Usługi

Drony w geodezji – czy jest dla nich miejsce?

Czy w geodezji jest miejsce na drony?

Jest to jedno z pytań, która zadaje sobie bardzo dużo osób. Geodeta jest osobą, którą się raczej kojarzy z teodolitem, tachimetrem, odbiornikiem GNSS, niwelatorem…. ale na pewno nie dronem. To w takim razie możnaby zapytać „po co ten artykuł?”. A no właśnie po to, aby podjąć próbę wykazania, iż:

 

drony z każdym kolejnym rokiem powinny znajdować się na wyposażeniu coraz większej ilości geodetów.

 

Na wstępie należy zauważyć, iż napewno nie można mówić tutaj o całkowitym zastąpieniu pracy geodety dronem. Dalej pozostaje wiele prac, których operator drona nie jest w stanie wykonać i wkład geodezji klasycznej pozostaje nieoceniony. Niemniej jednak ten młody wynalazek napewno znajduje swoje miejsce w dużej części prac geodezyjnych, co postaram się udowodnić podczas tego artykułu. Zapraszam do lektury 🙂

Ortofotomozaika

Pierwszym z geodezyjnych produktów, które pomagają realizować prace terenowe jest ortofotomozaika. Jest to przekształcony zestaw zdjęć, w którym każde zdjęcie za pomocą kompletu obliczeń zostało przekonwertowane z rzutu środkowego do kartometrycznej postaci rzutu ortogonalnego. Wiem – brzmi poważnie, ale za chwilę postaram się troszeczkę rozjaścić na czym to polega.

Ortofotomozaika na tle Google mapy
Plan nalotu fotogrametrycznego (źródło: absta.pl)

Powyżej znajduje się przykładowy plan nalotu. Dron realizuje misje fotogrametryczną w taki sam sposób co samolot czy helikopter. Obszar nalotu objętu zostaje szeregami zdjęć odpowiednio ustawionych. Jak można łatwo zauważyć, każdy punkt obserwowanego obszaru znajduje się na przynajmniej 6 zdjęciach. Dzięki temu posiadamy możliwość obliczenia współrzędnych każdego z punktów w lokalnym układzie współrzędnych. W dalszej części artykułu w sekcji „Gęsta chmura punktów” opowiem dokładniej jak ten proces przebiega… Jednakże po jego zrealizowaniu otrzymujemy jeden z kluczowych elementów potrzebnych do wygenerowania ortofotomozaiki – numeryczny model terenu. Po uzyskaniu tych danych mamy możliwość przystąpienia do kluczowego etapu zwanego „ortorektyfikacja„. Jest to proces przetwarzania obrazów źródłowych (fotogrametrycznych zdjęć lotniczych, obrazów satelitarnych), którego celem jest uzyskanie hipotetycznego obrazu terenu, jaki powstałby przy rzutowaniu ortogonalnym na elipsoidę odniesienia i odwzorowaniu kartograficznym na płaszczyźnie (źródło: Podstawy ortorektyfikacji K. Pyka 2008). Potocznie ten proces nazywany jest zamianą rzutu środkowego na ortogonalny.

Różnice między rzutami ortogonalnym i środkowym. (źródło: Podstawy ortorektyfikacji K.Pyka 2008)

W wyniku tego procesu powstaje ortofotoobraz. Jest to zdjęcie przekształcone do postaci rzutu ortogonalnego. Mając pełną gamę takich zdjęć możemy je ze sobą połączyć tak, aby uzyskać ortofotomozaikę i to właśnie ona jest podstawowym opracowaniem geodezyjnym uzyskiwanym przy użyciu drona. Może posłużyć do przeprowadzenia aktualizacji mapy zasadniczej, przygotowania mapy do celów projektowych, ale także do przeprowadzenia pomiarów inwentaryzacyjnych.

Jednakże wykorzystanie ortomozaiki wymaga odpowiedniego wpasowania posiadanego rastra w globalny układ współrzędnych. Dokonać tego można już na etapie tworzenia bądź w postprocesingu – w programie geodezyjnym (np. EwMapa, bądź QGIS). O wiele wygodniejsze jest wpasowanie już na etapie składania mapy. Potrzebne jest to tego posiadanie informacji o współrzędnych środków rzutów zdjęć bądź współrzędnych kilku wybranych punktów z terenu widocznych i zaznaczonych na zdjęciach lotniczych.

Jeżeli uda się wpasować produkt w układ współrzędnych, przyciąć do kroju arkuszowego, dodać skalę, opis i pozostałe elementy, otrzymujemy ortofotomapę. Napewno w tym momencie wiele osób jest zdziwionych, gdyż nawet my bardzo często błędnie używamy określenia „ortofotomapa” dla ortomozaiki. Jest to określenie, które w słowniku potocznym wykorzystywane jest zamiennie.

A co z dokładnością?

Jakość pozyskiwanego produktu zależna jest od jakości georeferencji. Jeżeli do wpasowania rastra używany jest pomiar RTK, niezależnie czy jest to RTK na dronie, czy osobny pomiar GNSS (więcej w artykule Drony z RTK – ale po co?), można spodziewać się dokładności na poziomie kilku milimetrów. Jednakże jeżeli jest to standardowy pomiar GPS za pomocą odbiornika GNSS na pokładzie statku, bez poprawek RTK – dokładność waha się w okolicach kilku metrów.

Porównanie ortofoto do materiałów zasobu

Po lewej stronie zamieszczam przykład ortofotomapy stanowiącej tło dla materiałów otrzynamych z ośrodka dokumentacji geodezyjnej. Jak widać produkt ten może bez najmniejszych problemów stanowić podkład do wektoryzacji, jak i weryfikacji materiałów PODGIK.

Podsumowanie

Myślę, że powyższy przykład rozwiał wszelkie wątpliwości – drony w geodezji można, a nawet powinno się wykorzystywać. Ich zastosowanie upraszcza i przyspiesza podstawowe czynności takie jak sporządzenie mapy do celów projektowych, czy aktualizacja mapy zasadniczej. W najbliższym czasie w ramach kontynuacji przygotuję opisy pozostałych produktów, jakie mogą usprawnić życie geodety, a ich wykonanie w łatwy sposób zapewnia duet – dron + odpowiednie oprogramownie 🙂

DJI Phantom 4 RTK

24.999,00
Doskonałe mapowanie DJI Phantom 4 RTK to quadrocopter z popularnej serii Phantom. Jest pierwszym jej przedstawicielem z segmentu DJI

Hej!

Z tej strony zespół Duet z dronem. Podobał się artykuł ? Na wstępie serdecznie dziękujemy za poświęcenie czasu, aby zapoznać się z treścią przygotowanego przez nas wpisu. Dokładamy wiele starań, aby przygotowywana przez nas treść docierała to szerokiego grona odbiorców oraz aby wiedza, którą się dzielimy, była rzetelna, a jej przekaz jasny i klarowny.

Chcielibyśmy się stale rozwijać. Po lewej stronie pozostawiamy link do naszego PATRONITE. Nie jest to nic zobowiązującego, ale zapraszamy do zapoznania się z jego zawartością. Dla tych co nie wiedzą - jest to strona internetowa pomagająca małym twórcom (takim jak my) dotrzeć do szerszego grona odbiorców, opowiedzieć o swojej działalności, a przy okazji daje możliwość rozpoczęcia wsparcia finansowego i dołożenia swojej cegiełki do budowanego przez nas sukcesu! Jeżeli interesuje Cię opis tego czym się zajmujemy, skąd pochodzimy oraz jaka jest nasza historia - zapraszamy właśnie tam!

Przypominamy, że w przypadku jakichkolwiek pytań pozostajemy do Twojej dyspozycji poprzez maila, media społecznościowe, formularz kontaktowy, czy chat na stronie. Jesteśmy tutaj dla Was i z chęcią podzielimy się swoją wiedzą i doświadczeniem w celu szerzenia świadomości i rozwiania wszelkich wątpliwości.

Dziękujemy ze jesteś! Z tego właśnie powodu mamy siły i chęci tworzyć dalej, więcej i lepiej!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *