Phantom 4 RTK: практика применения ч.2

Существует много участков, где очень непросто выполнить топографическую съемку местности. Это касается не только наземных методов получения данных (с помощью GNSS — приемника, тахеометра и др.), даже при выполнении съемки с использованием дрона, необходимо закрепить на местности и получить координаты маркеров, расставленных, по определенной схеме.

Часто, добраться до места, где необходимо поставить опознавательный знак практически невозможно. Или опознак был закреплен на местности, но при обработке данных в офисе заметили, что он был смещен, или пропал. Все кто работают в данной сфере понимают, что это дополнительные издержки на пересъемку.

При использовании Phantom 4 RTK эти вопросы не возникают, но как правило возникают другие, которые будут описаны в данном кейсе, который DroneUA выполнили совместно с партнерами ООО Компания  «Топогео». http://topogeo.com.ua/

Зона интереса: 190 га, Киевская обл., г. Киев район метро «Выдубичи»

Конечный продукт: топографический план М1:2000

Задействованная техника и ПО:

  •  Phantom 4 RTK
  •  GNSS rover Leica GS08 plus
  • RTKLib
  • Pix4Dmapper

Этапы выполнения работ

  1. Координирование опорных точек

Снимаемый участок составлял часть от общей съемки, поэтому опорные точки закреплялись исходя из конфигурации общей съемки. Кроме того, с момента закрепления прошло несколько дней по причине неблагоприятных погодных условий, соответственно часть точек могло быть смещено. Именно поэтому специалистами   DroneUA было принято решение выполнить съемку с Phantom 4 RTK. В зону интереса попало 14 точек.

Рисунок – Схема расстановки опорных точек

2. Съемка местности с Phantom 4 RTK

Параметры, с которыми выполнялась съемка с дрона:

  • Высота съемки 250 м
  • Разрешение 6,7 см/пкс
  • Перекрытие 80 продольное/65 поперечное
  • Скорость 8 м/с

Примечание: во время выполнения съемки пропадал сигнал интернет, на планшете отображалась информация о том, что решение получения поправок к координатам не фиксированное.

3. Фотограмметрическая обработка данных

В случае выполнения съемки в идеальных условиях обработки данных соответствует этапам, описанным в статье.

Обработка данных в PPK

Для обеспечения получения поправок дроном Phantom 4 RTK, необходимо подключение к сети базовых станций System.NET или DJI D-RTK 2 Mobile Station.

Одним из основных условий получения поправок от сети базовых станций является наличие Интернета. В момент отсутствия/прерывания сигнала приемник получает поправку с базовой станции с большей ошибкой или не получает ее вообще. Для того чтобы не переделывать работу предусмотрена возможность обработки данных в PPK (процесс уравнения данных с дрона с данными базовой станции в режиме кинематики с постобработкой) без потери точности, именно такой метод обработки и выполнялся на данном объекте.

Для этого при съемке с Phantom 4 RTK в папку с фотографиями записываются данные спутникового наблюдения, данные эфемерид и временные метки события экспозиции.

Для уравнивания координат центров снимков в камеральных условиях кроме файлов, записанных дроном необходимо получить данные с базовой станции. Эти данные можно получить с D-RTK 2 Mobile Station или с базовых станций System.NET, используя подписку   AirRTK для работы в GNSS сети в режиме реального времени, которая предусматривает пользование RTK коррекцией и опционально предусмотрена возможность выгружать данные с базовых станций для PPK-обработки.

Постобработку данных можно проводить с помощью программного пакета RTKLib либо других программ. Данная обработка занимает до 15 мин времени после чего переходят к фотограмметрической обработке данных.

Даже в случае, если оператор БПЛА не сообщил или не заметил, что поправки не были получены, информация о точности, с которой были получены центра снимков будут отображаться после первого этапа обработки.

Рисунок — Точность определения центров снимков в случае нестабильного интернета

 После выполнения обработки в PPK, точность центров снимков соответствует заявленной.

Система координат:

Phantom 4 RTK по умолчанию работает в системе координат WGS-84. Для того чтобы получить данные в другой системе координат можно пересчитать координаты центров снимков в нужную систему координат (МСК, УСК2000 и др.) через сервер System.Net. На данном объекте использовался пересчет координат центров снимков в соответствующую МСК.

Сравнение с контрольными точками

При обработке на снимках удалось распознать только 9 из 14 точек, по причине описанной выше. На участках без жестких контуров как правило выполнить пост — привязку невозможно. Учитывая, что съемка выполнялась с Phantom 4 RTK, все опорные точки использовались как контрольные. Отчет по точности находится ниже.

Рисунок – Оценка точности по контрольным точкам

Результаты

  • Ортофотоплан и цифровая модель рельефа.

Форматы результатов:

  • Ортофотоплан: (GeoTIFF, KML)
  • Облако точек: (LAS, LAZ, PLY, XYZ)
  • 3D модель: (PLY, FBX, DXF, OBJ)
  • Горизонтали: (SHP, PDF, DXF)
  • ЦМР: (GeoTIFF)
  • ЦММ: (GeoTIFF)

Для выполнения задачи по составлению топографического плана М1:2000 ООО «Компания «Топогео» был выполнен комплекс работ по сбору и обработке данных. Одним из промежуточных этапов было создание ортофотопланов на заданную территорию. Значительная часть объекта была труднодоступна из-за наличия заболоченных, залесенных и огражденных участков, выполнить на которых изыскания классическими контактными методами, возможности не было.

Технология, предложенная специалистами DroneUA, в полной мере охватила перечень поставленных задач. В результате ООО «Компания «Топогео» получила цветное ортофотоизображение всего объекта с достаточным разрешением, которое было разделено на отдельные планы, согласно действующей в г. Киеве номенклатуре планшетов. Такой метод значительно упростил работу с ортофотопланами в условиях работы над проектом нескольких сотрудников одновременно.

Таким образом, с помощью данных полученных от DroneUA, компания «Топогео» своевременно и качественно выполнила поставленные задачи.

DroneUA —  ведущий интегратор беспилотных технологий на рынке Украины. Компания ведет свою деятельность в сферах, энергетики и нефтегазовой промышленности, а также в сферах геодезии и топографии. Основными направлениями работы Drone.UA являются, разработка и внедрение отраслевых решений, основанных на технологии дронов, предоставление услуг, с использованием БПЛА, а также обработка получаемых с помощью беспилотников данных. Технологии Drone.UA используются на более чем 4 млн гектаров посевных площадей Украины.

DroneUA – национальный дистрибьютор коммерческих и промышленных решений компании Parrot, дистрибьютор программного обеспечения Drone Deploy и Pix4D на территории Восточной Европы, а также крупнейший в Украине дистрибьютор оборудования и промышленных решений компании DJI.