и 
Как создать точные 3D-фотограмметрии карты с использованием опорных точек и не-RTK дрона?
Это руководство предназначено для профессионалов и любителей, которым нужны точные 3D-карты местности или местности, но у которых нет дорогого дрона с модулем RTK. Это руководство покажет вам, как получить карты с точностью до сантиметра, используя стандартный (не RTK) дрон, наземные контрольные точки (GCP) и программное обеспечение для фотограмметрии.
В отличие от дронов с поддержкой RTK, которые встраивают геопривязанные данные с точностью до сантиметра непосредственно в каждое фото, дроны без RTK используют стандартный GPS, который может вносить погрешности позиционирования в несколько метров. Для преодоления этого ограничения мы используем физические маркеры GCP, точные координаты которых измеряются с помощью... RTK интеллектуальная антеннаОни служат ориентирами в процессе фотограмметрии, и при тщательном планировании и обработке можно достичь точности геодезического уровня даже с использованием стандартных дронов.
Убедитесь, что у вас есть доступ и учетные данные для NTRIP служба. Вам нужна помощь в поиске службы исправления, обратитесь к нашему Список стран, NTRIP коррекционные услуги в вашей стране.
Требуемое оборудование:
- RTK интеллектуальная антенна
- Наземные контрольные точки (GCP) для дронов
- Pole for survey GNSS antenna
- Tripod for surveying pole
- Дрон с камерой и SD-картой
- Smartphone (iOS или Android)
- на ПК
Требуемое программное обеспечение:
- Юго-западные карты
- Дронлинк
- ВебОДМ (это инструмент фотограмметрии с открытым исходным кодом с дополнительными платными функциями, такими как облачный сервис, техническая поддержка и т. д. Если вы технический пользователь и не против практической настройки, вы можете установить его бесплатно с GitHub. В нашем руководстве мы используем платную облачную версию WebODM)
Как создать точные 3D-карты с использованием беспилотников и наземных контрольных точек?
Разместите опорные точки и измерьте их точные координаты с помощью интеллектуальной RTK-антенны.
- Разместите контрольные точки (GCP) на вашей области картирования. Чтобы гарантировать, что ваша окончательная 3D-модель будет точной, следуйте этим правилам:
- Разместите опорные точки около каждого угла съемки и как минимум одну в центре.
- Располагайте опорные точки на расстоянии 50–100 метров друг от друга; при необходимости добавьте их вдоль длинных краев.
- Убедитесь, что опорные точки хорошо видны с воздуха и не закрыты деревьями или другими объектами.
- Если рельеф неровный, разместите опорные точки как в высоких, так и в низких точках.
RTK интеллектуальная антенна Совместимо со многими мобильными ГИС-приложениями. В этом руководстве используется Приложение SW Карты чтобы продемонстрировать, как подключить его к вашему Устройство Android или iOS.
- Установите приложение SW Maps на свое мобильное устройство из... Гугл игры or Магазин Apple AppОткройте приложение и предоставьте необходимые разрешения (только при первом использовании).
- Включите интеллектуальную RTK-антенну, нажав кнопку POWER на передней панели.
- Подключайтесь к SW Maps через Bluetooth и к NTRIP обслуживание, выполнив шаги, указанные в раздел руководства пользователя интеллектуальной RTK-антенны. NTRIP В разделе «Статус» будет отображаться подтверждение успешного подключения и активной потоковой передачи данных на ваше устройство.
- Убедитесь, что вы установили Высота инструмента Чтобы высота вашей геодезической штанги совпадала с высотой вашей геодезической штанги, это крайне важно для точного измерения положения на уровне земли.
- Перед проведением измерений в полевых условиях убедитесь, что интеллектуальная RTK-антенна подключена к вашему устройству. smartphone и получают исправления. В SW Maps откройте Меню > Скайплот и проверьте тип исправления. Для максимальной точности следует выбрать следующий вариант: Исправление РТК.
- Установите интеллектуальную RTK-антенну на первую контрольную точку, убедившись, что пузырек на столбе находится в центре круга. Это подтвердит идеально вертикальное положение столба для точного позиционирования.
- Нажмите на боковое меню, нажмите на Функция->Создать слой.
- Введите имя слоя, выберите тип геометрии «Точка» и выберите геометрический символ. На этом этапе также можно задать цвет слоя.
- Выберите спутниковое как фоновую карту. Включить Треки, и в разделе Фильтр выберите Слои функций.
- Press Добавить слой и нажмите Записанная функция GNSS.
- Задайте имя слоя., выберите ТОЧКА как тип геометрии, и выберите геометрический символ, нажмите Добавить.
- Появится новый слой. Нажмите Закрыть.
- Press Rec значок и нажмите Функция записи.
- В Замечания поле введите название точки на земле — например, GCP 1. Мы рекомендуем проверить Усредняющие поле, чтобы позволить комплекту вычислить усредненное положение (убедитесь, что столб неподвижен во время этого процесса). Тип фиксации должен оставаться RTK Fix, чтобы получить хорошую точность измерений. Затем нажмите '+' для записи позиции. Вы увидите сообщение «Точка зафиксирована!».
- Перейдите к наземной контрольной точке № 2 и выполните измерение, как описано в шаге 15. Повторите этот процесс для всех наземных контрольных точек (в нашем руководстве мы использовали 6 опорных точек).
После завершения вы увидите карту, отображающую все записанные объекты.
- Чтобы экспортировать проект, нажмите в главном меню SW Maps, нажмите Экспортный проект.
- Выбирайте CSV экспортировать формат и нажать Экспортировать.
Делайте снимки с дрона
- Запустите приложение DroneLink на своем smartphone.
- Включите ваш дрон и пульт дистанционного управления. Подключите ваш smartphone к контроллеру.
- Подождите, пока DroneLink обнаружит дрон и подтвердит блокировку GPS.
- Нажмите «+», чтобы создать новую полетную миссию. Выберите Карт шаблон.
- Чтобы определить граничные точки, снимите дрон и переместите его на вершину 1-й опорной точки. Помните, что первая точка отмечает высоту полета вашей платной версии Dronelink.
- Нажмите Запись для сохранения координат 1 опорной точки.
- Направьте свой дрон к следующей опорной точке и сохраните координаты. Повторите это для всех имеющихся опорных точек и нажмите Следующая.
- Выбирать Фото как тип СМИ и пресса Следующая.
- Не настраивайте дополнительные параметры, если вы не являетесь продвинутым пользователем, и нажмите Следующая.
- Не настраивайте дополнительные параметры, если вы не являетесь продвинутым пользователем, и нажмите Следующая.
- Установить скорость полета и нажмите Следующая.
- Поставьте Переднее перекрытие и нажмите Следующая.
- Поставьте Боковое перекрытие и нажмите Следующая.
- Выберите Сетку в качестве шаблона и нажмите Следующая.
- В Направление картирования В настройках вы можете выбрать предпочитаемое вами направление, но в нашем случае мы использовали вариант по умолчанию. Нажмите Далее.
- Поставьте Карданный шаг камеры дрона в градусах и нажмите Следующая.
- Введите название плана миссии и нажмите Следующая.
- Будет показана сводка миссии. Нажмите Продолжить.
- Миссия будет рассчитана. Нажмите Играть чтобы запустить его.
- Дрон выполнит навигацию к начальной точке, а затем запустит миссию. Дрон будет летать автоматически — ручное управление во время полета не требуется. Вы можете следить за ходом миссии через панель управления полетом в приложении.
- Как только миссия будет завершена, вы увидите уведомление в приложении.
- Теперь вы собрали все полевые измерения, необходимые для создания 3D-модели.
Обработка изображений и построение 3D-модели местности
- Вернувшись к офисному ПК, перенесите CSV-файл, экспортированный из SW Maps, в Шаг 16 на ваш компьютер. Мы используем этот файл, содержащий координаты опорных точек, позже, во время процесса выравнивания фотографий в WebODM, чтобы повысить точность 3D-модели.
- Если вы используете Android, подключите телефон к ПК через USB, выберите Передача файла режиме и скопируйте экспортированный файл из SW_Карты папку.
- Кроме того, вы можете отправить файл себе по электронной почте или загрузить его в облачный сервис (например, Google Drive, Dropbox) и загрузить на свой ПК.
- Используя данные из CSV-файла SW Maps, создайте CSV-файл, включающий название опорной точки, северное и восточное положение, а также высоту.
GCP Label,Northing,Easting,Elevation
GCP1,529356.250827686,9251137.5643209,8.465
GCP2,530203.125367657,9250140.80991621,15.781
...
- Сохраните его на своем ПК как CSV-файл, мы используем его позже на шаге №48.
- Загрузите все фотографии, сделанные дроном. Вы можете сделать это, подключив дрон напрямую к компьютеру или вынув SD-карту из дрона и вставив ее в ПК.
- Из всех сделанных снимков найдите те, на которых видны точки GCP, и сохраните их в отдельной папке.
- Откройте WebODM. Нажмите Добавить проект, дайте ему имя, добавьте описание, если необходимо, и нажмите Создавай.
- Перейдите на сайт Интерфейс GCP, нажмите на Загрузите существующий файл контрольной точки.
- Выберите файл, который вы экспортировали из SW Maps, и нажмите Открыто.
- Появится предварительный просмотр файла Ground Control Point (GCP), показывающий точные координаты каждой точки. Нажмите нагрузка для импорта GCP.
- Press Поставщик карт и нажмите спутниковое в режим просмотра со спутника для визуализации опорных точек на карте.
- Press Выберите изображения.
- Перейдите в папку с изображениями GCP, которые вы подготовили на шаге №38, выберите их все для импорта в WebODM и нажмите Открыто.
- Загрузятся картинки с GCP. Теперь мы сопоставим каждую координату GCP с изображением дрона, показывающим соответствующую цель. Нажмите на первое изображение.
- Нажмите «Удалить предустановленные координаты» в окне точек наземного контроля и в окне просмотра карты.
- Нажмите кнопку "+Нажмите кнопку », затем щёлкните по центру контрольной точки на изображении. Затем сопоставьте её с соответствующей точкой на спутниковом снимке, щёлкнув по тому же месту. Вы можете определить, какая опорная точка соответствует какой, проверив номер на фотографии — он должен совпадать с названием, отображаемым в окне спутникового снимка.
- Press Назад и повторите шаги 46–48 для каждого оставшегося изображения GCP, чтобы связать каждую фотографию с соответствующей ей координатой. Один GCP может быть связан с несколькими изображениями, содержащими одну и ту же точку. Эти шаги важны, так как сгенерированный файл связывает каждый GCP с определенными значениями пикселей (X, Y, Z) в пределах изображения, которые используются для повышения точности геопривязки.
- Когда все изображения опорных точек привязаны к точным координатам опорных точек, нажмите Экспорт файла и нажмите Сохранено. Этот файл экспорта Ground Control помогает точно выровнять карту для дальнейшей постобработки в WebODM.
- Переименуйте файл в GCP_file.txt и переместите его в ту же папку, где хранятся все ваши изображения с дронов.
- Теперь импортируем все фотографии местности. Перейдите в Главная и нажмите Выберите изображения и файлы GPS.
- Выберите все изображения дронов вместе с GCP_file.txt, затем нажмите Открыто. Подождите несколько секунд, пока данные будут нанесены на карту.
- Включить спутниковый вид или вид на карту Google в Базовые карты.
- Выбирайте Вариант обработки в соответствии с вашими потребностями. Мы будем использовать Высокая разрешающая способность. Он оптимизирует настройки для создания ортофотоснимков и 3D-моделей наивысшего качества. Используйте его, если вам нужна лучшая визуальная детализация, но учтите, что это требует больше времени обработки и памяти. Нажмите Утверждать.
- Press Начать обработку. Обработка может занять несколько минут.
- Нажимая Отображение следов вы можете проверить ход выполнения. В нашем случае обработка заняла 22 минуты.
- После завершения появится предварительный просмотр карты фотограмметрии. Нажмите Показать карту для просмотра вашей 2D-модели.
- Теперь вы можете увидеть свою фотограмметрическую модель местности в 2D, наложенную на Google Maps.
- Нажмите кнопку 3D в правом нижнем углу, чтобы переключиться в 3D-вид.
- Ваша 3D-модель теперь будет доступна для интерактивного исследования.
Сопутствующие продукты
Если вы хотите следовать этому руководству, все товары у нас есть на складе и готовы к отправке:
