11,6 км², 22 000 снимков, 4 дня и 1 компьютер: когда время и точность имеют значение, продукты DJI обеспечивают преимущества перед другими способами картографической съемки.
Коптеры и программные продукты DJI справились со своими задачами в большом проекте по реновации водного хозяйства города Суцянь, располагающегося в китайской провинции Цзянсу. В городе с богатой историей есть две реки, два озера и большое число туристических достопримечательностей. Но был в нём и один грязный секрет под названием “Канава бороды дракона” — дренажный канал Малинг, ставший жертвой промышленного загрязнения.
Канал Малинг перед очисткой
Восстановление загрязненного водоема
Канал вырыли вручную в 1974 году. При длине в 5,2 км площадь водосбора составляет 11,6 кв. км. Со временем сточные воды черного цвета перекрасили некогда бирюзово-зеленый Малинг, а состояние канала начало влиять на повседневную жизнь близлежащих районов.
Когда стало понятно, что канал представляет потенциальную угрозу жителям, начался проект экологической реставрации, дополнительной целью которого стало превращение водоема в достопримечательность. И после многочисленных этапов по очистке, установке фильтров и жесткого контроля над сточными водами ближайшая территория превратилась в живописный пояс с большой набережной, где люди могут прогуливаться.
Малинг после очистки
Для контроля и мониторинга процесса очистки городские власти заказали 3D-модель канала геодезической компании KanWinds. Как и в любом проекте, не обошлось без сложностей.
Проблемы 3D-моделирования в плотной городской среде
По требованию городских властей, карту коридора реки нужно было составить в течение 10 дней экономически эффективным способом. Такие условия невозможно соблюсти традиционными способами картографирования, так как они дорогостоящие и требуют больших временных затрат. Решили применять беспилотники.
После стал вопрос о типе беспилотника.Что выбрать — мультикоптер или БПЛА с фиксированным крылом? Последний может находиться в воздухе дольше и покрывать большую территорию, но в городских условиях его не применить. Использовать мультикоптер более целесообразно, но и тут возникли трудности:
1. Нужно уделять внимание безопасности полетов.
Коптерам предстояло летать в историческом районе центра города с плотной застройкой и большим количеством людей на улицах.
2. Сложность планирования траектории полета.
Беспилотник должен обработать длинную, похожую на ленту территорию с различной высотой зданий, что обычно означает различную степень перекрытия изображений.
Лучший способ городской картографии
Сравнив решения нескольких производителей, команда остановилась на DJI Phantom 4 RTK. Эта модель зарекомендовала себя надежной рабочей лошадкой для геодезистов. Она небольшая и портативная, но способная получать данные с допустимой точностью даже в городских условиях.
Еще одним козырем DJI является ПО Terra — комплексное решение, упрощающее планирование коридорной съемки, и применяемое для легкого создания высокоточных 3D-моделей местности.
Интеллектуальное планирование полетов с переменной высотой
На первом этапе P4 RTK пролетел вдоль канала 5,2 км для оценки высоты зданий на двух берегах. Затем данные импортировали непосредственно в приложение для планирования полетов.
DJI P4 RTK может быть настроен для полетов на разных высотах. Во время 3D-моделирования канала Малинг применялись траектории полета с переменной высотой для учета асимметричных высот зданий. В местах с невысокими домами разрешение (GSD) составило 2 см, и коптер летел на высоте 73 м. В районах с высокими зданиями БПЛА поднимался на высоту 108 м с GSD, установленным на 3 см.
В обоих сценариях степень перекрытия оставалась неизменной. Боковое перекрытие было зафиксировано на уровне 70%, а степень переднего и заднего перекрытия — на уровне 80%, для обеспечения четкого и реалистичного отображения речного коридора в построенной модели.
Исследование городского водоема: 22 744 фотографии, 72 полета
Сбор данных проводился двумя пилотами на P4 RTK в течение трех дней. Всего состоялись 72 миссии, в ходе которых получили 22 744 изображения.
Сразу после сбора данных команда применила DJI Terra и получила облако точек. Затем, всего несколькими щелчками мыши, специалисты использовали облако для создания 3D-модели с объемом данных 18,3 ГБ.
В целом создание готовой к просмотру и совместному использованию карты речного коридора заняло четыре дня. Команда использовала всего один компьютер с процессором Intel Core i7, 64 ГБ оперативной памяти и видеокартой NVIDIA GeForce RTX 2080.
Досрочное выполнение сложных геодезических работ
Несмотря на жесткий график и ограниченный бюджет, команде геодезистов потребовалось всего семь дней, чтобы завершить проект моделирования канала — на три дня раньше срока.
Беспрецедентной эффективности удалось достичь благодаря следующим факторам:
Инновационное решение для геодезической съемки
Благодаря встроенному в Phantom 4 RTK модулю кинематики в реальном времени (RTK), БПЛА смог предоставить данные позиционирования в реальном времени для повышения точности и достоверности создаваемой 3D-модели.
Картографирование коридоров одним нажатием кнопки
P4 RTK можно отправить на миссию одним нажатием, выполняя автоматическое картографирование длинных участков на основе заранее спланированной траектории полета. Аналогичным образом, программное обеспечение для фотограмметрии DJI Terra способно обрабатывать данные одним щелчком, без необходимости ручного вмешательства.
3D-модель канала Малинг, созданная с помощью DJI Terra
Повышение качества жизни с применением продуктов DJI
Реализация проекта экологического восстановления канала Малинг повысило качество жизни местных — вокруг водоема появились рекреационные зоны и больше зелени, повысилось биоразнообразие, а окружающая среда стала способствовать улучшению здоровья населения. В целом проект позволил увеличить площадь зеленых насаждений вдоль канала на 145 000 квадратных метров, достигнув единства функциональности и красоты.
Используя комбинацию Phantom 4 RTK и программного обеспечения DJI Terra, городские власти получили высокоточную 3D-модель реки, на которой четко отображены здания, магазины, деревья вдоль берегов реки, мосты, парки и другие общественные объекты. Модель местности теперь поможет в регулярном обслуживании и управлении набережной, а в будущем поспособствует обмену опытом с другими городами.
