu.

Numeryczny Model Terenu NMT DTM DEM

Ocena dokładności odwzorowania modelu w porównaniu do skanowania laserowego

Generując ze zdjęć w programie PhotoScan chmurę punktów największej gęstości (proces: ultra high) wyznaczamy numeryczne dane przestrzenne i barwę praktycznie dla każdego piksela obrazowego badanego obiektu. Uzyskana gęstość chmury jest porównywalna z chmurą uzyskaną ze skaningu laserowego, natomiast nie jest ona tak jednorodna geometrycznie co w sposób oczywisty wynika z różnicy procesów jej pozyskania.

Szyb Krystyna Modelowanie PhotoScan
Szyb Krystyna Skanowanie Laserowe Leica MS50

Podczas badań porównano chmurę punktów uzyskaną w programie PhotoScan ze zdjęć wykonanych dla wieży wyciągowej szybu Krystyna z referencyjną chmurą uzyskaną w wyniku skaningu laserowego wieży za pomocą robotycznego tachimetru skanującego Leica MS50, ściśle wyrównaną  w oparciu o osnowę geodezyjną GPS. Szczegółowej analizie poddano przekroje wyselekcjonowane z uzyskanych chmur punktów, mierząc odchyłki w wybranych tożsamych miejscach obiektu. Otrzymane wyniki wskazują porównywalną dokładność modelowania przy użyciu drona z chmurą uzyskaną skanerem laserowym.

Zapytaj specjalistę

mgr Andrzej Ferenc
aferenc@gig.eu
32-259-2760

Szukaj
Generic filters