Skönnun sem byggir á drónum: Gjörbylting gagnasöfnunar og kortlagningar

Tækni dróna með myndavélaeiningum gefur nýja aðferðafræði fyrir fjölmargar greinar á undanförnum árum, þar á meðal gagnaöflun ogvörpun. Drónaskönnun, einnig þekkt sem loftmyndamæling, gerir kleift að nota myndavélar til að taka háskerpumyndir eða búa til þrívítt kort af landslagi eða mannvirkjum eða hlutum með mun lægri kostnaði. Hér í þessari handbók verður gerður skilningur á eiginleikum, kostum og hvernig drónaskönnun er að gjörbylta öflun og greiningu landupplýsinga.

Hvað er skönnun sem byggir á dróna?

Hægt er að útskýra skönnun sem byggir á drónum með því að nota ómönnuð loftför (UAV) eða, eins og þeir eru almennt þekktir, dróna búna háupplausnarmyndavélum og öðrum skynjunartækjum til að taka myndir af yfirborði jarðar. Það er gert til að endurgera myndirnar og koma með líkön, réttmósaík og punktský sem eru mjög stöðluð. Gögnin sem verða til við beitingu aðferðanna er hægt að nýta í nokkrum forritum, svo sem landmælingum, innviðaskoðun, umhverfisvöktun og borgarskipulagi.

Þessi háþróaða skönnunargeta byggir á samþættingu margs konar háþróaðrar tækni, svo sem:

Myndavélar í hárri upplausn: Hægt er að útbúa dróna með nýjustu tæknimyndavél einingartil að taka nákvæmar loftmyndir, þar á meðal ljósmyndir í hárri upplausn og myndbandsupptökur.

Ljósskynjun og svið (LiDAR): LiDAR skynjarar sem festir eru á dróna geta búið til mjög nákvæm 3D punktskýjagögn til að búa til nákvæm landslagskort og þrívíddarlíkön.

Fjölrófs- og ofurrófsskynjarar: Drónar geta borið sérhæfða skynjara sem fanga gögn á mörgum bylgjulengdum í rafsegulrófinu til að greina og greina tiltekin efni, gróður eða umhverfisaðstæður.

Hitamyndataka: Innrauðar myndavélar á drónum geta veitt dýrmætar upplýsingar um hitaeiginleika, innviðaaðstæður og önnur hitatengd gögn.

Kostir skönnunar sem byggir á dróna

Kostnaður og tímanýting

Gögnin sem safnað er með drónaskönnun eru ódýrari og tiltölulega hraðari en aðrar handvirkar aðferðir við gagnasöfnun. Áður fyrr þýddi það að taka loftmyndir að þurfa að ráða mannaðar flugvélar eða gervihnattamyndir sem eru tímafrekar og kostnaðarsamar í skipulagningu. Með því að nota dróna er hægt að safna mismunandi gögnum hratt og á áhrifaríkan hátt sem gerir kleift að safna gögnum oftar og því uppfærð. Þessi skilvirkni breytist í stuttan tímalengd verkefnisins og þar af leiðandi minni kostnað.

Hágæða og nákvæm gögn

Nútíma ómönnuð loftför eru með myndavélabúnaði sem býður upp á háa upplausn; þannig veita þeir nákvæmt myndmál. Hægt er að setja myndirnar saman til að búa til réttmósaíkmyndir, sem eru orth R stýrðar loftmyndir af jörðinni sem eru landvísaðar. Þar að auki eru drónar færir um að safna gögnum frá mismunandi sjónarhornum í einu, sem eykur áreiðanleika við gerð 3D líkana og punktskýja. Slík smáatriði aðstoða einnig við ákvarðanatöku eða greiningu í fjölmörgum atvinnugreinum þar sem því hærra sem smáatriðin eru því rétt er niðurstaðan.

Öryggi og aðgengi

Til dæmis dregur notkun dróna til skönnunar úr þörfinni á því að láta fólk fara á áhættusamt og eða erfitt landslag. Hins vegar er annað svið sem drónar hafa reynst gagnlegir við skynjun og gagnasöfnun, sérstaklega á svæðum sem eru óaðgengileg eða hætta er á mannslífum. Þetta aðgengi skapar mun fleiri tækifæri á sviðum eins og mati á framkvæmdum, vöktun hamfara og rannsóknum á umhverfinu. Þeir geta náð yfir svæði sem erfitt er að nálgast eða tekur mikinn tíma, fyrirhöfn og fjármagn að nálgast.

Notkun skönnunar sem byggir á dróna

Landmælingar og kortlagning

Loftskönnun með drónum hefur tekið á sig nýja vídd á sviði landmælinga og kortlagningar af landinu. Hefðbundnar landmælingar eru stundum gerðar með beinum mælingum og fela í sér mikinn tíma á vettvangi. Stór svæði geta því náð yfir tiltölulega styttri tíma miðað við ef þau væru á jörðu niðri og hægt er að nota gögnin til að búa til landfræðikort, DTM og útlínur. Þessi gögn skipta miklu máli við skipulag og þróun borgarskipulags fyrir nýbyggingar og stjórnun landauðlinda.

Skoðun og viðhald innviða

Það er mikilvægt verkefni að skoða innviði eins og brúar, byggingar, raflínur og önnur slík verðbréf, en það tekur tíma og krefst fjármagns. Strikamerki sem samanstanda af miklum þéttleika og hitamyndum gera kleift að meta mannvirki hratt og skilvirkt, auk þess að uppgötva vandamál með mannvirkin eins og sprungur, tæringu og hitafrávik. Þessi vinnubrögð þýða að hægt er að gera innviðaskoðun á ábyrgan hátt og áður en það verður áætlun um að mistakast eða eitthvað nálægt því.

Nákvæmni landbúnaður

Drónaskönnun getur verið mjög gagnleg fyrir bændur til að hámarka uppskeruna, fylgjast með heilsu plöntunnar og greina hana á upphafsstigi.

Fjölrófsskynjarar gera kleift að mæla smávægilegar breytingar á ástandi plantna og næringarefnaþörf þeirra svo að auðlindirnar séu notaðar á réttum stöðum og í réttu magni.

Hugleiðingar og áskoranir

Þó að kostir drónaskönnunar séu fjölmargir er mikilvægt að huga að eftirfarandi þáttum og hugsanlegum áskorunum:

Samræmi við reglugerðir:

Rekstur þessara loftnetskerfa í viðskiptalegum og iðnaðarlegum tilgangi er stjórnað af ýmsum ráðstöfunum og tilskipunum sem þarf að fara eftir til að koma í veg fyrir að þessi kerfi og starfsemi skerðist.

Gagnaöryggi og persónuvernd:

Þar sem forritið felur í sér söfnun og geymslu mynda í hárri upplausn sem og 3D módelum er mikilvægt að tryggja að það séu fullnægjandi öryggisreglur og staðlar fyrir gögnin, að ógleymdum alþjóðlegum reglum um friðhelgi einkalífs notenda.

Áframhaldandi þjálfun og viðhald:

Hagnýt innleiðing skönnunarkerfa, sem byggir á drónatækninni, felur í sér þjálfun stjórnenda og reglulegt eftirlit með frammistöðu búnaðarins til að draga úr áföllum og bilun í búnaði.

Hvernig á að framkvæma betri drónaskönnunarleiðangra

Til að hámarka skilvirkni skönnunar sem byggir á dróna skaltu íhuga eftirfarandi ráð:

Skipuleggðu og undirbúðu: Það er líka mikilvægt að skipuleggja flugleið þína og markmið áður en þú byrjar að fljúga með dróna. Það fer eftir aðstæðum, hægt er að íhuga áhrif veðurskilyrða, takmarkana á loftrými og sérkenni verkefnisins. Gakktu úr skugga um að búnaður, rafhlöður og minniskort séu tilbúin fyrir aðgerðina sem þú ætlar að gera.

Kvarða og prófa: Gerðu bráðabirgðastillingar á drónanum og skynjurunum áður en þú flýgur drónanum þínum til að forðast að fanga ónákvæm gögn. Flugupróf til að staðfesta virkni búnaðarins og laga vandamálin sem kunna að vera til staðar. Þessum leiðbeiningum ætti að fylgja til að tryggja að gefin gögn séu í háum gæðaflokki og séu nákvæm; Tíð viðhald og kvörðun mun hjálpa til við að ná þessu markmiði.

Handtaka skörun: Það er mjög mikilvægt að þegar þú tekur myndefnið ættirðu að tryggja að næg skörun sé á milli raðmynda. Þessi skörun er mikilvæg vegna þess að hún hjálpar til við réttan sauma, byggingu réttstöðumósaík, smíði 3D líkana. Helst ætti fram- og hliðarkvörðuð skörun að vera 70% eða hærri.

Algengar spurningar (algengar spurningar)

Q1: Hvers konar myndavél ætti ég að nota fyrir skönnun sem byggir á dróna?

A1: Það veltur allt á notkunartilviki þínu og hversu mikil smáatriði þú vilt fanga og á hvaða hátt. Notaðu myndavélar með stóra skynjarastærð og mikinn megapixlafjölda fyrir myndir í mikilli upplausn. Ákveðnir drónar hafa mát til að festa sérhæfða skynjara eins og hitamyndavél eða fjölrófsmyndavél fyrir einstök notkunartilvik.

Spurning 2: Hversu nákvæm eru 3D líkönin og mælingarnar sem myndast við skönnun sem byggir á dróna?

Svar 3: Hvernig og hversu nákvæmt þrívíddarlíkan er sem og mælingar fer eftir ýmsum þáttum, þar á meðal gæðum myndanna frá myndavélinni, nákvæmni GPS um borð í drónanum sem og vinnsluhugbúnaðinum sem notaður er. Í stórum dráttum getur skönnun sem byggir á drónum skilað nákvæmni undir sentímetra, sem er gott fyrir allt frá landmælingum til innviðaskoðunar.

Spurning 3: Er hægt að nota dróna til að kortleggja stór svæði?

A3: Já.Reyndar geta drónar kortlagt stór svæði á mjög skilvirkan hátt með því að nota sjálfvirkan flugáætlunarhugbúnað. Þetta gerir þér kleift að útlista hvaða svæði þú vilt ná yfir og býr sjálfkrafa til fluglínur sem geta náð yfir það að öllu leyti. Vegna drónatækni hefur kortlagning stórra landsvæða orðið hraðari og hagkvæmari en fyrri aðferðir.

Ályktun

Drónaskönnun er nýstárleg tækni sem breytir skynjun okkar á því hvernig gögnum er safnað, greint og notað á ýmsum sviðum. Drónaskönnun gerir kleift að framkvæma kannanir, fylgjast með umhverfi og skoða innviði með því að nota loftmyndir í hárri upplausn, 3D kortlagningu og sérhæfða skynjara. Þar að auki, eftir því sem þessi tækni þróast og verður hagkvæmari, mun skönnun sem byggir á dróna finna ný notkunarsvið, sem að lokum gerir okkur kleift að stjórna auðlindum á skilvirkan hátt og taka ákvarðanir eingöngu byggðar á áreiðanlegum gögnum.