11,6 км², 22 000 знімків, 4 дні й 1 комп'ютер: коли час і точність мають значення, продукти DJI демонструють переваги перед іншими способами картографічної зйомки.
Коптери та програмні продукти DJI впоралися зі своїми завданнями у великому проєкті з реновації водного господарства міста Суцянь, розташованого в китайській провінції Цзянсу. У місті з багатою історією є дві річки, два озера і велика кількість туристичних пам'яток. Але був у ньому й один брудний секрет під назвою "Канава бороди дракона" — дренажний канал Малінг, що став жертвою промислового забруднення.
Канал Малінг перед очищенням
Відновлення забрудненого водоймища
Канал вирили вручну в 1974 році. За довжини 5,2 км площа водозбору становить 11,6 кв. км. Згодом стічні води чорного кольору перефарбували колись бірюзово-зелений Малінг, а стан каналу почав впливати на повсякденне життя прилеглих районів.
Коли стало зрозуміло, що канал становить потенційну загрозу жителям, почався проєкт екологічної реставрації, додатковою метою якого стало перетворення водойми на пам'ятку. І після численних етапів з очищення, встановлення фільтрів і жорсткого контролю над стічними водами прилегла територія перетворилася на мальовничий пояс з великою набережною, де люди можуть прогулюватися.
Малінг після очищення
Для контролю й моніторингу процесу очищення міська влада замовила 3D-модель каналу геодезичної компанії KanWinds. Як і в будь-якому проєкті, не обійшлося без складнощів.
Проблеми 3D-моделювання в щільному міському середовищі
На вимогу міської влади, карту коридору річки потрібно було створити протягом 10 днів економічно ефективним способом. Таких умов неможливо дотриматися традиційними способами картографування, тому що вони дорогі й вимагають великих затрат часу. Вирішили застосовувати безпілотники.Після виникло питання щодо типу безпілотника. Що вибрати — мультикоптер чи БПЛА з фіксованим крилом? Останній може перебувати в повітрі довше й покривати більшу територію, але в міських умовах його не застосувати. Використовувати мультикоптер доцільніше, але й тут виникли труднощі:
1. Треба приділяти увагу безпеці польотів.
Коптерам належало літати в історичному районі центру міста зі щільною забудовою та великою кількістю людей на вулицях.
2. Складність планування траєкторії польоту.
Безпілотник повинен обробити довгу, схожу на стрічку територію з різною висотою будівель, що зазвичай означає різний ступінь перекриття зображень.
Кращий спосіб міської картографії
Порівнявши рішення декількох виробників, команда зупинилася на DJI Phantom 4 RTK. Ця модель зарекомендувала себе надійним робочим інструментом для геодезистів. Вона невелика й портативна, але здатна отримувати дані з допустимою точністю навіть у міських умовах.
Ще одним козирем DJI є ПЗ Terra — комплексне рішення, що спрощує планування коридорної зйомки, і застосовується для легкого створення високоточних 3D-моделей місцевості.
Інтелектуальне планування польотів зі змінною висотою
На першому етапі P4 RTK пролетів вздовж каналу 5,2 км для оцінки висоти будинків на двох берегах. Потім дані імпортували безпосередньо в застосунок для планування польотів.
DJI P4 RTK може бути налаштований для польотів на різних висотах. Під час 3D-моделювання каналу Малінг застосовувалися траєкторії польоту зі змінною висотою для обліку асиметричних висот будівель. У місцях із невисокими будинками роздільна здатність (GSD) склала 2 см, а коптер летів на висоті 73 м. У районах з високими будинками БПЛА піднімався на висоту 108 м із GSD, встановленим на 3 см.
В обох сценаріях ступінь перекриття залишався незмінним. Бічне перекриття зафіксували на рівні 70%, а ступінь переднього й заднього перекриття — на рівні 80%, для забезпечення чіткого та реалістичного відображення річкового коридору в побудованій моделі.
Дослідження міської водойми: 22 744 фотографії, 72 польоти
Збір даних проводився двома пілотами на P4 RTK протягом трьох днів. Всього відбулися 72 місії, у ході яких отримали 22 744 зображення.
Відразу після збору даних команда застосувала DJI Terra й отримала хмару точок. Потім, всього за кілька натискань миші, спеціалісти використали хмару для створення 3D-моделі з об'ємом даних 18,3 ГБ.
У цілому виробництво готової до перегляду й спільного використання карти річкового коридору зайняло чотири дні. Команда використовувала всього один комп'ютер із процесором Intel Core i7, 64 ГБ оперативної пам'яті та відеокартою NVIDIA GeForce RTX 2080.
Дострокове виконання складних геодезичних робіт
Незважаючи на жорсткий графік і обмежений бюджет, команда геодезистів потребувала лише сім днів, щоб завершити проєкт моделювання каналу — на три дні раніше терміну.
Безпрецедентною ефективності вдалося досягти завдяки таким факторам:
Інноваційне рішення для геодезичної зйомки
Завдяки вбудованому в Phantom 4 RTK модулю кінематики в реальному часі (RTK), БПЛА зміг надати дані позиціонування в реальному часі для підвищення точності й достовірності створюваної 3D-моделі.
Картографування коридорів одним натисканням кнопки
P4 RTK можна відправити на місію одним натисканням, виконуючи автоматичне картографування довгих ділянок на основі заздалегідь спланованої траєкторії польоту. Аналогічним чином, програмне забезпечення для фотограмметрії DJI Terra здатне обробляти дані одним натисканням, без необхідності ручного втручання.
3D-модель канала Малінг, створена за допомогою DJI Terra
Підвищення якості життя із застосуванням продуктів DJI
Реалізація проєкту екологічного відновлення каналу Малінг підвищила якість життя місцевих — навколо водойми з'явилися рекреаційні зони та більше зелені, збільшилося біорізноманіття, а навколишнє середовище стало сприяти поліпшенню здоров'я населення. У цілому, проєкт дозволив збільшити площу зелених насаджень уздовж каналу на 145 000 квадратних метрів, досягши єдності функціональності та краси.
Використовуючи комбінацію Phantom 4 RTK і програмного забезпечення DJI Terra, міська влада отримала високоточну 3D-модель річки, на якій чітко відображені будівлі, магазини, дерева вздовж берегів річки, мости, парки й інші громадські об'єкти. Модель місцевості тепер допоможе в регулярному обслуговуванні й управлінні набережною, а в майбутньому посприяє обміну досвідом із іншими містами.
