Приложението на Есри е мощно ГИС решение за ефективна обработка и анализ на данни, събрани с безпилотна летателна система

Автор: Александър Янакиев, Експерт ГИС и дистанционни изследвания в Есри България

Безпилотните летателни системи (дронове) се превърнаха в незаменим инструмент за решаване на разнообразни задачи. От документиране на моментното състояние  на обекти на културно-историческото наследство, през подпомагане на строителството, до създаване на цифрови модели, които служат за основа на дигитални двойници.

Разнообразието от сензори, които могат да бъдат монтирани на дронове, допълнително разширяват приложението им. Пазарът предлага богат избор от фотограметрични, мултиспектрални и термални камери, както и множество комбинирани системи, включващи Lidar скенер и фотограметрична камера.

Избор на софтуерно решение за обработка на данните

Чудили ли сте се кой да е един от ключовите компоненти на системата – софтуерното решение, което да служи за обработка на данните, които сте генерирали с безпилотната си платформа? Изборът на подходящ софтуер може да бъде предизвикателство, тъй като трябва да се вземат предвид множество фактори. Някои от важните въпроси, които трябва да си зададете, са:

• Дали бихте искали да работите в облачното пространство, или в десктоп среда?
• Какъв контрол искате да имате върху процеса на обработка?
• Чувствате ли се комфортно с настройката на последователни процеси на обработка?
• Какво искате да правите с продуктите, които сте създали от данните от вашата безпилотна система?

Важно е да имате предвид и с какво е оборудвана безпилотната ви система тъй като електронните затвори на DJI Mavic сериите например позволяват да се създаде компактна камера (и лесна за пренос безпилотна система), но са предразположени към грешки, влошаващи качеството на изображенията.

Защо Drone2Map е любимото ми приложение

Пазарът и у нас предлага избор, а по стечение на обстоятелствата аз познавам почти всички софтуерни решения за работа с продукти от безпилотни заснемания. И сега е моментът да ви разкажа за любимото си приложение и предимствата му.

Drone2Map e част от семейството на ArcGIS Reality и е предназначен за обработка на данни, получени от дронове. Нека започнем нашето запознанство и да пуснем Drone2Map.

Работа с ArcGIS Drone2Map

Помните ли какво написах по-горе за настройката на последователни работни потоци, за да стигнете до краен продукт? Тук необходимостта от това е сведена до минимум. На началната страница ни посрещат пет шаблона за обработка на изображенията от безпилотно заснемане. Важно е да кажем, че шаблоните са гъвкави. И ако случайно ви е необходимо да създадете традиционните 2D продукти от фотограметрично заснемане, като ортомозайка и теренен модел, и към тях да прибавите 3D продукт (например 3D модел на обект от заснемането), то спокойно можете да си изберете шаблона за 2D продукти и да отбележите, че искате да добавите 3D продукт към тях. А освен това можете да правите и нещо, което иначе би изисквало няколко отделни цикъла на обработка на данните и съвместяване на проектите впоследствие, а именно – да обработите няколко заснемания едновременно с batch шаблона.

Нали е страхотно да свършите цялата работа наведнъж? А ако не откривате подходящ шаблон за вашите нужди, можете и да си създадете такъв и да го ползвате при обработката. Например, от вече обработен в Drone2Map проект. Какъвто и подход да изберете, важно е да отбележим, че Drone2Map не се интересува от процеса по събиране на вашите данни и приложението, което сте използвали за планиране и управление на полета си. Разбира се, ние предпочитаме ArcGIS Flight, но за него ще разкажем друг път.

Вече създаденият проект

И така, избрали сме нужния ни шаблон за обработка, добавили сме необходимите ни изображения и сме създали проекта.

Така изглежда вече създаденият от нас проект. Тук можем да разгледаме всяко изображение поотделно и в детайли. Да видим дали се е калибрирало в процеса на създаване на подреждане на изображенията и съответно дали ще участва създаването на нашите продукти в процеса на обработка.

Без грешки в изображенията

Сега е моментът да ви припомня, че шаблоните, за които писах в началото, са гъвкави. Да се върнем и към технологията на камерите, използвани в безпилотните системи. Камерите с механичен затвор (например фабричните камери на Phantom серията на DJI или сензорите, които се предлагат за монтиране на индустриалните безпилотни системи от Matrice серията) осигуряват високо качество на изображенията, но пък водят до големи габарити на безпилотната система, на която са монтирани. От друга страна, камерите с електронен затвор позволяват да се конструира малка по размери безпилотна система (например Mavic сериите на DJI или EVO сериите на Autel), но заради начина на функциониране на затвора могат да доведат до грешки (бели ивици на изображенията). Drone2Map и тук се е погрижил за потребителите.

Трябва само да включите Rolling Shutter Correction опцията преди да започнете обработката на проекта и вашият продукт (бил той ортомозайка, или 3D модел) ще бъде с консистентно качество и без бели ивици, които затрудняват извличането на коректни аналитични данни.

При създаване на продукт

Така изглежда панелът за управление на продуктите, които ще създаваме.

Тъй като тук използваме набор от данни без наклонени изображения и ще създаваме само 2D продукти, създаването на 3D продукти не е включено. Но при наличие на подходящи данни, включването им в процеса на обработка е въпрос само на един клик.

Важен аспект от процеса на фотограметрична обработка е точността и възможността да ориентираме в пространството и да привържем продуктите от фотограметрично заснемане към вече наличните ГИС данни. За постигане на максимална точност добра практика е да се прилага комбиниран подход, съчетаващ наземна геодезическа контролна мрежа и например данни от NTRIP или PPK позициониране на безпилотната система. И докато с данните от NTRIP позиционирането нещата са сравнително ясни (те си вървят с изображенията), то геодезическите мрежи трябва да се добавят към проекта. Есри са се погрижили да облекчат и тук работата на операторите – Drone2Map предлага богати възможности да импортираме и използваме в проекта си измерената наземна контролна мрежа.

Нямате предварително измерена контролна мрежа? В такъв случай Drone2Map ви дава възможност да я проектирате и маркирате директно в проекта си. В случай че на терена е налична държавна геодезическа мрежа, можете да маркирате и използвате и нея.

Анализ на събраните данни

Обработили сме нашите изображения и имаме необходимите ни продукти. Време е да извлечем нужните ни аналитични данни. Анализът може да започне още тук.

Без значение дали ни е необходим теренен профил, измерване на площ, обем, вегетационен, почвен индекс – всичко може да бъде създадено още тук и споделено например като уеб карта на портала на вашата организация. Ако имате нужда да инспектирате обект от инфраструктурата, Drone2Map предлага набор от инструменти за провеждане на инспекцията и генериране на доклад от нея.

И в случай че всичките инструменти не са ви достатъчни, с натискането на един бутон можете да прехвърлите проекта в ArcGIS Pro.

A както знаем, единствената граница на приложение на ГИС е тази на вашето въображение. Опитайте! Сигурен съм, че и вие ще харесате Drone2Map.

###