Определение точности создания картматериалов по съёмке с БПЛА

	senseFly eBee X
	Система координат WGS84 Система высот WGS84
	Масштабы 1:5000 и 1:500 Детальность 4,5 см и 14 см
	Площадь 450 га

Кузбасс — это миллиарды тонн запасов угля, разработкой месторождений которого занимается акционерное общество "СУЭК". Компания провела аэрофотосъёмочные работы при помощи БПЛА senseFly eBee X с целью определения точности создания картматериалов масштаба 1:5000 и масштаба 1:500 с целью мониторинга и контроля земель.
На основе исходных данных и требований Технического Задания было выполнено проектирование маршрутов аэрофотосъемки с учетом следующих факторов:

выполнение АФС детальностью 14 см/пикс для построения ортофотопланов в СК WGS84 в масштабе 1:5 000
выполнение АФС детальностью 4,5 см/пикс для построения ортофотопланов в СК WGS84 в масштабе 1:500;
выполнение АФС с фиксацией точных элементов внешнего ориентирования снимков в режиме RTK;
выполнение АФС в автономном режиме с фиксацией грубых (навигационных) элементов внешнего ориентирования снимков.

Общие показатели лётно-съёмочных работ приведены в таблице ниже:

Масш-таб	Кол-во сним-ков	Высота фотогра-фирования, м	Деталь-ность, см	Кол-во полётов	Время съёмки, ч	Режим RTK
1:500	1207	197	4,5	3	2,2	Да
1:5000	143	585	14	2	1,1	Да
1:500	1207	197	4,5	3	2,2	Нет
1:5000	143	585	14	2	1,1	Нет

По результатам полётов выполнен полевой контроль полноты покрытия территории съёмки и качества данных аэрофотосъёмки средствами ПО для фотограмметрической обработки данных беспилотной аэрофотосъёмки Pix4Dmapper.
В результате полевых работ получено 4 набора данных для различного масштаба и режимов съемки, а именно:

комплект аэрофотоснимков с детальностью 14 см/пикс с Элементами Внешнего Ориентирования с планово-высотной точностью не хуже 10 см и файлы спутниковых наблюдений траектории бортового GNSS-приёмника;
комплект аэрофотоснимков с детальностью 4,5 см/пикс с Элементами Внешнего Ориентирования с планово-высотной точностью не хуже 10 см и файлы спутниковых наблюдений траектории бортового GNSS-приёмника;
комплект аэрофотоснимков с детальностью 14 см/пикс с Элементами Внешнего Ориентирования с планово-высотной точностью порядка 1- 2 м и файлы спутниковых наблюдений траектории бортового GNSS-приёмника;
комплект аэрофотоснимков с детальностью 4,5 см/пикс с Элементами Внешнего Ориентирования с планово-высотной точностью порядка 1- 2 м и файлы спутниковых наблюдений траектории бортового GNSS-приёмника.

Средствами ПО для фотограмметрической обработки данных беспилотной аэрофотосъёмки Pix4Dmapper (Швейцария) согласно требованиям Технического Задания были произведены набор связующих точек и уравнивание фотограмметрических моделей для каждого из масштабов съёмки по 4-м сценариям обработки. А именно:

Построение фотограмметрической модели с использованием только опорных точек и грубых (с точностью хуже 1 – 2 м) навигационных координат центров снимков.
Построение фотограмметрической модели с использованием опорных точек и точных (с точностью не хуже 10 см) координат центров снимков, определённых в полете с применением бортового геодезического приёмника в режиме RTK от постояннодействующей базовой станции.
Построение фотограмметрической модели без использования опорных точек, с использованием грубых (с точностью хуже 1 – 2 м) навигационных координат центров снимков.
Построение фотограмметрической модели без использованием опорных точек, с использованием точных (с точностью не хуже 10 см) координат центров снимков, определённых в полете с применением бортового геодезического приёмника в режиме RTK от постояннодействующей базовой станции.

Согласно данным контроля проведённых испытаний наиболее точные результаты для масштаба 1:5 000 были получены для съёмки в режиме RTK с применением опорных точек и без них. СКО по координатам X, Y и высоте H составила соответственно для сценария с опорными точками: 0.14 м, 0.11 м, 0.18 м по координатам X, Y и высоте H соответственно. Для сценария без опорных точек результаты контроля составили 0.15 м, 0.12 м и 0.13 м по координатам X, Y и высоте H соответственно. Таким образом можно говорить о том, что точность полученной фотограмметрической модели для этих режимов работы лежит в пределах 1 – 1.5 пикселей.
Для масштаба 1:500 с детальностью съёмки 4,5 см наиболее точные результаты были получены также для съёмки в режиме RTK с применением опорных точек и без них. СКО по координатам X, Y и высоте H составила соответственно для сценария с опорными точками: 0.05 м, 0.05 м, 0.10 м.
Для сценария без опорных точек результаты контроля составили 0.05 м, 0.04 м, 0.08 м по координатам X, Y и высоте H соответственно. Точность полученной фотограмметрической модели для этих режимов работы лежит в пределах 1 – 2 пикселов.
Согласно «Инструкции по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов» ГКИНП-02-036-02 для масштаба 1:500 среднеквадратические расхождения в плановом положении контрольных точек не должны быть более 0,3 мм в масштабе плана, что составляет 0,18 м. Для масштаба 1:500 и сечения рельефа 0,5 м для равнинной местности среднеквадратические расхождения уравненных высот и геодезических отметок контрольных точек не должны превышать 0.25h сечения рельефа, что составляет 0,125 м. Согласно этим требованиям можно заключить, что построенные фотограмметрические модели удовлетворяют требованиям масштаба 1:500.
Дополнительным преимуществом использования режима RTK является то, что позиционирование самого дрона в процессе взлёта, выполнения съёмки и посадки происходит так же с высокой точностью. Это важное преимущество при выполнении посадки на территорию с плотной застройкой (городские территории) или сложным рельефом (открытые разработки, карьеры). Точность приземления дрона в этом случае составляет 1-2 метра.

Вернуться