Fotogrametria | TarmacView

Fotogrametria to metoda, która mierzy położenie, wielkość i kształt obiektów na podstawie nakładających się fotografii.

Jak to działa

Kamera wykonuje wiele zdjęć tego samego obszaru z różnych pozycji. Oprogramowanie znajduje te same punkty na kilku zdjęciach. Następnie oblicza pozycje kamer oraz współrzędne 3D tych punktów. FAA nazywa pierwszy krok triangulacją lotniczą. Analiza stereo to pomiar z pary zdjęć.

Struktura z ruchu (SfM) to typowy sposób robienia tego na zdjęciach z drona. Szacuje pozycje kamer i strukturę 3D z nakładających się zdjęć, bez wcześniejszej listy punktów kontrolnych. Stereo wielu widoków następnie dodaje kolejne punkty, a każdy punkt pojawia się co najmniej na trzech zdjęciach.

Pierwszy wynik jest w dowolnym układzie współrzędnych 3D. Aby umieścić go w rzeczywistym układzie współrzędnych, dodaje się punkty kontrolne (GCP) lub pozycje kamer z odbiornika GNSS.

Co daje

Gęstą chmurę punktów 3D.
Numeryczny model powierzchni (DSM).
Ortofotomapę, czyli skorygowaną mapę obrazową obszaru.
Teksturowaną siatkę 3D.

Co decyduje o jakości

Liczą się dwa ustawienia obrazu. Odległość próbkowania terenu (GSD) to powierzchnia terenu, którą pokrywa jeden piksel. Nakładanie to część obrazu, którą powtarza następne zdjęcie. Nakładanie wzdłużne występuje wzdłuż pasa lotu. Nakładanie poprzeczne występuje między pasami lotu. Większe nakładanie zwiększa szansę powodzenia przetwarzania, ale wymaga dłuższych lotów i więcej czasu obliczeń.

Dokładność wyniku zależy też od kamery i obiektywu, oprogramowania oraz miejsca. Gęsta roślinność ją obniża.

Zastosowanie na lotniskach

Raport FAA z 2023 roku opisuje testy małych dronów do zbierania danych o przeszkodach na pięciu lotniskach, opracowane we współpracy z NOAA National Geodetic Survey. Stwierdzono, że zdjęcia z dronów z analizą stereo 3D mogą spełnić dokładność określoną w AC 150/5300-17 i AC 150/5300-18. Dla przeszkód przebijających powierzchnie podejścia z prowadzeniem pionowym AC 150/5300-18 wymaga dokładności 20 ft w poziomie i 3 ft w pionie.

Badanie uznaje drony za najbardziej praktyczne przy małych pomiarach. Jako jedno z zastosowań wskazuje powierzchnie ograniczające przeszkody dla PAPI i wizualnych wskaźników ścieżki schodzenia.

Często zadawane pytania

Czym jest odległość próbkowania terenu (GSD)?

Odległość próbkowania terenu (GSD) to powierzchnia terenu, którą pokrywa jeden piksel obrazu. Niższa wartość GSD pokazuje więcej szczegółów. GSD zależy od kamery i jej wysokości nad ziemią. Ta sama kamera daje niższe GSD na mniejszej wysokości.

Czy fotogrametria wymaga punktów kontrolnych?

Zwykle tak lub czegoś równoważnego. Surowy wynik jest w dowolnym układzie współrzędnych 3D. Aby umieścić go w rzeczywistym układzie, użyj punktów kontrolnych (GCP) lub pozycji kamer z odbiornika GNSS.

Czy fotogrametria dronowa może spełnić dokładność badania przeszkód na lotnisku?

Może. Badanie FAA i NOAA National Geodetic Survey wykazało, że obrazy UAS z analizą stereo 3D mogą spełnić wymagania AC 150/5300-17 i -18. Wynik zależy od kamery, GSD, nakładania się zdjęć i oprogramowania. Badanie zaleca, aby użytkownicy sprawdzili własną kombinację sprzętu i oprogramowania.

To wpis referencyjny. TarmacView świadczy usługi inspekcji dronami i nie sprzedaje sprzętu ani materiałów opisanych w tym słowniczku.