Узнайте о различных способах создания карты с помощью дрона, включая дроны без GPS, с GPS и с RTK, а также советы и рекомендации, которые помогут сэкономить время.

В наши дни дроны, кажется, повсюду. От людей, управляющих любительскими дронами на пляже, до профессиональных фотографов, делающих уникальные снимки для своих клиентов, до отделов общественных работ, наблюдающих за выбоинами в своем местном сообществе, и всего остального, очевидно, что дроны становятся все более ценными инструментами для самых разных применений. Дроны особенно полезны для картографирования, поскольку они способны делать геопривязанные изображения в большом масштабе.

Это действительно захватывающее развитие для картографической и геопространственной индустрии. Всего пятнадцать лет назад никто не верил, что возможно или осуществимо захватывать геопривязанные изображения в реальном времени с такого маленького и доступного устройства. Конечно, несколько компаний и правительств собирали данные изображений со спутников или самолетов каждые пару лет, но эта информация была недоступна для подавляющего большинства людей, создающих карты. Кроме того, она собиралась для мест, которые они считали важными, и в соответствии со спецификациями, которые подходили для их проекта, а не обязательно в том, что было нужно отдельным людям для их собственных инициатив. Я знаю это из первых рук, так как я был одним из тех инженеров, которые хотели масштабировать свои картографические проекты, захватывая собственные изображения. Я даже рассматривал возможность покупки дирижабля, но это история для другого дня.

Несмотря на это, возможности, о которых мы мечтали, теперь стали реальностью благодаря быстрым инновациям в беспилотной и геопространственной индустрии. Хотя теория, лежащая в основе процесса, в основном осталась прежней, новые технологии позволили радикально сократить время и затраты, связанные с картографированием с помощью дронов, и даже полностью исключить некоторые этапы.

Работать в сфере дронов и картографии еще никогда не было так увлекательно!

Как сделать карту с помощью дрона

Прежде чем углубиться в различные технические подходы к картографированию с помощью дронов, давайте сначала рассмотрим базовый рабочий процесс, который необходимо выполнить (будь то человек или машина — решать вам, подробнее об этом позже).

Доступная глобальная точность без лишних хлопот.
Получайте точное позиционирование до сантиметра на любом двухдиапазонном устройстве GNSS с молниеносным временем сходимости в нашей сети поправок RTK.

1. Определите свою методологию

Целью любого картографирования и связанного с ним сбора данных является точное представление объектов и мест на поверхности Земли . Операторы дронов могут выполнять геопривязку изображений во время постобработки или в режиме реального времени, в зависимости от используемой технологии.

2. Установить наземные контрольные точки

Если вы планируете геопривязать изображение при постобработке, вам необходимо настроить наземные контрольные точки (GCP) до запуска дрона. Эти GCP будут служить известными точками местоположения, которые вы будете использовать при определении положения изображений, которые вы снимаете. Чтобы обеспечить точность изображений, полученных с помощью дрона, обязательно изучите эти GCP с помощью системы GNSS. GCP также могут быть полезны для обеспечения максимальной точности сбора данных, даже если ваш дрон может выполнять геопривязку в режиме реального времени.

3. Сфотографируйте свои изображения

После настройки опорных точек вы можете запустить свой дрон и начать собирать данные. Если ваш дрон оснащен правильной технологией, вы можете автоматизировать план полета и летать на большие расстояния с меньшими усилиями. В любом случае, съемка изображений с помощью вашего дрона является самой важной частью всего этого процесса; просто убедитесь, что вы настроили опорные точки или имеете способ геопривязки изображений к значимым данным.

4. Склеивайте изображения воедино при постобработке

После того, как вы сделали снимки, вам нужно связать их все вместе и разместить на поверхности Земли. Как мы уже упоминали, опорные точки помогут с геопривязкой, если ваш дрон не делает этого в режиме реального времени. Но также необходимо связать каждое изображение друг с другом, чтобы вы могли создать полную и пространственно точную карту. Традиционно это требует много ручных усилий для сшивания изображений, хотя есть некоторые инструменты, которые упрощают этот процесс.

Вот и все! Это немного упрощенный процесс картирования с помощью дрона, но он должен дать вам хорошую отправную точку для принятия решения о собственной методологии. Главный вывод здесь заключается в том, что вы можете рассчитывать на то, что потратите время и ресурсы на подготовку к запуску вашего дрона, а затем на постобработку полученной информации. Сколько времени и усилий вы вложите, будет зависеть от выбранной вами технологии, поэтому давайте рассмотрим это далее.

Картографирование с помощью дрона без GPS

Со всеми инновациями, которые появились в отрасли, многие считают картографирование с помощью дрона без GPS устаревшим методом картографирования. Тем не менее, многие картографы и геодезисты все еще используют этот метод. Если у вашего дрона нет GPS, вам нужно будет внимательно следовать описанному выше процессу и быть готовым потратить много времени как до полета, так и на постобработку. Опорные точки будут иметь решающее значение для вашей географической привязки, поэтому обязательно позаботьтесь об их установке в местах, которые вы сможете легко заметить на полученных снимках.

После того, как вы собрали изображения, вам нужно будет и привязать их к местности, и сшить вместе, чтобы создать карту. Это может быть очень ручным и затратным в плане вычислений, но это проверенный и верный метод создания карты с использованием изображений, полученных с помощью дрона.

Картографирование с помощью дрона с GPS

Если ваш дрон оснащен GPS или другой технологией GNSS, вам не нужно полагаться на опорные точки, чтобы понять, где на поверхности Земли находится каждое изображение. Вместо этого дрон будет ставить отметку времени и местоположения на каждое изображение, которое он снимает, регистрируя все данные во время полета. Как мы уже упоминали, не повредит иметь несколько опорных точек, настроенных на всякий случай, но с этим типом дрона вы определенно можете сократить время, которое вы тратите перед полетом.

Даже с дронами, оснащенными GPS, вам все равно придется потратить время на постобработку, чтобы убедиться, что позиционирование, полученное для каждого изображения, является пространственно точным. Для этого вам нужно будет загрузить данные базовой станции и сети кинематики в реальном времени (RTK) (часто из хранилища данных или аналогичной службы), что может занять часы или дни в зависимости от источника исторических данных RTK. С помощью этих данных вы можете исправить любые неточности GPS, с которыми мог столкнуться ваш дрон, чтобы убедиться, что ваши изображения имеют правильную географическую привязку. Опять же, вам в конечном итоге нужно будет сшить вместе геопривязанные изображения, чтобы создать полную карту. Хотя этот процесс немного менее утомителен, чем геопривязка вручную с помощью опорных точек, вы все равно можете рассчитывать потратить много времени и ресурсов на постобработку, чтобы получить наилучшие результаты.

Картографирование с помощью дрона, оснащенного GPS и RTK

Если вы хотите максимально сократить время и расходы при создании карты с помощью дрона, этот метод для вас. Как и в случае с другими дронами, оснащенными GPS, вам не придется тратить много времени на настройку опорных точек перед полетом. Кроме того, RTK позволяет планировать высокоточные траектории полета , чтобы ваш дрон мог точно перемещаться по реальному миру без опорных точек.

Однако, возможно, самым большим преимуществом этого метода является то, что дроны, оснащенные как GPS, так и RTK, могут не только мгновенно привязывать каждое изображение к местности, но и исправлять любые неточности сигнала GPS в режиме реального времени. С RTK вам не нужно будет ждать часами, пока ваши данные будут исправлены, вместо этого вы можете мгновенно загрузить то, что вы сняли, и создать карту. Операторам дронов не нужно извлекать данные поправок GPS из хранилища данных, вместо этого они могут создать карту с помощью всего лишь ноутбука. Любая сшивка изображений, если она вообще нужна, радикально сокращается с RTK .

Все это означает, что картографирование с использованием дрона с поддержкой GPS и RTK сэкономит вам больше всего времени и ресурсов при создании конечного продукта, а также обеспечит наиболее точную геопривязку для ваших изображений, полученных с помощью дрона. И благодаря быстрым инновациям в этой области за последнее десятилетие или около того, дроны с поддержкой RTK теперь доступны и недороги.

Три основных варианта использования картографирования с помощью дронов с RTK

Этот обзор методов картографирования с помощью дронов мог заставить вас задуматься о множестве различных способов применения этой технологии в реальном мире. Существует бесконечное количество вариантов использования картографирования с помощью дронов, но некоторые из них более распространены, чем другие.

Картографирование с помощью дронов с RTK наиболее полезно, когда вы хотите оптимизировать скорость и стоимость, не жертвуя точностью. Постобработка — это работа на полный рабочий день, если учесть время и вычислительные усилия, необходимые для геопривязки и сшивания изображений, и она просто невыполнима для всех случаев использования картографирования с помощью дронов. Существуют также случаи, когда опорные точки не могут быть размещены для геопривязки, что делает традиционные методы невозможными.

Как мы уже упоминали, существует бесконечное множество способов, которыми дроны с RTK могут улучшить рабочие процессы картирования. Мы разобрали три лучших способа, включая реальный пример того, как дроны с RTK помогают одному профессионалу в области картографии в 5 раз увеличить скорость производства.

Картографирование мест без опорных точек

Карты — это мощные инструменты коммуникации, визуализации и анализа практически всего на поверхности Земли. Однако не все места легко нанести на карту. Это особенно актуально при создании карты, требующей геопривязки от опорных точек.

GCP являются полезными ориентирами для позиционирования, но их необходимо размещать на поверхности Земли. Все чаще карты составляются для мест или объектов, не расположенных непосредственно на земле, что делает GCP практически бесполезными. Возьмем, к примеру, вышку сотовой связи; дроны могут делать снимки со всех разных углов вышки, даже прямо над ней. Но чтобы понять пространственную привязку различных компонентов вышки, вы не можете полагаться на GCP — их негде размещать. В этом случае дроны с поддержкой RTK предоставят наилучшую информацию о позиционировании для полученных вами данных.

Мониторинг объекта и оценка ущерба

Другая ситуация, в которой беспилотники с RTK представляют большую ценность, — это когда вам нужно получить доступ к данным в режиме реального времени. Это обычное дело при мониторинге статуса проекта или быстром создании карт для оценки ущерба в районе. Традиционные методы картирования с помощью беспилотников требуют часов или даже дней времени, потраченного на постобработку, что слишком медленно, когда вы пытаетесь создать карту, которая показывает условия в реальном времени.

Например, команды по управлению строительством или стройкой могут запустить беспилотник над своим проектным участком, чтобы оценить, насколько продвинулся прогресс за день; если им нужно подождать несколько дней, чтобы увидеть карту, информация, которую она предоставляет, уже устарела. Аналогичным образом, спасатели могут запустить беспилотник над районом после катастрофы, чтобы оценить ущерб и определить, где сосредоточить усилия по оказанию помощи. В этом примере особенно важно быстро и эффективно создавать точные карты.

3D моделирование

Разработка 3D-моделей из изображений с дронов — еще одно чрезвычайно популярное применение RTK. Все больше отраслей полагаются на 3D-модели зданий, активов, кварталов или даже целых городов, чтобы лучше понимать реальный мир и принимать обоснованные решения. Чтобы эти 3D-модели были эффективными, они должны быть геопривязаны, как и любая другая карта.

Команды, которые создают 3D-модели, могут использовать беспилотник с поддержкой RTK, чтобы значительно сократить время предварительной и последующей обработки, устраняя необходимость в настройке опорных точек, исправлении ошибок GPS или трате часов на сшивание изображений. Для групп, которые выполняют картографические проекты внутри компании, это означает, что они могут более эффективно приступить к тому, что имеет значение — фактическому анализу. Для организаций и частных лиц, которые предоставляют услуги 3D-моделирования, эта повышенная эффективность означает, что они получают более высокую прибыль на проект и могут масштабировать свой бизнес, привлекая больше клиентов.

Реальный пример картографирования с помощью дрона для 3D-моделирования

Чтобы помочь вам увидеть, насколько полезным может быть картографирование с помощью дронов с RTK для масштабирования операций и сокращения ручного труда, мы хотели бы познакомить вас с Кэмероном Коуном. Как создатель контента и фотограмметрист, Кэмерон часто использует дроны для съемки изображений для 3D-моделирования. До того, как включить RTK в свой рабочий процесс картографирования с помощью дронов, Кэмерон тратил дни только на постобработку полученных данных, прежде чем превратить их в геопривязанную 3D-карту.

Используя RTK с дроном для разработки 3D-карты многофункциональной застройки в Остине, штат Техас, Кэмерон смог ускорить как производство, так и постобработку в 5 раз. Подробнее об опыте Кэмерона читайте здесь .

Подключите свой дрон к самой полной сети RTK

Теперь, когда у вас есть более глубокое понимание того, как RTK может оптимизировать ваши рабочие процессы картографирования дронов, вы, возможно, ищете, с чего начать. В Point One мы специализируемся на предоставлении точного местоположения разработчикам и операторам дронов, чтобы они могли экономить время и ресурсы, не жертвуя точностью, необходимой для создания масштабируемых, надежных карт.

Наша сеть Polaris RTK предоставляет поправки GNSS для дронов по всему миру, без необходимости в персональной базовой станции. Мы активно управляем расширяющейся сетью из более чем 1440 глобальных базовых станций, чтобы наши пользователи могли получать доступ к данным поправок GNSS в режиме реального времени. С Polaris операторы дронов могут создавать карты с 99%-ным временем безотказной работы и в 100 раз более точным пространственным выравниванием, чем традиционные решения. Самое лучшее, что Polaris доступен и доступен для любого, у кого есть дрон для использования. Просто посетите наш интернет-магазин, чтобы узнать больше о ценах и заказать свой комплект разработчика .

Мы надеемся, что эта статья была для вас информативной, поскольку вы узнаете больше о картографировании с помощью дронов и инновационных способах изменения нашей отрасли. Несколько лет назад я был довольно разочарован тем, как сложно купить дирижабль для точной съемки в масштабе, но теперь я рад, что мне не нужно думать, где хранить эту штуку. Дроны занимают гораздо меньше места.

Хотите узнать больше о RTK для картографирования с помощью дронов? Свяжитесь с нашей командой экспертов .