پلت فرم پهپاد  موفقیت آینده تصویربرداری هوایی و مدل سازی/آینده نقشه برداری پهپاد:

از آنجایی که این روز ها نقشه برداری با پهپاد رونق زیادی پیدا کرده است قصد داریم در این مقاله در مورد پهپاد ها و آینده انها صحبت کنیم.

پهپاد  (هواپیماهای بدون سرنشین) به سرعت در حال تبدیل شدن به یک منبع ارزشمند داده برای بازرسی، نظارت، نقشه برداری و پروژه های سه بعدی مدل سازی است.

تخمین زده شده است که سرمایه گذاری در صنعت تجاری  UAS به ۳٫۵ میلیارد دلار تا سال ۲۰۲۴ افزایش خواهد یافت.

این نشان می دهد که پهپاد پتانسیل کمک و یا جایگزین روش های سنتی جمع آوری داده ها را دارد.

این افزایش سرعت پذیرش پهپاد، عمدتا پیشرفت های تکنولوژیکی در معماری ریزپردازنده ها و هزینه های کم فرآیند تولید است.

حتی مصرف کننده پهپاد که در دسترس کمتر از ۱۰۰۰ پوند است، در حال حاضر دارای واحد های اندازه گیری داخلی پیشرفته IMUs، گیرنده های GNSS با قابلیت GPS و قابلیت پخش ویدئو با کیفیت بالا در زمان واقعی می باشد.

جدا از ویژگی های ایمن متعدد پرواز ، فن آوری باتری LiPo پیشرفته و همچنین ارتباط کاربر با سخت افزار و نرم افزار، این هواپیمای بدون سرنشین کوچک توسط علاقمندان، شرکت های تجاری و محققین به طور یکسان پذیرفته شده است.

پلتفرم های(پهپاد) فعلی:

به طور سنتی، UAS ثابت به طور کلی برای پوشش مناطق بزرگ استفاده می شود، زیرا آنها می توانند در هوا با یک باتری تنها با یک هواپیمای بدون سرنشین چند چرخ مانند (Parrot Disco) باقی بمانند، که مدت پرواز حدود ۵۵ دقیقه است.

با این حال، با پیشرفت تکنولوژی باتری لیتوپومی، سیستم های چند چرخشی با سرعت بالا، زمان پرواز را تا ۴۰ دقیقه بیشتر نیز می برند. به دلایل مختلف، از جمله سهولت استفاده، VTOL ( پرواز و فرود هواپیمای بدون سرنشین به طور عمودی) و توانایی شناوری، سیستم های چند چرخشی به تدریج سهم قابل توجهی از بازار را نسبت به سکوهای معمولی ثابت به دست آورده اند. در آینده، با توسعه سیستم عامل هایی که مزایای پایدار (مدت پرواز) و سیستم عامل های چند چرخش (شناور) مانند (Wingtra) را ترکیب می کنند ممکن است، تغییر کند.

ساختاری از حرکت نرم افزار (SfM):

در حالی که بعضی از کاربردهای UAS مانند دقت کشاورزی، از سنسورهای چند / طیفی و LiDAR استفاده می کنند.

اکثر کاربری های پهپاد هنوز از دوربین های RGB استفاده می کنند.

به موازات پیشرفت در تکنولوژی پهپاد ، ساختارحرکت نرم افزاری (SfM) جهت مقابله با تصاویر RGB بسته های نرم افزاری فتوگرامتری اکنون برای سنسورهای پهپاد بهینه سازی شده است. SfM یک جایگزین مدرن برای فتوگرامتری سنتی ارائه می دهد که نزد کاربران UAS چند چرخشی بسیار محبوب است. نرم افزار SfM با استفاده از نسل جدیدی از الگوریتم های تطبیق تصویر برای ایجاد مدل های سه بعدی، با تطبیق ویژگی های چندین تصویر، الگوریتم های مبتنی بر رویکرد چندین دیدگاه می باشد و می تواند بسیاری از ویژگی های درون تصاویر را تشخیص دهد.

ابر پردازش:

نرم افزار SfM به طور کلی بر روی رایانه های مبتنی بر CPU ها و پردازنده های بسیار گران و گران قیمت متکی است. اخیرا، ارائه دهندگان نرم افزار SfM مانند Pix4D، کاربران را قادر به آپلود تصاویر جغرافیایی به مرکزیت پردازش ابری خود و از بین بردن نیاز به کاربران برای سرمایه گذاری در رایانه های با قدرت بالا کرده اند. رابط ابر، اجازه می دهد تا کاربر فرمت های تصویر پردازش را دانلود و نتایج را در انواع مختلف بسته های GIS برای تکمیل هر گونه تجزیه و تحلیل بیشتر، داشته باشد .

یکی از نرم افزار های پردازش تصاویر Agisoft می باشد می توانید ان در سایت دانلود نمایید.

pix4d در نقشه برداری پهپاد
نرم افزار پردازش تصاویر پهپاد pix4d

تولید مجموعه داده های مرسوم

طیف وسیعی از محصولات اکنون می تواند به راحتی از یک جریان کاری SfM که امکان تجزیه و تحلیل، تجسم و ارتباطات متعدد را فراهم می کند، حاصل شود. انعطاف پذیری پلت فرم UAS و سنسور و نرم افزار SfM توانسته است کاربران UAS را برای جمع آوری و تولید مجموعه های تصاویر مختلف با رزولوشن های فضایی و زمانی خاص برای یک برنامه کاربردی به طور مناسبی قدرتمند کند.

دقت پهپاد:

در کنار تمامی تحولات در سیستم عامل ها، سنسورها، باتری ها، سخت افزارها و نرم افزارها، تصاویر با وضوح بالا اکنون می توانید برای ساخت مدل های دقیق سه بعدی از سطح زمین و ویژگی های آن را به دست بیاورید.

برای کاربر UAS یا پهپاد ، می توانید در مورد پارامترهای برنامه ریزی ماموریت مورد نیاز برای کسب اطلاعات، تصمیم گیری کنید.

انتخاب فاصله زمین نمونه برداری یا GSD (اندازه زمین بر پایه یک پیکسل در یک تصویر) میزان دقت و صحت را می تواند به دست آورد.

پارامترهای دیگر، از جمله تنظیمات همپوشانی تصویر را می توان بسته به نوع زمین و محتوای تصویر مورد نیاز تنظیم کرد.

نقاط کنترل زمینی (GCP) در حال حاضر مورد نیاز است زیرا در اکثر UAS ها هنوز تنها با گیرنده GNSS تک نفره مجهز به دقت ۲ متری به جای دقت سانتی متر مورد نیاز برای بررسی برنامه ها استفاده می شود.

یک GNSS RTK نیز برای اندازه گیری نقطه مرکزی GCP برای اطمینان از نتایج دقت بالا مورد نیاز است.

در دسترس بودن راه حل های RTK و PPK در سیستم عامل های UAS در حال حاضر نیاز به GCP را بر روی زمین بررسی می کند و این به طور قابل توجهی قابلیت های نقشه برداری پلت فرم UAS را افزایش می دهد.

چند کاربرد 

باستان شناسی، نقشه برداری توپوگرافی ، نقشه برداری با پهپاد ، مدیریت ساحلی و…

باستان شناسی:

تصاویر با وضوح بسیار بالا با استفاده از UAS کم هزینه با رزولوشن زمینی کمتر از ۵cm در هر پیکسل می تواند برای تولید تصاویر منظره با وضوح بالا، DSM ها و ابرهای نقطه برای سایت های بزرگ باستان شناسی (بزرگ تر از ۱ کیلومتر مربع) این اجازه می دهد تا نقشه های دقیق سایت و شناسایی سیستم های مزرعه ای که از زمین قابل دیدن نیستند تولید شوند.

این کار با استفاده از اسکن های لیزری زمینی، تصاویر ماهواره ای یا تصاویر RGB که از هواپیماهای مجهز گرفته شده، دشوار می باشند.

مزایای به دست آوردن تصاویر از پهپاد دارای هزینه های کم در مقایسه با راه اندازی عکاسی هوایی سنتی و تا حد قابل توجهی زمان مورد نیاز برای پوشش دادن این مناطق با تکنیک های زمین شناسی سنتی را کاهش می دهد.

UAS با هزینه پایین می تواند شکاف گردش داده های باستان شناسی که در آن مناطق وسیعی در یک زمان کوتاه نیاز به دقت بسیار زیاد دارند را پر می کند.

داده های مشتق شده از UAS می تواند در نرم افزار GIS تجزیه و تحلیل شوند تا رکورد شرایط موقعیت ها که می تواند به راحتی به روز شوند، تجزیه و تحلیل کنند، و همچنین فرصتی برای ارائه یافته ها به صورت بصری برای کمک به افزایش آگاهی و مشارکت جامعه در برجسته سازی اهمیت سایت های باستان شناسی ارائه دهند.

دانلود نرم افزار arcgis

خلاصه و نتیجه گیری در مورد پهپاد:

به طور خلاصه، مثال های بالا نشان می دهند که UAS می تواند تصاویر ارتوفتو با کیفیت بالا و DSM ها را تولید کند. با این حال، هشدارهای متعددی وجود دارد که باید در حال حاضر مشاهده شود.

مهمتر از همه، پارامترهای پرواز UAS و روش های کسب اطلاعات باید با دقت برای رسیدن به نتایج مطلوب دنبال شود.

به طور کلی این پارامترها شامل اطمینان از استفاده از GSD مناسب، ارتفاع پرواز و همپوشانی تصویر / لبه های جانبی می شود.

علاوه بر این، برای UAS فعال غیر RTK، GCPs با کیفیت بالا و نقاط کنترل باید گرفته شوند.

در تمام مراحل جمع آوری و پردازش داده ها ، تجهیزات بدون خطا اجرا می شوند. نرم افزار فوتوگرامتری SfM توانسته است هر تصویری که از هر پرواز به دست می آورد به درستی کالیبراسیون کند، با وجود این که تنظیمات همپوشانی تصویر کوچکتر و شرایط روشنایی زیرمجموعه مورد استفاده برای پوشش دادن موقعیت های منطقه ای، بزرگ بود.

می توان نتیجه گرفت که UAS کم هزینه می تواند به عنوان یک ابزار جمع آوری داده تصویر موثر در محیط های مختلف جغرافیایی مورد استفاده قرار گیرد.

هنگامی که این سیستم با تجزیه و تحلیل GIS ترکیب شده است، این سیستم عامل می تواند فرصتی برای ارائه اطلاعات منحصر به فرد در مورد چنین محیطی در جزئیات بی سابقه و در مقیاس های بزرگتر از آنچه قبلا امکان پذیر بود، ارائه دهد.

پیشرفت سریع در تکنولوژی UAS همراه با کاهش هزینه ها احتمالا UAS را تبدیل  به عنوان ابزار جمع آوری داده ها در برنامه های باستان شناسی، توپوگرافی و برنامه های مدیریت ساحلی خواهد کرد.

منبع : gis-professional

جهت اخذ راهنمایی درباره محصولات رایگان فقط از طریق دیدگاه اقدام نمایید. جهت مشاوره در موارد دیگر مانند سفارش پروژه، درخواست همکاری ، مشاوره در خرید از راه های زیر می تواند اقدام نمایید.


ایمیل:         info@mapscale.ir


مشاوره:      09378407423


واتساپ:      09378407423


 

آموزش مفید بود؟

امتیاز دهید و به اشتراک بگذارید.
همچنین بخوانید:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

فهرست