——Użyj modelu 3D do wykonania pomiarów katastralnych dla obszarów o wysokich wysokościach
Po kilku latach rozwoju, obecnie w Chinach, fotografia ukośna jest szeroko stosowana w projektach badań katastralnych na obszarach wiejskich. Jednak ze względu na ograniczenia warunków technicznych sprzętu, fotografia skośna jest nadal słaba w przypadku pomiarów katastralnych scen z dużymi kroplami, głównie dlatego, że ogniskowa i format obrazu obiektywu skośnego nie odpowiadają standardom. Po wielu latach doświadczeń projektowych stwierdziliśmy, że dokładność mapy powinna mieścić się w granicach 5 cm, następnie GSD musi mieścić się w granicach 2 cm, a model 3D musi być bardzo dobry, krawędzie budynku muszą być proste i wyraźne.
Ogólnie rzecz biorąc, ogniskowa kamery używana w projektach pomiarów katastralnych na obszarach wiejskich wynosi 25 mm w pionie i 35 mm ukośnie. Aby osiągnąć dokładność 1:500, GSD musi mieścić się w granicach 2 cm. Aby to zapewnić, wysokość lotu dronów wynosi zwykle od 70m do 100m. Zgodnie z tą wysokością lotu nie ma możliwości dokończenia zbierania danych o budynkach o wysokości 100m. Nawet jeśli wykonasz lot i tak, nie gwarantuje to zachodzenia na siebie dachów, co skutkuje słabą jakością modelu .A ponieważ wysokość walki jest zbyt niska, jest to niezwykle niebezpieczne dla UAV.
Aby rozwiązać ten problem, w maju 2019 r. przeprowadziliśmy test weryfikacyjny dokładności Fotografii skośnej dla miejskich wieżowców. Celem tego testu jest sprawdzenie, czy ostateczna dokładność odwzorowania modelu 3D zbudowanego przez ukośną kamerę RIY-DG4pros może spełnić wymóg 5 cm RMSE.
W tym teście wybraliśmy DJI M600PRO, wyposażony w ukośną kamerę Rainpoo RIY-DG4pros z pięcioma obiektywami.
W odpowiedzi na powyższe problemy i w celu zwiększenia trudności specjalnie wybraliśmy do testów dwie komórki o średniej wysokości zabudowy 100 metrów.
Punkty kontrolne są ustawione zgodnie z mapą GOOGLE, a otaczające środowisko powinno być jak najbardziej otwarte i niezakłócone. Odległość między punktami mieści się w zakresie 150-200M.
Punkt kontrolny to kwadrat 80*80, podzielony na czerwony i żółty zgodnie z przekątną, aby zapewnić wyraźną identyfikację środka punktu, gdy odbicie jest zbyt silne lub oświetlenie jest niewystarczające, aby poprawić dokładność.
W trosce o bezpieczeństwo operacji zarezerwowaliśmy bezpieczną wysokość 60 metrów, a bezzałogowiec przeleciał na 160 metrach. Aby zapewnić zachodzenie na siebie dachu, zwiększyliśmy również współczynnik zachodzenia na siebie. Szybkość nakładania się wzdłużnego wynosi 85%, a nakładania poprzecznego wynosi 80%, a UAV leciał z prędkością 9,8 m/s.
Użyj oprogramowania „Sky-Scanner” (opracowanego przez Rainpoo), aby pobrać i wstępnie przetworzyć oryginalne zdjęcia, a następnie zaimportować je do oprogramowania do modelowania ContextCapture 3D za pomocą jednego klawisza.
O godzinie: 15h.
modelowanie 3d
czas: 23h.
Z diagramu siatki zniekształceń widać, że zniekształcenie obiektywu RIY-DG4pros jest niezwykle małe, a obwód prawie całkowicie pokrywa się ze standardowym kwadratem;
Dzięki technologii optycznej Rainpoo możemy kontrolować wartość RMS w granicach 0,55, co jest ważnym parametrem dokładności modelu 3D.
Widać, że odległość między głównym punktem środkowej soczewki pionowej a głównym punktem soczewek skośnych wynosi: 1,63 cm, 4,02 cm, 4,68 cm, 7,99 cm, minus rzeczywista różnica pozycji, wartości błędów to: - 4,37 cm, -1,98 cm, -1,32 cm, 1,99 cm, maksymalna różnica pozycji to 4,37 cm, synchronizacja kamery może być sterowana w ciągu 5 ms;
RMS przewidywanych i rzeczywistych punktów kontrolnych waha się od 0,12 do 0,47 pikseli.
Widzimy to, ponieważ RIY-DG4pros używa obiektywów o długiej ogniskowej, dom na dole modelu 3d jest bardzo wyraźny. Minimalny przedział czasu ekspozycji kamery może osiągnąć 0,6 s, więc nawet jeśli współczynnik nakładania się wzdłużnego zostanie zwiększony do 85%, nie wystąpi fotoprzeciek.
Linie stóp budynków wysokościowych są bardzo wyraźne i w zasadzie proste, co zapewnia również, że później możemy uzyskać dokładniejsze odciski stóp na modelu.
W tym teście trudność polega na tym, że wysoki i niski spadek sceny, duże zagęszczenie domu i skomplikowana podłoga. Czynniki te doprowadzą do wzrostu trudności lotu, większego ryzyka i gorszego modelu 3D, co doprowadzi do zmniejszenia dokładności pomiarów katastralnych.
Ponieważ ogniskowa RIY-DG4pros jest dłuższa niż zwykłe kamery skośne, zapewnia to, że nasz UAV może latać na wystarczająco bezpiecznej wysokości, a rozdzielczość obrazu obiektów naziemnych mieści się w granicach 2 cm. Jednocześnie obiektyw pełnoklatkowy może pomóc nam uchwycić więcej kątów domów podczas lotu w obszarach o dużej gęstości zabudowy, poprawiając w ten sposób jakość modelu 3D. Wychodząc z założenia, że wszystkie urządzenia sprzętowe są gwarantowane, poprawiamy również nakładanie się lotów i gęstość dystrybucji punktów kontrolnych, aby zapewnić dokładność modelu 3D.
Fotografia ukośna dla obszarów wysokościowych objętych badaniem katastralnym, kiedyś z powodu ograniczeń sprzętowych i braku doświadczenia, może być mierzona tylko tradycyjnymi metodami. Jednak wpływ budynków wysokościowych na sygnał RTK powoduje również trudności i słabą dokładność pomiaru. Jeśli do zbierania danych uda nam się wykorzystać UAV, można całkowicie wyeliminować wpływ sygnałów satelitarnych i znacznie poprawić ogólną dokładność pomiaru. Tak więc sukces tego testu ma dla nas ogromne znaczenie.
Ten test udowadnia, że RIY-DG4pros może rzeczywiście kontrolować RMS do niewielkiego zakresu wartości, ma dobrą dokładność modelowania 3D i może być stosowany w dokładnych projektach pomiarowych wysokich budynków.