Передовой сбор пространственных данных для задач урбанистики
#moltgeo presentation
Обзор технологии и сферы применения. Информационный экскурс для Уральского Федерального Университета имени Б.Н. Ельцина
Тема презентации сегодня - планирование. Планирование городской среды, и то, чем должна обеспечивать эти процессы современная геодезия, картография и сбор исходных пространственных данных. Такие технологии как цифровая аэрофотосъемка, лазерное сканирование, фотограмметрия, 3D и BIM моделирование уже давно у всех на слуху. Вопросы возникают лишь в реализации, рациональности и действительно полезном и эффективном их применении.
Рассмотрим применяемые технологии по отдельности
Рассмотрим применяемые технологии по отдельности
Аэрофотосъемка и цифровая фотограмметрия
Самый быстрый и информативный способ получения быстрых пространственных данных для экспресс планирования или визуализации
Технология работ по цифровой аэрофотосъемке заключается в применении БПЛА, оборудованного камерой, и высокоточным GNSS приёмником - для осуществления точного вычисления пространственных координат каждого фотоснимка. При соблюдении всех аспектов этой технологии данные получаемые при помощи фотограмметрии обладают высокой точностью и достоверностью.
Основные и полезные для работы по планированию городской среды данные - это ортофотоснимки, цифровые модели рельефа и плотные облака точек.
Ортофотопланы
Ортофотоснимок - это цифровое изображение местности привязанное к системе координат этой местности, масштабу и единицам измерения. При помощи ортофотоснимков можно создавать картматериал, использовать эти данные при проектировании благоустройства, концепций улиц или городской среды. Эти данные легко совмещаются с классической топографической съемкой и прекрасно друг друга дополняют.
ЦММ - Цифровая модель местности (слева) и ЦМР - цифровая модель рельефа (справа). Такие данные используются для визуализации высотных отметок поверхности. Иногда интерес вызывает ЦМР, а иногда ЦММ, при помощи фотограмметрии не сложно получить оба этих результата и пользоваться именно той информацией, которая нужна при проектировании.
При помощи таких данных мы можем ориентироваться в превышениях высотных отметок, визуально оценивать величину снежных сугробов, их количество и места скопления. На глаз видно куда устроен водосток и где возникнут сложности в весенний период в случае плохой работы ливневой канализации. Это лишь малая часть примеров использования подобных данных, но даже она может экономить много времени при принятии тех или иных решений.
Плотные облака точек, полученные при помощи фотограмметрии
В отличии от технологии лазерного сканирования, цифровая фотограмметрия менее точная, однако покрытие облаком точек беспилотник обеспечивает гораздо больше, чем, например, наземный лазерный сканер. Кроме этого, такие данные окрашены в реальные цвета и по этой информации можно выполнять быстрое моделирование или строить рельеф целых городов за считанные часы.
Еще одно полезное применение - такие облака точек фактически являются цифровым двойником местности, по которым можно выполнять измерения даже имея под рукой только интернет браузер. Любому инженеру достаточно перейти по этой ссылке, чтобы иметь возможность уточнить практически любой свой вопрос по проектированию тех или иных сооружений или концепции в целом.
Лазерное сканирование
Самый точный способ добычи необходимой пространственной информации
Рассмотрим применение лазерного сканирования с целью таксации зеленых насаждений. При помощи этого можно достаточно быстро и точно определить как высоту всех деревьев, так и их диаметры и формы.
Такие материалы легко загружаются практически в любой САПР для удобной и понятной работы с ними. Можно их сегментировать, классифицировать, окрашивать и менять им визуальное отображения для удобной работы.
Автоматические системы анализа и классификации позволяют выделять из огромного массива информации высокую растительность и работать исключительно с ней. Эти данные прекрасно гармонируют с ортофотоснимками.
Например диаметры стволов деревьев при помощи цифровой фотограмметрии вычислить или невозможно, или очень трудозатратно. Эту функцию на себя берёт лазерное сканирование. А вот для определения пород, даже по косвенным признакам, фотография высокого разрешения с высоты птичьего полета будет более информативной, особенно когда речь идет о десятках тысяч деревьев.
Рабочий процесс
Скорость, точность, понятность.
Время затраченное на получение всех данных в этой презентации при помощи самых современных решений Trimble и Teodrone - всего 2 часа на площадке и 12 часов обработки на серверах. Данные фотограмметрии и данные лазерного сканирования сразу собираются в единой системе координат проекта и работа ведётся уже в едином пространстве координат, что ускоряет и упрощает камеральные работы с этими данными. Как на этапе подготовки картографического материала, так и в контексте дополнительной информации в виде цифрового двойника.
Все GNSS измерения для всех этапов проекта могут быть выполнены в одном программном обеспечении - Trimble Business Center (включая обработку кинематики с TEODRONE для цифровой фотограмметрии), что позволяет иметь одно рабочее координатное пространство как при полевых, так и при камеральных работах. Для специфических систем координат (например городские СК, для работы с которыми нужно вычислять свои параметры) появляется возможность работать без ошибок, и без надобности подстраиваться под все разнообразие программного обеспечения. Единство измерений в поле и единство использования этой информации в обработке.
Точнее для городского планирования, скорости, наглядности и общей эффективности.
Для топографии ЦММ/ЦМР по снегу это беда, а для анализа городской среды - обнаружить и оценить места естественного и не очень, скопления снежных масс, иногда очень нужно. Аналогично с этим - иметь под рукой цифровую копию квартала, района, города - это всегда скорость принятия решений и их качество. Teofly позволяет продемонстрировать эти данные по средствам web браузера любому желающему. Мы намеренно загрузили в систему данные цифровой фотограмметрии и лазерного сканирования, чтобы показать на сколько они похожи и в чем действительное отличие. Почему использовать одни данные для таксации можно, а другие нельзя, и почему те, что нельзя, могут позволить получить результат быстрее и лучше, при совместном использовании. Продемонстрированные данные это всего 2 часа в поле и сутки машинного времени обработки. Это не презентационный проект, высота полета 100м, небыло задачи летать на 30м и делать миллиарды фото, или переставлять сканер каждые 10м. Это реальный кейс данных для решения реальных задач.
Для топографии ЦММ/ЦМР по снегу это беда, а для анализа городской среды - обнаружить и оценить места естественного и не очень, скопления снежных масс, иногда очень нужно. Аналогично с этим - иметь под рукой цифровую копию квартала, района, города - это всегда скорость принятия решений и их качество. Teofly позволяет продемонстрировать эти данные по средствам web браузера любому желающему. Мы намеренно загрузили в систему данные цифровой фотограмметрии и лазерного сканирования, чтобы показать на сколько они похожи и в чем действительное отличие. Почему использовать одни данные для таксации можно, а другие нельзя, и почему те, что нельзя, могут позволить получить результат быстрее и лучше, при совместном использовании. Продемонстрированные данные это всего 2 часа в поле и сутки машинного времени обработки. Это не презентационный проект, высота полета 100м, небыло задачи летать на 30м и делать миллиарды фото, или переставлять сканер каждые 10м. Это реальный кейс данных для решения реальных задач.
Алексей Мансуров
MOL'T Geo Instagram post
Больше интересных презентаций и проектов MOL'T Geo по этой тематике:
MOL'T Geo: Подеревная съемка. Эффективное исполнение сложных заданий.
Новая серия из цикла интересных геодезических будней в видео формате. Презентация своих возможностей и бесконечного стремления к технологическому прогрессу. Цифровая топография при помощи лазерного сканирования - миллиметровая точнось на больших площадях. Подеревная съемка. Короткие сроки, высокая точность и огромный объем данных = отличная комбинация показателей эффективности.
Новая серия из цикла интересных геодезических будней в видео формате. Презентация своих возможностей и бесконечного стремления к технологическому прогрессу. Цифровая топография при помощи лазерного сканирования - миллиметровая точнось на больших площадях. Подеревная съемка. Короткие сроки, высокая точность и огромный объем данных = отличная комбинация показателей эффективности.
MOL'T Geo: Подеревная съемка. Эффективное исполнение сложных заданий.
Цифровая топография.