Введение 3
1. Создание ортофотопланов с использованием беспилотных
летательных аппаратов 5
1.1 Аэрофотосъемка. Основные этапы работ 5
1.2 Требования к выполнению работ по аэрофотосъемке 7
1.3 Оборудование для выполнения аэрофотосъемки с БПЛА 17
1.4 Программное обеспечение для фотограмметрической обработки 20
1.5 Программное обеспечение для построения ортофотопланов 22
2. Оценка полученных материалов с БПЛА Supercam S350
и построение на их основе ортофотоплана 23
2.1 Объект аэрофотосъемки. Порядок выполнения оценки материалов
и построения ортофотоплана 24
2.2 Общие сведения, предоставленные о проведенной аэрофотосъемке 24
2.3 Оценка качества предоставленных материалов аэрофотосъемки 31
2.4 Создание ортофотоплана по предоставленным материалам 50
2.5 Сравнение исходного и полученного ортофотопланов 62
Заключение 66
Список литературы 68
Приложение
Беспилотная авиация получила развитие благодаря успешному применению беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) армиями США и Израиля во время военных событий (Ближний Восток, Персидский залив). Беспилотники стали эффективным средством разведки, доставки груза, превосходно выполняли другие боевые задачи.
Несмотря на высокий спрос этих аппаратов, не многие производители могли рассчитывать на оборонные заказы. В результате чего, компании, разрабатывающие БПЛА, обратили внимание на перспективы применения беспилотников в гражданских и коммерческих целях.
В настоящее время на рынке летательных аппаратов для аэрофотосъемки существует большое разнообразие беспилотников для целей картографирования. БПЛА зарекомендовал себя как эффективное и экономичное средство, заслужил доверие благодаря многолетнему опыту использования.
Аэрофотосъемка с БПЛА отвечает техническим требованиям, отличается быстротой и экономичностью, в связи с чем, многие специалисты предпочитают этот вид работ традиционным съемкам. Однако, для достижения высокой точности, каждый этап аэрофотосъемки с применением беспилотника должен тщательно проверяться, т.к. от этого зависит эффективность данного метода.
Цель настоящей работы: оценить качество исходного материала аэрофотосъемки с применением БПЛА, построить ортофотоплан, используя предоставленные материалы и сравнить исходный и полученный ортофотопланы.
Задачи данной работы:
• изучить требования к аэрофотосъемке;
• получить материалы и данные об аэрофотосъемке с БПЛА;
• оценить качество полученных материалов;
• построить опорную сеть на застроенной территории г. Воткинска;
• изучить ПО PHOTOMOD и PHOTOMOD GeoMosaic;
• получить ортофотоплан масштаба 1:1000;
• сравнить исходный и полученный ортофотопланы.
Данная выпускная работа состоит из двух глав. В первой главе рассматриваются основные этапы аэрофотосъемки с применением БПЛА, основные требования к выполнению аэрофотосъемки, разновидности БПЛА и программные обеспечения для обработки материалов аэрофотосъемки и составления ортофотопланов. Во второй главе описывается выполнение практической части выпускной работы: изучение предоставленных материалов, их оценка, составление ортофотоплана и сравнение полученного и исходного орто фотопланов.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был изучен метод аэрофотосъемки с применением БПЛА для создания топографических планов 1:1000. Этот метод достаточно эффективен, дает высокую точность и успешно применяется в области геодезии.
Были изучены материалы аэрофотосъемки, выполненной в г. Воткинске в феврале 2017 года, проведена оценка качествах предоставленных материалов, создан ортофотоплан по данным снимкам масштаба 1:1000 и проведено сравнение исходного ортофотоплана и полученного.
В процессе выполнения данной работы были решены следующие задачи:
• Проведена комплексная оценка качества материалов аэрофотосъемки, в результате которой были выявлены серьезные нарушения в организации работы и превышение допустимых значений принятых критериев оценки качества материалов АФС;
• Создано съемочное обоснование на район съемки с использованием GNSS-приемника Javad Triumph-1, состоящее из 23 опорных точек, расположенных равномерно и плотно, ошибки в плане не превысили 0,003 м.;
• Построен ортофотоплан с использованием двух ПО: PHOTOMOD и PHOTOMOD GeoMosaic масштаба 1:1000. Контроль точности полученного ортофотоплана осуществлялся путем сравнения координат Х, У по 6 контрольным точкам. Точность в плане составила 0,247 м по координате Х и 0,290 м по координате У;
• Проведено сравнение полученного ортофотоплана и исходного, в результате было выявлено, что исходный ортофотоплан не соответствует точности масштаба 1:1000, а полученный ортофотоплан имеет хорошую точность благодаря наличию опорной сети.
Полученный ортофотоплан был экспортирован с файлами геопривязки и может быть открыт в любом ПО для оцифровки.
Можно сделать вывод, что по предоставленным материалам составлять ортофотоплан для дальнейшей оцифровки и использования в рабочих целях было нельзя, т.к. проведенный анализ показал несоответствие приведенных материалов нормам и правилам инструкций по фотограмметрическим работам. Ошибки возникли вследствие плохих погодных условий, в частности сильного ветра. Путем решения данной проблемы могла быть новая съемка в другой день при удовлетворяющих метеоусловиях. Также не была проведена калибровка камеры и не была создана опорная сеть, что является нарушением при осуществлении аэрофотосъемки.
Однако составить ортофотоплан по данным материалам оказалось возможным при наличии опорной сети и серьезных усилий при обработке снимков в ПО PHOTOMOD и PHOTOMOD GeoMosaic. Полученный ортофотоплан соответствует точности масштаба 1:1000.
При сравнении полученного ортофотоплана и исходного можно сказать, что наличие опорной сети играет важную роль при построении ортофотоплана, в результате чего полученный ортофотоплан в отличие от исходного соответствует точности масштаба 1:1000. Кроме того, пренебрежение нормами и правилами осуществления и контроля аэрофотосъемки привело к некачественным материалам и отклонениям координат контрольных точек более чем на 0,5 м в полученном ортофотоплане. Также возникли сложности при составлении порезов.
Можно сделать вывод, что качество материалов должно проверяться в соответствии с инструкциями, наличие опорной сети и калибровки камеры является обязательным условием. В случае несоблюдения правил осуществления съемки или при обнаружении некачественных материалов, работа по аэрофотосъемке должна быть сделана заново с учетом предыдущих ошибок.
