Ortomozaika w geodezji, czyli jak w pełni wykorzystać dane pozyskane z drona

Pomiary dronem są o wiele bardziej skomplikowane niż zrobienie zdjęć lotniczych. Musisz mieć pewność, że Twoje zdjęcia mogą być odpowiednio skalowane i nie są zniekształcone. W pracy, w której odchylenie o zaledwie kilka centymetrów może mieć ogromny wpływ na pracę, prawidłowe wykonanie ma znaczenie.

Jednym ze sposobów zapewnienia jakości obrazu i wyeliminowania wielu problemów związanych z perspektywą obrazu jest wykonanie ortomozaiki. Technika ta może być wykorzystywana do tworzenia niezwykle szczegółowych map. Przeczytaj nasz artykuł, aby dowiedzieć się, w jaki sposób ortomozaika może być użyta, aby pomóc Ci podnieść jakość w geodezji dronowej (lub innych pracach wykonywanych przez bezzałogowce).

Co to jest ortomozaika?

Obraz ortomozaikowy, czasami znany również jako ortoobraz, ortofoto lub ortofotografia, jest wysokiej rozdzielczości obrazem lotniczym wykonanym przez bezzałogowy statek powietrzny (UAV). Obrazy te, połączone razem za pomocą specjalistycznego oprogramowania z wykorzystaniem procesu zwanego ortorektyfikacją, mogą być wykorzystane do utworzenia wysoce szczegółowej, wolnej od zniekształceń mapy – oraz zwiększenia widoczności szczegółów, które mogą być niewidoczne przy wykorzystaniu standardowych technik fotogrametrii. Ortorektyfikacja usuwa perspektywę z każdego pojedynczego obrazu, aby uzyskać spójność całej mapy przy zachowaniu tego samego poziomu szczegółowości, co w przypadku oryginalnego obrazu.

Zdjęcia ortorektyfikowane różnią się od standardowych zdjęć lotniczych sposobem wizualizacji perspektywy. Ortofotomapy są korygowane pod kątem perspektywy, nachylenia aparatu i zniekształceń obiektywu. Oznacza to, że zdjęcia te mogą być precyzyjnie skalowane z obrazu na obraz, co pozwala na wykonanie pomiarów geodezyjnych, którym można zaufać w odniesieniu do prawdziwych odległości. Należy jednak pamiętać, że nadal konieczne jest stosowanie standardowych technik geodezyjnych z drona, takich jak naziemne punkty kontrolne (GCP) i obliczanie wielkości piksela terenowego (GSP)

Przekształcanie zdjęć w mapy ortomozaikowe

Ważne jest, aby pamiętać, że pojedynczy obraz ortofoto będzie wydawał się zniekształcony i nie będzie oferował takich korzyści, jakich można oczekiwać od gotowego produktu. Każde zdjęcie lotnicze jest wykonane z nieco innej perspektywy i samo w sobie nie jest wystarczająco dobre. Należy raczej wykonać ortorektyfikację zbioru obrazów – z uwzględnieniem i korektą różnych kątów ustawienia kamery i zmian topograficznych – aby uzyskać jedną spójną mapę. Jednym z najprostszych sposobów zapewnienia tej spójności jest wykorzystanie oprogramowania automatyzującego tor lotu drona oraz zachowanie kamery, która może wykonywać zdjęcia w dokładnie określonym czasie i pod odpowiednim kątem.

Oprócz korzystania z zautomatyzowanej ścieżki lotu, będziesz potrzebował oprogramowania do mapowania dronem z możliwością tworzenia ortomozaiki, takiego jak DJI Terra. Dzięki Terra możesz generować ortomozaikę 2D zadanego obszaru w czasie rzeczywistym – co czyni go idealnym oprogramowaniem dla projektów, których czas realizacji jest bardzo krótki. Program wykonuje również rekonstrukcje 2D, które są szybkie i dokładne. Inne możliwości obejmują mapowanie i rekonstrukcję 3D, przetwarzanie LiDAR i analizę danych.

Ortomozaika w geodezji

Ortomozaika oferuje kilka zalet w porównaniu do zwykłych zdjęć lotniczych. Mapy ortomozaikowe są cenne dla geodetów, ponieważ nie mają zniekształceń i nie wpływają na nie czynniki takie jak perspektywa. Są również łatwe do przekształcenia w interaktywne zasoby 3D. W przypadku miejsc pracy, które wymagają skalowalnych map o spójnych szczegółach, opcja ortomozaikowania jest po prostu niezastąpiona.

Mapowanie ortomozaikowe ma jednak pewne ograniczenia. Ten styl modelowania wymaga znacznie większej liczby zbliżeń, co wiąże się z koniecznością latania dronem bliżej ziemi. Może to zająć więcej czasu niż w przypadku innych metod. Ponadto szczegółowość obrazu, która jest znakiem rozpoznawczym mapowania ortomozaiki, czasami nie jest konieczna. Na przykład, jeśli próbujesz tylko określić granicę kawałka ziemi lub potrzebujesz tylko szczegółowego obrazowania określonego obszaru, mapa ortomozaiki prawdopodobnie nie będzie potrzebna.

Inne zastosowania ortomozaiki

Geodezja nie jest jedynym sektorem, który może czerpać korzyści z wykorzystania ortoobrazów. Niektóre z najbardziej popularnych sektorów korzystających z ortomozaiki to:

• Rolnictwo: Wykonywanie wielu ortoobrazów w czasie może umożliwić rolnikom dostrzeżenie wzorców w rozwoju ich upraw w czasie. Jest to szczególnie ważne w przypadku monitorowania stanu upraw.
• Służby mundurowe: Policjanci i strażacy używają mapowania UAV do odwzorowania ruchliwych obszarów i miejsc przestępstw. Dzięki wyższemu poziomowi szczegółowości, orto-mapa może być w stanie uchwycić ważne szczegóły, które normalnie zostałyby przeoczone.
• Rynek nieruchomości: Ortomozaikowe mapy nieruchomości mogą być przekształcone w interaktywne wirtualne wycieczki. Funkcja ta stała się szczególnie potrzebna w okresie pandemii COVID-19, kiedy możliwość osobistego zwiedzania nieruchomości była ograniczona.
• Ochrona środowiska: Ekolodzy mogą wykorzystywać zdjęcia ortomozaikowe do wykrywania zagrożonych zwierząt w określonym parametrze terenu lub uchwycenia zmian zachodzących w określonym czasie.

Ortoobrazy i ortomapy są przydatne zarówno do szczegółowego obrazowania jak i do uzyskania dokładności topograficznej. Niezależnie od tego, czy planujesz wykorzystać ortomozaikę do pomiarów geodezyjnych, czy zastosowań związanych z rolnictwem, służbami mundurowymi, ochroną środowiska, DJI oferuje Tobie najlepsze drony, kamery i oprogramowanie.