Що треба знати про оптимальну GSD | DJI Enterprise

Дізнайтеся все, що вам потрібно знати про GSD (ground sample distance), і чому вона важлива для зйомки за допомогою безпілотника

Якщо Ви використовуєте безпілотний літальний апарат для знімання місцевості, необхідно знати про GSD, що можна перекласти як відстань до зразка на землі. Розрахунок оптимальної GSD необхідний для визначення масштабу картографічного проєкту та забезпечення надійності результатів. Без цього Ви ризикуєте зібрати неточні дані або отримати карту, з якої не буде користі. Якщо Вам потрібно визначити точні межі ділянки землі, скласти карту течії річки або створити 3D-модель нового проєкту, GSD — це метрика (показник), без якої не обійтися.

Що таке GSD?

Карти з безпілотників, як і будь-які інші цифрові зображення, по суті є комбінаціями маленьких квадратів одного кольору, названих зразками (samples). У даному випадку зразок еквівалентний одному пікселю. GSD визначає відстань між двома послідовними центрами пікселів. GSD-зображення є важливим базисом як для аерофотозйомки, так і для фотограмметрії, яка є широко використовуваною технікою для створення тривимірних топографічних карт.

Розуміння розміру пікселя на аерознімку шляхом обчислення середньої точки послідовних пікселів необхідне для розуміння повного масштабу карти та прийняття рішень із урахуванням точної інформації. Правильне визначення GSD має першорядне значення. Помилка на сантиметр або менше може здатися незначною. Однак якщо помилка екстраполюється на сотні тисяч пікселів, вона призведе до серйозної невідповідності між картою та реальністю, що зробить виміри нерелевантними й, по-суті, неможливими. Щоб перестрахуватися, землевпорядники завжди використовують мінімально можливе значення під час розрахунку GSD.

GSD 5cm

Навіщо використовується GSD?

GSD — це чинник для всіх, хто використовує аерозйомку з метою створення точних карт та моделей. Геодезисти працюють у різних галузях, і їхня робота незамінна для багатьох людей. Практично у будь-якій галузі, де геодезисти мають виконувати точні виміри, GSD вважається важливим розрахунком.

Галузі, де GSD має значення:

  • Будівництво: безпілотники використовуються для відносно дешевого знімання цілих будівельних майданчиків, а також для визначення розмірів різних елементів проєкту.
  • Картографія: картографи швидко опанували технологію картографування за допомогою безпілотників, що не дивно.
  • Гірнича справа: коптери використовуються для ефективного та безпечного обстеження відкритих шахт та кар'єрів. Вони також корисні для вимірювання обсягів запасів.
  • Пожежі: дрони використовуються в боротьбі з лісовими пожежами, наприклад, для швидкої ситуаційної поінформованості.
  • Архітектура: як і в будівництві, архітектори використовують безпілотні літальні апарати для створення точних тривимірних моделей та планування всіх нюансів на будівельному майданчику.
  • Землевпорядження: аерофотозйомка може використовуватися для визначення прав власності на землю та врегулювання спорів.

Хоча всі ці геодезичні роботи вимагають точного розрахунку GSD, специфіка завдання впливає на тип дрона, що використовується.

P4 RTK scanning GIF

Який рівень точності GSD потрібен?

Обернено-пропорційно, пікселі з більш високим GSD будуть менш точними, бо один піксель становитиме більшу площу. Необхідний рівень точності GSD залежить від виду робіт та від потрібного рівня деталізації. За загальним правилом, проєкти з більшим масштабом допускають більш високу GSD, тоді як проєкти з дрібнішими деталями вимагають нижчої GSD.

Наприклад, Ви працюєте над будівельним проєктом і потрібно дізнатись відстань між двома балками. Вам знадобиться достатньо малий GSD, щоб визначити розмір кожної та розмістити їх. Однак, якщо Ви намагаєтеся позначити межі на дуже великій ділянці землі, ймовірно буде достатньо безпілотника на більшій висоті польоту з більшим GSD.

Зрештою, правильний GSD дасть змогу робити детальні аерофотознімки і літати високо, щоб уникнути зайвої роботи (надмірної кількості аерофотознімків). Занадто високий GSD – і Ви отримаєте розмиті зображення, які ні про що не говорять. Надто низький GSD призведе до того, що Ваша зйомка займе додаткові ГБ, триватиме довше очікуваного навіть за використання такого передового програмного забезпечення як DJI Terra, оптимізованого для оброблення даних та перетворення їх у 3D-моделі, придатні для використання картографами.

Як розрахувати GSD

Для обчислення відстані до зразка потрібно лише кілька точок. Це можна виконати вручну або за допомогою калькулятора. Щоб розрахувати GSD самостійно, потрібно знати висоту та ширину датчика, висоту та ширину зображення на вашому дроні, а також фокусну відстань та висоту польоту. Всі ці дані мають бути доступні для конкретної моделі . Потім можете підставити кожне число в дві основні формули: одну для висоти GSD (GSDh) і іншу ― для ширини GSD (GSDw).

  • GSDh = висота польоту x висота сенсора/фокусна відстань x висота зображення;
  • GSDw = висота польоту x ширина сенсора / фокусна відстань x ширина зображення.

Релевантним числом GSD буде найменше значення, що демонструє найгірший сценарій.

Як альтернатива, якщо математика не є Вашою сильною стороною, Ви можете скористатися онлайн-калькулятором десь з інтернету. У таких інструментах технічні характеристики моделі дрона, як-от зображення, довжина датчика та висота, вже записані; це означає, що Вам потрібно тільки вибрати свою модель дрона і ввести висоту польоту.

M300 + P1 + Terra

Неперевершена точність із DJI Matrice 300 RTK

Потрібен безпілотник для картографування нового покоління? Matrice 300 RTK був розроблений з урахуванням побажань геодезистів і має всі необхідні функції. Цей дрон може виконувати вимірювання з точністю до сантиметрів та є достатньо міцним для важкої роботи. У поєднанні з цифровою фотокамерою Zenmuse P1, інтуїтивно зрозумілим картографічним програмним забезпеченням DJI Terra та знаннями, як використовувати розрахунки GSD для досягнення максимальних результатів, Ви готові до виконання найскладнішої роботи з аерофотозйомки.