Для чего нужны ортофотопланы
Создание ортофотопланов
Когда актуально создание ортофотоплана?
Ортофотопланы местности широко применяются в архитектурно-строительном проектировании. Они служат вспомогательным элементом для вычерчивания графических геодезических материалов (карт, топопланов, схем) при проведении инженерных изысканий. Это помогает ускорить процедуру, соблюдая требования ТЗ, снизить трудозатраты и стоимость сметы.
Кроме того, ортофотопланы широко применяют в строительстве, горнодобывающей отрасли, землеустройстве, сельском хозяйстве, а также мониторинге различных процессов.
Какие бывают ортофотопланы?
Ортофотопланы классифицируются в соответствии с детализацией. Масштаб на земной поверхности напрямую связан с разрешением снимка. Например, если 5 см на земной поверхности соотносится на фото с 1 пикселем — это равносильно масштабу 1:500 в готовом плане.
Чем больше детализация ортофотоплана, тем выше будет стоимость его создания. Это связано с тем, что требуется меньшая высота полета, большее фокусное расстояние. Это сказывается на ширине захвата снимка, продолжительности полета и общем количестве снимков в работе.
Создание ортофотоплана — схема работы
Основой для подготовки ортофотоплана являются аэрофотоснимки, полученные путем аэрофотосъемки при помощи БПЛА. Ортотрансформирование снимков базируется на преобразовании начального изображения в ортогональную проекцию, при которой каждая точка местности наблюдается строго вертикально. Предварительно требуется устранение искажений, вызванных рельефом.
Технология цифровой орторектификации аэроснимков подразумевает осуществление съемки с наложением (дублирование одних и тех же участков местности на разных кадрах). Площадь перекрытия составляет: 60% — вдоль маршрута, 30% — между маршрутами. Это необходимо для выравнивания снимков, исключения эффекта параллакса.
Для получения корректного ортофотоплана требуется получение точных координат – по наземным меткам либо путем сбора данных бортовой системы с GNSS-приемником. Первый вариант актуален для Москвы и МО, где существует плотная сеть геодезической сети с точными координатами. Второй вариант более приемлем для отдаленных районов с трудной доступностью.
Ортофотоплан в Гектар Групп
Ортофотоплан
Создание ортофотоплана происходит путем наложения кадров участков местности с перекрытием от 60% и дальнейшего склеивания снимков с целью получения единого изображения с высоким разрешением.
В зависимости от основных рабочих характеристик, ортогональные фотографические планы разделяются по качеству детализации. Наиболее распространенным и востребованным вариантом являются снимки с БПЛА, выполненные с разрешением 5 см/пикс, что соответствует приблизительному масштабу плана участка 1:500. Можно получить и более точную аэрофотосъемку, но ее стоимость за 1 км² будет выше, так как это связано с меньшей высотой обзорного полета, его продолжительностью, шириной захвата.
Кроме детализации, ортофотопланы отличаются режимом исполнения, который возможен не только в привычном для нас обычном по видимости спектре. Для создания точных планов дополнительно используют тепловизионную и инфракрасную аэрофотосъемку с БПЛА, выступающую в качестве рабочего материала для сельского и лесного хозяйства, анализа магистральных трубопроводов или теплосетей.
Создание ортофотографического плана: особенности и применяемое оборудование
Используемые системы и технологии позволяют получать снимки с разрешением от 1 см/пикс и точностью плановой привязки от 20 см. Обработка информации осуществляется в программе Pix4DMapper, создающей цифровую карту и изображение, соответствующие требованиям маркшейдеров и топосъемки.
Область и цели применения
Создание ортофотоплана путем аэрофотосъемки – экономически целесообразный метод, помогающий планировать и контролировать производственные процессы, увеличивать скорость создания картографии, обеспечивать эффективность работы предприятий в самых разнообразных сферах. Аэрофотосъемка с БПЛА, благодаря небольшим финансовым и временным затратам, сильно облегчает жизнь везде, где необходимо быстрое получение точной карты местности в высоком разрешении:
В сельском и лесном хозяйстве – для оценки состояния почвы, ее обработки и анализа роста культур;
В строительстве – при возведении коттеджных и многоэтажных построек;
Для экологии – с целью изучения состояния территорий с учетом их ландшафтных особенностей и систематизации данных;
В электроэнергетике и транспортной инфраструктурой – для грамотного расположения электросетей и автомагистралей;
В горнодобывающей и нефтегазовой отрасли – для отслеживания объемов добычи и разработки месторождений.
Варианты форматов ортофотоплана
Наша компания предоставляет готовый материал в виде тайлов или одним файлом в различных форматах. Кроме классических вариантов – JPEG, PNG, TIFF, мы представляем формат GeoTIFF (включает разные виды геотегов) и GoogleEarth KML\KMZ (позволяет открывать все данные для Google Maps, Google Earth и ArcMap).
Все, что нужно знать о создании ортофотоплана с помощью дронов
Ортофотоплан представляет собой карту местности высокого разрешения, сделанную с помощью БВС (беспилотных воздушных систем). Такая карта «собрана» из множества аэроснимков, сделанных с заданной высоты и сшита с помощью специального программного обеспечения.
Этот ортофотоплан был построен в DJI Terra из 64 аэрофотоснимков высокого разрешения.
Ортофотоплан отличается от стандартных аэроснимков тем, что вне зависимости от положения он дает строгое изображение сверху, не имеет искажения из-за оптики и точной привязан к координатам благодаря режиму RTK. Ортофотопланы корректируются с учетом перспективы, наклона камеры и искажения объектива. Это означает, что вы можете масштабировать карту с точной привязкой по местности, измерять размеры объектов, высчитывать их объем.
Помимо построения карты с помощью дрона вам понадобится программное обеспечение для фотограмметрии с возможностью создания ортофотоплана, например, DJI Terra. С помощью DJI Terra вы можете создавать 2D-ортофотоплан заданной области в реальном времени, что делает его идеальным программным обеспечением для срочных проектов. Программа также выполняет быстрые и точные 2D-реконструкции. Другие возможности включают в себя трехмерное картографирование и реконструкцию, обработку LiDAR и анализ данных.
Ортофотопланы в геодезии
Ортофотопланы обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными аэрофотоснимками, однако высококачественные изображения могут быть необязательны для каждой геодезической работы, особенно с учетом более высокой цены. Ортофотопланы ценны для геодезистов, поскольку в них отсутствуют искажения из-за оптики камеры. Их также легко превратить в интерактивные 3D-модели. Для рабочих мест, где требуются масштабируемые карты с единообразной детализацией вариант ортофотоплана просто не имеет себе равных.
Где еще можно использовать ортофотоплан
Ортоизображения и карты полезны как для получения подробных изображений, так и для топографической точности. У DJI есть отличные дроны, полезная нагрузка для камер и программное обеспечение для работы. Для получения дополнительной информации о DJI Terra и лучших дронах и полезных нагрузках для любых задач съемки обращайтесь в наш учебный центр Skymec.
Создание цифровых ортофотопланов масштаба 1:500 – 1:5000
ООО «ГЕО ИННОТЕР» выполняет работы по созданию цифровых ортофотопланов масштаба 1:500 – 1:5000 по результатам фотограмметрической обработки космической съемки, аэрофотосъемки и съемки с БПЛА.
Создание цифровых ортофотопланов решает следующие задачи:
Создание цифровых ортофотопланов масштаба 1:500 – 1:5000 выполняется в соответствии с Инструкцией по производству маркшейдерских работ РД 07-603-03 и требованиями других нормативно-технических документов с целью создания обновленной кадастровой основы.
Рисунок 1. Образец ортофотоплана 1:5000 на объекты нефтегазового сектора
Современные космические аппараты дистанционного зондирования Земли имеют пространственное разрешение до 15 см на пиксель и высокую обзорность для оперативного получения информации на большие площади. А беспилотные аппараты позволяют достаточно быстро получить изображения с пространственным разрешением до 2–5 см на пиксель.
В соответствии с этим космические и аэрофотоснимки позволяют:
Создание цифровых ортофотопланов проводится по следующим этапам:
1. Подбор исходных материалов.
В зависимости от требуемой точности и цели использования продукта могут быть выбраны различные данные. Подбор материалов осуществляется строго по требованиям заказчика. Например, при создании ортофотопланов масштаба 1:5000 требуется плановая точность не менее 5 м, и для удовлетворения данной точности требуются материалы с разрешением не хуже 0.5м. Для этих целей подходя китайские и корейские снимки с КА
2. Предварительный анализ исходных материалов.
После получения материалов ДЗЗ требуется их проверка на качественную взаимную привязку каналов, отсутствие «битых» пикселей и пропущенных полос съемки. А также на полноту материалов на территорию интереса.
3. Рабочее техническое проектирование процессов обработки.
В рабочем техническом проекте должны быть указаны и технически обоснованы рекомендуемые способы обработки. При этом необходимо учитывать характер местности и застройки, качество снимков, плотность и размещение пунктов геодезических сетей и съемочного обоснования, оснащенность фотограмметрическими приборами и программным обеспечением.
При рабочем техническом проектировании составляют схему работ по фотограмметрическому сгущению опорной сети и схему работ по составлению оригиналов карт (планов). Обосновывается выбор варианта фотограмметрической обработки снимков.
В зависимости от объема и качества планово-высотной подготовки в технологической схеме камеральных процессов может предусматриваться:
Фотограмметрическое сгущение съемочного обоснования (при разреженной полевой подготовке снимков) и последующий сбор цифровой информации о местности по одиночным снимкам или стереопарам, ориентированным по данным фотограмметрического сгущения.
Обработка одиночных снимков или стереопар, ориентированных непосредственно по точкам полевой подготовки (при сплошной привязке снимков) или по контурным точкам, опознанным на имеющихся снимках прежних лет или на картах (планах) более крупного масштаба.
Рабочее техническое проектирование фотограмметрического сгущения включает выбор и обозначение точек фотограмметрической сети, а также составление схемы сети.
4. Первичная обработка снимка.
Первичная обработка снимка включает в себя устранение дефектов изображения (пропущенные пикселы, полосы), радиометрическая, геометрическая и атмосферная коррекция снимков.
5. Фотограмметрическая обработка исходных данных.
Фотограмметрическая обработка включает в себя:
6. Экспорт полученных материалов.
Конечный продукт может быть экспортирован в разные форматы в зависимости от используемого программного обеспечения заказчика. А также в зависимости от требований Заказчика готовый ортофотоплан может быть нарезан по разграфке, по весу снимков, по километражу и тд.
7. Контроль выполнение работ.
Контроль создания цифровых ортофотопланов выполняется по эталонам и опорным точкам. В нем оцениваются относительные и абсолютные ошибки привязки, корректная сшивка снимков по объектам и тд.
В заключении оформляется итоговый аналитический отчет, в котором отражается статистическая, аналитическая и техническая информация о выполненных работах, и ход выполнения работ.
Работы по созданию цифровых ортофотопланов необходимы нефтедобывающим компаниям, горнодобывающим и обслуживающим организациям для обеспечения точной, актуальной информацией о местности для выполнения землеустроительных, кадастровых и других производственных задач.
Механизм реализации услуги:
Силами и средствами ООО «ГЕО ИННОТЕР»: Получение и обработка космических снимков, их первичная и фотограмметрическая обработка, контроль выполнения работ и составление отчета.
Через локальных партнеров: Полевые работы и аэрофотосъемка.
Преимущества ООО «ГЕО ИННОТЕР» в создании цифровых ортофотопланов:
Создание ортофотоплана с помощью квадрокоптера
Ортофотопланы в гражданской сфере, как и множество других продвинутых технологий, являются результатом творческого переосмысления военных разработок. Действительно, технология создания точных планов местности путем аэрофотографических и космических съемок получила широкое признание в первую очередь среди военных и использовалась для создания точных топографических карт местности.
В гражданской сфере разработку военных стали использовать для таких сфер деятельности, как:
Например, качественные ортофотопланы помогают оперативно оценить состояние почв и посевов, состояние зеленых насаждений, качество пашни и качество ее обработки, оценить ситуацию в районе планируемой застройки и многое другое.
Традиционные технологии создания ортофотопланов
Благодаря технологии ортофотопланов специалистам удается создать точный фотографический план местности, который опирается на точную геодезическую основу и передает детали земной поверхности с максимальной достоверностью.
Ставшая на сегодняшний день уже классической эта методика подразумевает создание фотоснимков с помощью самолетов или спутников (аэро- и космическая фотосъемка) и их преобразование из центральной проекции в ортогональную. При этом используется метод ортотрансформации. Такой метод позволяет преобразовать данные таким образом, чтобы в результате убрать эффект параллакса и представить заказчику более корректный рельеф местности. Этого удается добиться с помощью особой методики, когда близлежащие полученные снимки совмещаются и определяются соответствие точек. В результате создается цифровая модель и триангуляция сети. У пользователя теперь имеется что-то вроде точной визуальной характеристики целевой территории.
Традиционно, процесс формирования ортофотоплана занимает достаточно много времени и проходит в несколько этапов, которые хорошо известны специалистам и не нуждаются в лишнем пересказе. Однако еще до начала редактирования полученных снимков и их преобразования в нужные результаты, как уже говорилось выше, необходимо получить исходные снимки с помощью аэро- и космической съемки. И этот – первоначальный – этап может представлять для заказчика определенные сложности:
И это только самые очевидные препятствия, из-за которых могут возникнуть проблемы на последующих этапах выполнения проекта. В целом ряде отраслей, где ортофотопланы крайне необходимы, высокая стоимость и задержка по срокам выполнения съемки территорий может обернуться срывом сроков реализации проекта, финансовыми и репутационными потерями организации, невыполнением целевых задач по проекту. Выход в использовании беспилотных технологий, причем применение их в комплексе: БПЛА, соответствующее оборудование для съемки и специализированное программное обеспечение.
Обработка результатов аэрофотосъемки в одной из программ для создания ортофотоплана поля
Преимущества беспилотных технологий для создания ортофотопланов
В последние годы специалисты все чаще и чаще обращаются при подготовке к аэрофотосъемке для ортофотопланов к беспилотным технологиям. Этот процесс ускоряется и расширяется, так как помимо более совершенных моделей дронов и оборудования для съемки рельефа с привязкой к геодезическим параметрам появилось достаточно эффективное специальное программное обеспечение. Ряд компаний, например, DJI готовы предложить готовые комплексные решения для профессионалов и даже выбор между несколькими решениями в зависимости от масштабов проекта и возможностей будущего владельца оборудования.
Mavic 2 Enterprise Advanced
Комплект:
Дрон, пульт Smart Controller, аккумуляторная батарея, пропеллеры (2CW/2CCW), запасные пропеллеры (1CW/1CCW), динамик, прожектор, сигнальный огонь, зарядное устройство, переходник для зарядки аппаратуры управления, транспортировочный кейс
DJI Matrice 300 RTK Combo + Мобильная станция D-RTK 2 + штатив D-RTK 2
Комплект:
Дрон DJI Matrice 300 RTK, пульт DJI Smart Controller Enterprise, аккумулятор Intelligent Battery WB37, посадочное шасси, калибровочная пластина системы обзора, кейс для переноски, батареи TB60, зарядная станция BS60, мобильная станция D-RTK 2 High Precision GNSS, штатив для мобильной станции D-RTK 2
Задача:
Помощь при геологоразведке и добыче, контроль и мониторинг нефтеперерабатывающих предприятий, мониторинг и реагирование на объектах транспортировки топлива
Применение:
Государственные и частные компании нефте- и газодобывающего комплекса, контролирующие организации
DJI Matrice 300 RTK Combo
Комплект:
Дрон DJI Matrice 300 RTK, пульт DJI Smart Controller Enterprise, аккумулятор Intelligent Battery WB37, посадочное шасси, калибровочная пластина системы обзора, кейс для переноски, 2 интеллектуальные батареи TB60, зарядная станция BS60
Задача:
Помощь при геологоразведке и добыче, контроль и мониторинг нефтеперерабатывающих предприятий, мониторинг и реагирование на объектах транспортировки топлива
Применение:
Государственные и частные компании нефте- и газодобывающего комплекса, контролирующие организации
Платформа DJI Matrice 300 RTK
Комплект:
Пульт DJI Smart Controller Enterprise
Задача:
Помощь при геологоразведке и добыче, контроль и мониторинг нефтеперерабатывающих предприятий, мониторинг и реагирование на объектах транспортировки топлива
Применение:
Государственные и частные компании нефте- и газодобывающего комплекса, контролирующие организации
Платформа DJI Matrice 210 RTK V2 + D-RTK V2
Комплект:
Пульт управления DJI CENDENCE S Remote Controller for Matrice 200 Series V2, Комплект GPS для DJI Matrice 200 V2, Адаптер подвеса Zenmuse XT для MATRICE 200, Бортовой компьютер DJI Manifold 2-G, Интеллектуальная батарея TB55 для серии DJI Matrice 200
Задача:
Высокоточная аэротопографическая съемка, картографирование, обработка и создание точных планов местности для различных целей
Применение:
Кадастровый учет, межевание, развитие городских и сельских поселений, строительство
Phantom 4 RTK + D-RTK 2 Mobile Station Combo
Комплект:
Интеллектуальная аккумуляторная батарея для Phantom 4, 5870 мАч, DJI Концентратор хаб для заряда батарей DJI Phantom 4
Задача:
Высокоточная аэротопографическая съемка, картографирование, обработка и создание точных планов местности для различных целей
Применение:
Кадастровый учет, межевание, развитие городских и сельских поселений, строительство
Phantom 4 RTK
Комплект:
Мобильная станция D-RTK 2 High Precision GNSS, Интеллектуальная аккумуляторная батарея для Phantom 4, 5870 мАч, DJI Концентратор хаб для заряда батарей DJI Phantom 4
Задача:
Высокоточная аэротопографическая съемка, картографирование, обработка и создание точных планов местности для различных целей
Применение:
Кадастровый учет, межевание, развитие городских и сельских поселений, строительство
Среди преимуществ беспилотных решений для работ над ортофотопланами следует выделить следующие и, пожалуй, наиболее важные: