Топография, кадастр и городское хозяйство Нефтегазовая отрасль Электроэнергетика Лесоустройтво и таксация Гидрология и зоны затопления Горнодобывающая промышленность Железные дороги Съемка промышленных предприятий Охрана объектов культурного наследия Автомобильные дороги Высокоточный контроль геометрии в производстве

Определение точности создания картматериалов по съёмке с БПЛА


senseFly eBee
senseFly eBee X eqdc_jena_Ленинск-Кузнецкий_июнь_2019_применение_БПЛА_в_маркшейдерии.jpg
CS
Система координат WGS84
Система высот WGS84
OPV

Масштабы 1:5000 и 1:500

Детальность 4,5 см и 14 см

Площадь

Площадь 450 га

СУЭК Кузбасс

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;
  • СУЭК Кузбасс 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:
  1. Построение фотограмметрической модели с использованием только опорных точек и грубых (с точностью хуже 1 – 2 м) навигационных координат центров снимков.
  2. 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.
  3. Построение фотограмметрической модели без использования опорных точек, с использованием грубых (с точностью хуже 1 – 2 м) навигационных координат центров снимков.
  4. 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