2. ФОТОГРАМЕТРИЧНО ЗАСНЕМАНЕ НА ОБЕКТА ЧРЕЗ
БЕЗПИЛОТЕН ЛЕТАТЕЛЕН АПАРАТ И ОБРАБОТКА
НА ДАННИТЕ
2.1. Описание на обекта
Обектът парк „Студентски” се намира в гр. София, район Студентски. Участъкът от парка, който е изследван е разположен в близост до Технически университет и парк хотел „Витоша” и има приблизителни размери от порядъка на 30 000 m2. В парка има изградени алеи, а терена е сравнително равнинен.
2.2. Характеристики на безпилотния летателен
апарат - дрон GTP
За заснемане на обекта е използван хексакоптер модел Trimble ZX5. Безпилотният летателен апарат е с вертикално излитане и приземяване и може да лети чрез ръчно управление или да извършва автоматични полети чрез навигационна система. В таблица 1 са дадени основни характеристики от пълната спецификация на хексакоптера.
Безпилотният летателен апарат е снабден с цифрова камера модел Olympus с разделителна способност 16 MP.
2.3. Заснемане на обекта
Дронът ZX5 се управлява посредством джойстик и мини компютър, на който е инсталирана програмата за управление и планиране на полета Trimble Access Aerial Imaging Application. На място се правят корекции на летателния план, ако се налага. Заснемането е извършено през пролетта на 22.04.2016 г. Направен е един летателен полет с височина на летене H = 70m., надлъжно и напречно застъпване - 80% и фокусно разстояние -14mm. Основна характеристика на дигиталните продукти е стойността на разделителна способност (GSD), която в конкретния случай е 0.018m. В резултат на аерозаснемането са получени 222 снимки.
Фиг. 1. Опорни точки маркирани върху алея и мека повърхност
В обекта, който подлежи на заснемане са използвани 9 бр. опорни точки (марки). Точките са поставени и измерени непосредствено преди извършване на аерофото заснемането.
Координатите на марките на опорните точки за обекта са измерени с мултичестотни GNSS приемници Trimble R6 Model 4.
2.4. Фотограметрична обработка
Фотограметричната обработка е реализирана със софтуера Trimble Business Center Photogrammetry Module Trimble на Trimble. Това е продукт, който изпълнява фотограметрична обработка на цифрови изображения и генерира 3D пространствени данни, които могат да бъдат използвани в различни сфери от живота.
Основната фотограметрична обработка за обекта, включва създаване на проект, извършване на аеротриангулация, генериране на цифров модел на повърхността и ортофотоизображение.
Софтуерът автоматично прочита информацията, съхранявана във всеки кадър - параметрите на камерата - модел, фокусно разстояние, режим на заснемането (бленда, скорост, ISO), размер на сензора и други.
Реализира се изравнение на блока от снимки, като се използва началното положение на проекционните центрове и ориентацията на всяка снимка, което позволява да се генерират свързващи точки. Автоматизирането на този процес води до значително съкращаване на времето за фотограметрична обработка.
След приключване на началния етап на изравнението се пристъпва към въвеждане на координатите на наземните контролни точки. Те са измерени чрез GNSS технология и са представени като правоъгълни в проекция UTM зона 35N.
Процесът на аеротриангулация се повторя след координиране на обекта чрез наземни опорни точки, в резултат на което резултатите за абсолютна точност на модела се повишават. Програмата позволява извличане на доклад, включващ резултатите от извършената аеротриангулация, с информация за обекта. Средната квадратна грешка на външно ориентиране на модела за настоящото изследване е 0.029m.
Освен изравнението на блока в програмата има възможност да се генерира и визуализира множество от 3D точки или така наречения „облак от точки“, който се използва за построяване на теренна повърхнина и ортофото изображение. Въз основа на вече извършената аеротриангулация, програмата прецизно обработва информацията от всяка снимка и изгражда плътен облак от точки.
Генерирането на числен модел на повърхността е една от основните задачи на съвременните фотограметрични програмни продукти. То се извършва на базата на съответствия в изображенията посредством автокорелационни алгоритми. Численият модел на повърхнината се създава от вече получения облак от точки, използвайки комплексни методи като филтриране на шума, откриване на ръбове, формиране на описанието на модела и методи за неговата интерполация.
Програмата поддържа различни изходни файлови формати, които гарантират съвместимост с основните програмни продукти на пазара за последваща обработка (CAD/GIS), които масово се използват за решаването на различни инженерни задачи.
Комбинацията от геометрична точност и радиометрични корекции (отлична хомогеност на цвят
24
ГКЗ 1-2 ' 2017
Таблица 1