Oficjalny partner SPH Engineering
Polski dystrybutor oprogramowania UgCS

FOTOGRAMETRIA UAV i
TECHNIKI FOTOGRAMETRYCZNE
DLA GEODEZJI
z wykorzystaniem programu UgCS

Fotogrametria UAV jeszcze nigdy nie była tak prosta. Dzięki łatwemu w obsłudze programowi do planowania i wykonywania fotogrametrii UAV czy innych misji UAV dla geodezji, teraz jest już to możliwe. UgCS współpracuje niemal z każdą platformą UAV, zapewniając wygodne narzędzia dla badań terenowych i liniowych. Umożliwia również kontrolę nad lotem drona. UgCS pomaga w  profesjonalnym planowaniu misji geodezyjnych, szczególnie  fotogrametrii.

Fotogrametria UAV – Jak zaplanować misję z wykorzystaniem programu UgCS

Fotogrametria UAV – standardowe planowanie misji z wykorzystaniem programu UgCS może być podzielone na kilka kroków:

  1. Wprowadzenie danych
  2. Planowanie misji
  3. Rozmieszczenie naziemnych punktów kontrolnych
  4. Misja lotnicza
  5. Geotagowanie obrazu
  6. Przetwarzanie danych
  7. Import mapy do UgCS (opcja)
Krok pierwszy: Wprowadzenie danych

Aby uzyskać oczekiwane rezultaty, na początku należy zdefiniować początkowe ustawienia. Są nimi:

  • Wymagany GSD (ground sampling distance – rozmiar pojedynczego piksela na ziemi)
  • Pomiar granic badanego obszaru
  • Wymagana “zakładka” (overlap) pionowa i horyzontalna

GSD i granice danego obszaru zwyczajowo są definiowane przez wymagania klienta dotyczące parametrów materiałów wyjściowych (na przykład przez skalę i rozdzielczość mapy cyfrowej). Zakładka powinna być dobrana zgodnie z określonymi warunkami obszaru geodezyjnego i wymaganiami oprogramowania do przetwarzania danych.


Każdy z programów przetwarzania danych (na przykład Pix4D, Agisoft Photoscan, DroneDeploy, Acute 3d) mają określone wymagania dotyczące nakładania się obrazu dla różnorodnych powierzchni. Aby wybrać prawidłowe wartości, zapoznaj się z dokumentacją wybranego oprogramowania. Z reguły wartość 75% pionowej oraz 60% poziomej “zakładki (overlap) będzie dobrym wyborem. Overlap powinien być zwiększony w przypadku obszarów z niewielką ilością wizualnych szczegółów – na przykład w przypadku pustyń czy lasów.

Często osoby początkujące w zakresie lotniczej fotogrametrii są bardzo zaaferowane możliwością przygotowania map cyfrowych z jak największą rozdzielczością (1-2cm/piksel) i używają bardzo małe wartości GDS do zaplanowanej misji. Jest to zła praktyka, bowiem niskie GDS spowoduje dłuższy czas lotu, zwiększy liczbę fotografii na każdy akr jak i wydłuży czas przetwarzania tych danych, w wyniku czego otrzymane pliki wyjściowe będą bardzo dużej objętości. GDS powinno być ustawiane zgodnie z wymaganiami wyjściowymi mapy cyfrowej.

Mogą wystąpić również inne ograniczenia. Na przykład, podczas gdy planowane jest GSD 10cm/piksel, ale do lotu ma być wykorzystana kamera Sony A6000. Opierając się na wspomnianym GSD i parametrach kamery, wysokość lotu powinna wynieść 510 metrów AGL. W większości państw maksymalna, dopuszczona wysokość lotu UAV (bez dodatkowych pozwoleń), określona jest jako 120m/400ft AGL (above ground level). Biorąc pod uwagę maksymalną dozwoloną wysokość, maksymalny możliwy GSD w tym przypadku może wynosić maksymalnie 2,3 cm.

Krok drugi: Planowanie misji

Planowanie misji opiera się na dwóch etapach:

  • opracowanie wstępnego planu
  • optymalizacja ścieżki lotu
Fotogrametria UAV - Planowanie wartości pomiarowych z wykorzystaniem narzędzi Photogrammetry UgCS
Obraz 1. Planowanie wartości pomiarowych z wykorzystaniem narzędzi Photogrammetry UgCS
Fotogrametria UAV – Opracowanie wstępnego planu

Pierwszy krokiem planowania misji jest ustawienie obszaru pomiarowego za pomocą narzędzi UgCS Photogrammetry. Obszar można ustawić za pomocą wizualnych wskazówek na mapie bazowej lub przy użyciu dokładnych współrzędnych krawędzi. Wynikiem działania powinien być obszar pomiarowy z zaznaczonymi żółtymi granicami (Obraz 1).

Fotogrametria UAV - ustawienia GSD i "zakładek".
Obraz 2. Ustawienia GSD i “zakładek”.

Kolejnym krokiem jest ustawienie GSD i nakładanie się obrazu z kamery w oknie ustawień narzędzi UgCS Photogrammetry (Obraz 2).

Obraz 3. UgCS - Ustawienia kamery.
Obraz 3. Ustawienia kamery.

Aby zrobić zdjęcia, w oknie narzędzi UgCS Photogrammetry zdefiniuj kontrolne działanie kamery. Na przykład (obraz 3), wybierz polecenie Set camera by distance (Ustaw kamerę według odległości), co pozwoli uruchomić akcję z wartościami domyślnymi.

Fotogrametria UAV. Obliczenia ścieżki pomiaru przed optymalizacją lotu.
Obraz 4. Obliczenia ścieżki pomiaru przed optymalizacją lotu.

W tym momencie, wstępne planowanie misji jest ukończone. UgCS automatycznie obliczy trasę misji fotogrametrycznej (Patrz obraz 4).

Jednak w większości przypadków, automatyczne obliczenie trasy fotogrametrycznej nie będzie optymalne, a niekiedy będzie nawet niebezpieczne do wykonania lotu (dla drona lub jego otoczenia). Dlatego też, przejdź teraz do etapu optymalizacji lotu.

Obraz 5. Dostęp do okna wysokości z karty "Trasa" w zakładce "Ustawienia parametrów"
Obraz 5. Dostęp do okna wysokości z karty “Trasa” w zakładce “Ustawienia parametrów”
Fotogrametria UAV – Optymalizacja ścieżki lotu

Aby zoptymalizować tor lotu, należy znać obliczone  parametry: wysokość lotu, szacowany czas lotu, liczba wykonanych ujęć itp.

Niektóre z obliczonych informacji o trasie lotu znaleźć można w oknie “Elevation” (profil wysokości). Aby uzyskać do niego dostęp (o ile nie jest widoczne na ekranie), kliknij ikonę “Parameters” (parametry) na karcie “Route” (trasa lotu – znajduje się w prawym dolnym rogu, patrz obraz 5). Z rozwijanego menu wybierz wartość “Show elevation” (pokaż rzędną).

Obraz 6. Profil wysokościowy
Obraz 6. Wartości wysokości

Okno profilu wysokości przedstawi Ci szacowaną długość lotu, czas trwania lotu, dane o ilości waypointów i minimalnej/maksymalnej wysokości lotu.

Obraz 7. Karta trasy, wskaźnik statusu, dziennik lotu
Obraz 7. Karta trasy, wskaźnik statusu, dziennik lotu

Aby uzyskać inne obliczone wartości, otwórz “Route log” (dziennik trasy), klikając we wskaźnik statusu trasy (zielony znacznik wyboru w prawym górnym roku – patrz obraz 7) na karcie trasy.

Korzystając z parametrów trasy, można ją zoptymalizować tak, aby była bardziej wydajna i bezpieczna.

Obraz 8. Kierunek linii pomiaru
Obraz 8. Kierunek linii pomiaru
Kierunek linii pomiaru

Domyślnie, UgCS swój pomiar będzie wykonywać w lini północ-południe, ale w większości przypadków, bardziej optymalne będzie wykonanie lotu równolegle do najdłużej linii granicznej obszaru badania. Aby zmienić kierunek lotu nad mierzonym terenem należy edytować pole “Direction angle” (kąt kierunku), w zakładce narzędzi programu. Na przykład, zmieniając kąt o 135 stopni – liczba przelotów zmienia się z 5 (rys. 4) do 4 (rys. 8), a długość trasy wynosi 1 km zamiast 1,3 km.

Obraz 9. Typ pomiaru wysokości
Obraz 9. Typ pomiaru wysokości
Typ wysokości

Narzędzia UgCS Photogrammetry mają opcję definiowania ścieżki zgodnie z wysokością – ze stałą wysokością nad poziomiem gruntu (AGL) lub powyżej średniego poziomu morza (AMSL).
Zapoznaj się ze swoimi wymaganiami oprogramowania do przetwarzania danych, która z powyższych dwóch metod jest przez nie rekomendowana.

Doświadczenie zespołu UgCS sugeruje, że wybór typu wysokości zależy od pożądanego wyniku – dla ortofotomapy (standardowy format wyjścia naziemnej analizy) lepiej jest wybrać AGL, gdyż zapewni to stałą wartość GSD dla całej mapy. Jeśli celem jest wykonanie rekonstrukcji DEM lub 3D, należy użyć AMSL, aby oprogramowanie do przetwarzania danych posiadało większą liczbę danych, po to by poprawnie określić wzniesienia terenu na fotografii i uzyskać lepszą jakość materiału.

Obraz 10. Tworzenie profilu wysokościowego dla każdego z waypointów.
Obraz 10. Tworzenie profilu wysokościowego dla każdego z waypointów.

W tym przypadku, UgCS obliczy wysokość lotu bazując na najniższym punkcie analizowanego terenu.

Jeśli AGL zostało określone w narzędziach programu, UgCS obliczy wysokość dla każdego punktu orientacyjnego (waypoint). Jednakże w tym przypadku, analizowany obraz terenu będzie mało uszczegółowiony, o ile nie zostaną do niego dodane inne punkty orientacyjne (obraz 10).

Obraz 11. Tworzenie profilu wysokościowego dla każdego z waypointów i punktów wykonania zdjęcia.
Obraz 11. Tworzenie profilu wysokościowego dla każdego z waypointów i punktów wykonania zdjęcia.

Dlatego, jeśli AGL jest wykorzystywane, dodaj “Additional waypoints” (dodatkowe punkty trasy) w postaci znaczników-flag, a UgCS obliczy odpowiednio plan lotu z profilem wysokości (zobacz obraz 11).

Prędkość

Z reguły – jeśli prędkość lotu wzrasta, maleje czas wykonywania lotu. Zaś wysoka prędkość w kombinacji z ustawieniem dużej ekspozycji aparatu może spowodować rozmycie zdjęć. W większości przypadków 10m/s jest najlepszym wyborem.

Metody sterowania kamerą

UgCS wspiera 3 metody sterowania kamerą (akcje):

  1. Wykonywanie zdjęć (wyzwalanie migawki) na punktach orientacyjnych (waypointach),
  2. Wykonywanie zdjęć co N sekund,
  3. Wykonywanie zdjęć co N metrów.

Nie wszystkie autopiloty wspomagają wszystkie 3 sposoby sterowania kamerą. Na przykład (starszy model) DJI A2 zapewnia obsługę tych trzech opcji, zaś nowsze – począwszy od Phantoma 3 wzwyż do modelu M600, wspomaga tylko wyzwalanie migawki na waypointach i co N sekund. DJI obiecuje wprowadzić opcję wykonywania zdjęć co N metrów, jednak narazie są to tylko zapowiedzi.

Spójrz na zalety i wady wszystkich trzech metod:

 

Metoda wyzwalaniaZaletyWady
In waypoint (w punkcie)Jedyna metoda wykonująca zdjęcie w zaplanowanej lokalizacji.Wymaga wielu dodatkowych punktów pośrednich. Wszystkie autopiloty mają maksymalny ograniczony limit punktów (waypointów). Np. DJI Phantom 3 ma ich 99, DJI A2 ma 50.
By time (co określony czas)Nie wymaga punktów pośrednichPrecyzja tej metody jest trudna do przewidzenia. Jest ściśle zależna od rzeczywistej prędkości UAV, która jest zależna od wiatru, temperatury, masy UAV, przyspieszania/hamowania.
By distance (co określoną odległość)Nie wymaga punktów pośrednich i ma dość dobrą precyzję.Dokładność metody zależy od wybranego typu skrętu (zmiany kierunku lotu) i algorytmu obliczania odległości przez określonego autopilota.

 

Podsumowanie:

  • Robienie zdjęć na waypointach powinno być wybierane, kiedy jest to możliwe,
  • Robienie zdjęć w odstępach czasowych powinno być wykorzystywane tylko wtedy, gdy żadna z innych metod nie jest możliwa do wykonania,
  • Robienie zdjęć w odstępach miary powinno być stosowane wtedy, gdy fotografowanie na waypointach nie jest mozliwe do wykonania.

Aby wybrać odpowiednią opcję fotografowania w programie UgCS Photogrammetry, użyj jednej z trzech dostępnych ikon:

  • Set camera mode (Ustaw tryb aparatu)
  • Set camera by time (Ustaw aparat według czasu)
  • Set camera by distance (Ustaw aparat według odległości)
Obraz 12. Typy zmiany kierunku lotu
Obraz 12. Typy zmiany kierunku lotu
Typy miany kierunku lotu

Większość autopilotów lub UAV wielowirnikowych obsługuje różne typy skrętów na punktach trasy. Najbardziej popularne drony DJI mają trzy opcje zakręcania:

  • Stop and Turn: dron dolatuje do wyznaczonego miejsca, zatrzymuje się, po czym rusza w dalszą drogę do kolejnych punktów,
  • Bank Turn: drone leci ze stałą prędkością przez poszczególne punkty bez zatrzymywania się nad nimi,
  • Adaptive Bank Turn: jest to niemal ten sam model co powyższy (obraz 12), jednak ścieżka lotu będzie bardziej precyzyjna niż w poprzednim przypadku.

Wskazane jest, aby nie używać opcji “Bank Turn” dla misji fotogrametrycznych. UAV interpretuje je jako rekomendowane miejsce docelowe – będzie lecieć w kierunku wskazanego waypointa, jednak nie przeleci poza jego linię. W związku z powyższym, żadna zaplanowana czynność nie zostanie wykonana a migawka nie zostanie uruchomiona.

Adaptive Bank Turn” powinien być używany z dużą ostrożnością, ponieważ dron może “przegapić” punkty kontrolne, a co za tym idzie, aparat nie zostanie uruchomiony.

Czasami należy użyć opcji “Adaptive Bank Turn“, aby uzyskać krótszy czas lotu w porównaniu do “Stop and Turn“. Podczas używania “Adaptive Bank Turn“, zaleca się używania “Overshoot” (patrz następny rozdział), dla obszaru fotogrametrii.

Obraz 13. Ustawienie waypointa 1
Obraz 13. Ustawienie waypointa 1
Obraz 14. Ustawienie waypointa 2
Obraz 14. Ustawienie waypointa 2
UgCS Kontrola gimbala

Drony, na przykład DJI Phantom 3, Phantom 4, Inspire, M100 lub M600, ze zintegrowanym gimbalem mają opcję kontroli pozycji aparatu jako części automatycznego planu ścieżki.

Zaleca się ustawienie kamery w nadirze (najniższej pozycji – pionowo w dół), na pierwszym waypoincie oraz w pozycji horyzontalnej przed lądowaniem, aby zapobiec potencjalnym uszkodzeniom soczewki aparatu.

Aby ustawić pozycję kamery, wybierz punkt kontrolny poprzedzający obszar fotogrametryczny i kliknij “Set camera attitude/zoom” (Ustaw pozycję kamery/zoom – obraz 13) i wprowadź 90 stopni w polu “Tilt” (pochylenie-obrazek 14).

Jak zostało wspomniane wcześniej, ten waypoint powinien być oznaczony jako “Stop and Turn”, w przeciwnym wypadku dron może pominąć tę akcję.

Aby ustawić aparat w pozycji horyzontalnej – wybierz ostatni waypoint z planowanej analizy terenowej i kliknij “Set camera attitude/zoom”, a następnie wybierz “0” w polu “Tilt”.

Obraz 15. Konfiguracja overshot
Obraz 15. Konfiguracja overshot
Fotogrametria UAV – Overshoot (fotograficzna strefa marginesu bezpieczeństwa)

Początkowo, “overshoot” został wprowadzony dla dronów stałopłatowych (samolotowych), aby było wystarczająco dużo miejsca na manewrowanie nimi i zawracanie. “Overshoot” można ustawić w narzędziach fotogrametrycznych, aby dodać dodatkowy segment do obu końców każdej linii pomiaru.

 

W przykładzie (Obraz 15) można zobaczyć, że UgCS dodał 40m dodatkowego pola dla obu końców każdej z linii pomiarowej (porównaj z obrazem 8).

Obraz 16. Błędne ustawienia ekspozycji
Obraz 16. Błędne ustawienia ekspozycji

Dodawanie pola z marginesem bezpieczeństwa (overshoot) jest przydatne dla copterów UAV szczególnie w dwóch sytuacjach:

  • Kiedy jest używany “Adaptive Bank Turns” (lub inna metoda dla dronów spoza rodziny DJI), dodanie strefy z marginesem bezpieczeństwa zwiększy szansę, że dron precyzyjniej wykona pomiar zgodnie z wyznaczonymi liniami lotu a akcja kontroli kamery będzie wykonywać zdjęcia w odpowiednich momentach. Zespół UgCS rekomenduje wyznaczenie strefy “overshoot”, która w przybliżeniu, jest równa odległościom między równoległymi liniami pomiarowymi.
  • Kiedy jest używana opcja “Stop and Turn” wraz z opcją robienia zdjęć na waypointach, jest możliwość, że zanim zostanie zrobione zdjęcie, dron rozpocznie lot w kierunku kolejnego punktu kontrolnego – może to spowodować, że zdjęcia będą wykonane ze złej perspektywy lub będą rozmyte. Aby zapobiec temu, powinna być ustawiona niewielka strefa bezpieczeństwa, np. do 5 m. Nie zaznaczaj jednak zbyt małej wartości (<3m), ponieważ wtedy dron może zignorować waypointy, które są blisko tego miejsca.
Obraz 17. Punkt take-off
Obraz 17. Punkt take-off
Punkt startu “Take-off” 

Jest niezwykle ważne, aby przed rozpoczęciem lotu, sprawdzić miejsce startu!
Aby jak najlepiej wyjaśnić, jakie są dobre praktyki podczas wybierania punktu startowego dla drona, najpierw omówmy przykład, jak nie powinno się tego robić.
Przypuśćmy, że puntem startu w przykładowej misji (Obrazek 17) będzie znajdował się w miejscu oznaczonym ikonką samolotu. Radio drona załaduje trasę lotu z ustawieniem “Automatic mission for automatic take-off” (automatyczna misja z automatycznym startem).

Obraz 18. Optymalizacja punktu take-off
Obraz 18. Optymalizacja punktu take-off

Większość dronów w trybie automatycznego startu wspięłaby się na wysokość ok. 3-10 metrów, a następnie poleciała w kierunku pierwszego punktu kontrolnego. Inne drony wykonują lot tuż po starcie, sukcesywnie wznosząc się i pokonując kolejne metry z trasy. Patrząc uważnie na przykładową mapę (obraz 17), można zauważyć drzewa między punktem startu a pierwszym punktem kontrolnym. W tym przypadku, najprawdopodobniej dron nie osiągnie bezpiecznej wysokości i uderzy w pobliskie drzewo.

Nie tylko otoczenie miejsca startu może zaburzyć start drona. Ważny jest także fakt, że firmy producenckie często wprowadzają poprawki w oprogramowaniu, dlatego po wykonaniu aktualizacji, zaleca się sprawdzenie bezpieczeństwa pracy z dronem przez lot testowy z zachowaniem automatycznego trybu startu drona.

Ważną obserwacją jest też to, że w większości BSP wykorzystuje się względną wysokość planowania misji. Wysokość liczona względnie według pierwszego waypointa jest drugim powodem, dla którego rzeczywisty punkt startu powinien być blisko punktu drogi i na tym samym poziomie terenu.

Zespół UgCS zaleca umieszczenie pierwszego waypointa jak najbliżej rzeczywistego punktu startowego i określenie bezpiecznej wysokości startowej (na ok. 30 m, co w większości przypadków będzie powyżej koronami drzew – obraz 18). Jest to jedyna metoda gwarantująca bezpieczny start dla każdej misji. Zalecenie to chroni także przed wszelkimi dziwnymi, nietypowymi zachowaniami dronów, nieprzewidywalnymi efektami aktualizacji oprogramowania itp.

Obraz 19. Punkt wejścia na siatkę pomiarową
Obraz 19. Punkt wejścia na siatkę pomiarową
Punkt wejścia w siatkę pomiaru 

W poprzednim przykładzie (obraz 18), można zauważyć, że po dodaniu punktu startowego zmieniono punkt wejścia siatki pomiarowej trasy – ponieważ, jeśli dodatkowy punkt trasy zostanie dodany obok obszaru fotogrametrii, UgCS planuje latać siatką pomiarową zaczynając od najbliższego zakrętu do poprzedniego punktu. Aby zmienić punkt wejścia na siatkę pomiarową, ustaw dodatkowy punkt drogi blisko żądanego rogu początkowego (obraz 19). 

Miejsce lądowania

Jeśli nie zostanie dodany żaden punkt lądowania poza obszarem fotogrametrii po misji pomiarowej, dron będzie latał i zawisał w ostatnim punkcie trasy. Dostępne są dwie opcje lądowania:

  • Przejmij ręczną kontrolę nad dronem i przejdź do punktu lądowania ręcznie,
  • Aktywuj polecenie powrotu do domu w UgCS lub z pilota zdalnego sterowania (RC).

W przypadku utraty połączenia radiowego z UAV, na przykład, jeśli obszar pomiaru jest duży lub występują problemy z pilotem RC – w zależności od drona i jego ustawień można wykonać jedną z następujących czynności:

  • Dron automatycznie powróci do lokalizacji domowej, jeśli utracono połączenie radiowe ze stacją naziemną,
  • Dron przejdzie do ostatniego punktu pomiarowego obszaru pomiarowego i zawiśnie, o ile pojemność akumulatora to umożliwi, a następnie wykona awaryjne lądowanie,
  • Lub będzie chciał wykonać lot do punktu startu (Home location)

Zaleca się dodanie wyraźnego miejsca lądowania do trasy, aby uniknąć polegania na nieprzewidywalnym zachowaniu lub ustawieniach drona. Jeśli dron nie obsługuje automatycznego lądowania lub operator woli wylądować ręcznie, umieść ostatni punkt trasy nad zaplanowanym punktem lądowania z wysokością nie tylko dla wygodnego ręcznego zniżania się i lądowania, ale także ponad przeszkodami w okolicy. W większości przypadków, 30m to najlepszy wybór.

Wykonanie akcji 

Narzędzie do fotogrametrii ma magiczny parametr “Execution action” (Wykonanie akcji) z trzema możliwymi wartościami:

  • Każdy punkt
  • Na starcie
  • Forward passes (Przekaż zadanie)

Parametr ten określa, w jaki sposób i gdzie zostaną wykonane działania kamery określone dla narzędzia PhotogrammetryNajbardziej użyteczną opcją dla misji fotogrametrycznych / pomiarowych jest ustawianie “Forward passes” (Przekaż zadanie) – dron będzie robił zdjęcia tylko na liniach pomiarowych, ale nie będzie robił nadmiaru zdjęć na prostopadłych liniach.

Obraz 20. Złożone obszary pomiaru
Obraz 20. Złożone obszary pomiaru
Złożone obszary pomiarów

UgCS umożliwia planowanie misji fotogrametrycznych / pomiarowych również dla obszarów nieregularnych, posiadających funkcję łączenia dowolnej liczby obszarów fotogrametrycznych w jednej trasie, unikając rozdzielenia obszaru na oddzielne trasy.

Na przykład, jeśli misja musi być zaplanowana dla dwóch pól połączonych w kształt “T” i jeśli te dwa pola są oznaczone jako jeden obszar fotogrametryczny – cała trasa nie będzie optymalna niezależnie od kierunku linii pomiarowych.

Obraz 21. Złożone obszary pomiaru
Obraz 21. Złożone obszary pomiaru

Jeżeli obszar pomiarowy jest oznaczony jako dwa obszary fotogrametryczne w ramach jednej trasy – linie pomiaru dla każdego obszaru można indywidualnie zoptymalizować.

Krok trzeci: Rozmieszczenie naziemnych punktów kontrolnych

Punkty kontroli naziemnej są obowiązkowe, jeśli mapa wyników badań musi być dokładnie dopasowana do współrzędnych na Ziemi.

Istnieje wiele dyskusji na temat konieczności naziemnych punktów kontrolnych w przypadkach, gdy dron jest wyposażony w odbiornik GPS w czasie rzeczywistym (RTK) z dokładnością do centymetra. Przydaje się opcja, że GPS RTK umożliwia określenie współrzędnych położenia drona z dokładnością do centymetra. Współrzędne dronów są jednak niewystarczające, ponieważ konieczne jest podanie dokładnych współrzędnych centrum układu graficznego.

Oprogramowanie do przetwarzania danych, takie jak Agisoft Photoscan, DroneDeplay, Pix4d, Icarus OneButton i inne, pozwoli uzyskać bardzo dokładne mapy za pomocą geotagów, ale prawdziwa precyzja mapy nie będzie znana bez punktów kontrolnych.

Wniosek: punkty kontrolne naziemne muszą być użyte do stworzenia wyniku badania pomiarowego. W przypadku mapy z przybliżoną dokładnością wystarczy polegać tylko na GPS RTK i możliwościach oprogramowania do przetwarzania danych.

Krok czwarty: Misja lotnicza

Dla starannie zaplanowanej misji latanie jest najprostszym krokiem. Wykonanie misji różni się w zależności od typu UAV i używanego sprzętu, dlatego w tym temacie nie będzie ono szczegółowo opisane (zapoznaj się z dokumentacją sprzętu i programu UgCS).

Przed lotem – ważne kwestie 

W większości krajów obowiązują surowe przepisy dotyczące użytkowania UAV. Zawsze przestrzegaj przepisów! Zazwyczaj zasady te można znaleźć na stronie internetowej lokalnego urzędu lotniczego.

W niektórych krajach potrzebne jest specjalne zezwolenie na wszelkiego rodzaju zdjęcia lotnicze / wideo. Sprawdź lokalne przepisy.

W większości przypadków misje są planowane przed przybyciem do miejsca lotu (np. w biurze, w domu) za pomocą satelity z mapy Google, Bing itp. Przed lotem zawsze sprawdź rzeczywiste okoliczności w miejscu gdzie chcesz latać. Może zaistnieć konieczność dostosowania punktów startu / lądowania do swoich potrzeb lub całkowitej zmiany ich lokazliacji, na przykład w celu uniknięcia wysokich przeszkód (np. drzew, masztów, linii energetycznych) w obszarze lotu.

Krok piąty: Geotagowanie obrazu

Geotagowanie zdjęć jest opcjonalne, jeśli wykorzystano punkty kontroli naziemnej, ale prawie każde oprogramowanie do przetwarzania danych będzie wymagało mniej czasu na przetwarzanie obrazów z geotagami.

Niektóre najnowsze i profesjonalne drony z wbudowaną kamerą mogą automatycznie geotagować obrazy w locie, w innych przypadkach zdjęcia mogą być geotagowane w UgCS po locie.

Bardzo ważne: UgCS używa logu telemetrycznego z drona, który jest odbierany przez kanał radiowy, aby wyodrębnić pozycję drona na określony moment (kiedy zrobiono zdjęcia).

Aby geotagować zdjęcia przy użyciu UgCS, zapewnij niezawodne odbiory telemetryczne podczas lotu. Szczegółowe informacje na temat geotagowania obrazów za pomocą UgCS można znaleźć w Podręczniku użytkownika UgCS.

Krok szósty: Przetwarzanie danych

Uruchamianie UgCS PRO w wersji 2.12 UgCS MAPPER – oprogramowanie do georeferencyjnego graficznego przetwarzania obrazu, umożliwiające tworzenie map 2D w terenie, nie wymaga połączenia z Internetem. Mapa złożona w terenie daje informacje operatorom UAV, jaką uzyskali jakość i gęstość obrazów. Informacja ta ma kluczowe znaczenie dla podjęcia decyzji, czy lot powinien zostać powtórzony przed opuszczeniem obszaru pomiarowego.

Aby uzyskać bardziej szczegółową analizę i modele 3D uzyskanych obrazów, można użyć oprogramowania innych firm. Doświadczenie Zespołu UgCS  mówi, że Agisoft Photoscan jest bardzo wydajnym i elastycznym oprogramowaniem, ale niektórzy użytkownicy mogą uznać, że uzyskanie pożądanego rezultatu wymaga zbyt dużego nakładu pracy. Najbardziej nieskomplikowanym rozwiązaniem dla użytkowników jest usługa online DroneDeploy. Wszystkie inne pakiety oprogramowania i usługi będą proponować rozwiązania pomiędzy dwoma powyższymi pod względem złożoności i jakości wydruku.

Obraz 22. Import mapy do UgCS
Obraz 22. Import mapy do UgCS
Krok siódmy: Import mapy do UgCS (opcja)

W razie potrzeby, aby misja mogła zostać powtórzona w przyszłości, UgCS umożliwia importowanie pliku GeoTiff jako warstwy mapy i wykorzystywanie go do planowania misji. Bardziej szczegółowe instrukcje można znaleźć w Instrukcji użytkownika UgCS.

Zobacz wynik importowanej mapy utworzonej przy użyciu narzędzia do fotogrametrii UgCS zaimportowanego jako plik GeoTiff (obraz 22). 

Tutorial UgCS Photogrammetry Tools do planowania misji pomiarowych