Обзор беспилотных летательных систем для картографирования

[gimran]

Не по статье, а в целом про статьи Ракурса.
Было бы интересно сравнение в виде статьи профессиональных летательных систем с любительскими, типа тех, что на базе Ardupilot.
То есть действительные преимущества увидеть, так как подобных статей не видел, но узнать "что может любительская техника для определенных задач", а что ей безусловно недоступно.
То есть "для создания низко/среднекачественных материалов в таких-то масштабах приемлема любит.техника, а вот для решения таких-то задач с таким-то уровнем и требованием к разрешению, привязке и тд, она не доступна". Также то, что из любительского нельзя обработать, а также про привязку полевых материалов с БПЛА в зависимости от камеры, самого БПЛА и других параметров.
Простите за сумбурность текста, но правда было бы интересно и полезно узнать.

А за статью твердая пятерка.

[geo-aleksey]

Не по статье, а в целом про статьи Ракурса.
Было бы интересно сравнение в виде статьи профессиональных летательных систем с любительскими, типа тех, что на базе Ardupilot.

Чуть опережаете события.
Сейчас делаю работу по оценке качества камеры Phase One на вопрос рентабельности использования с БПЛА.
Для сравнения в отчете будет камера DiMAC UL (съемка на пилотируемом) и NEX 5. Как раз там хочу показать людям ответ на ваш вопрос только много шире. Дождитесь...

[gimran]

Вопрос: будут ли "некадастровые" примеры? Скажем, есть лес и карта, все учтено, требуется определить незаконные рубки, или по лесоустроительным требованиям все учесть, не внося в кадастр.
Требования иные и уровни допуска метариалов, а принципы обработки иные (и требования по сей день в масштабе карт).
Сейчас рынок у "кадастровиков" и цены высокие. Дав нормальное описание возможностей можно было бы: увиличить количество бпла и пользователей, снизив цены на ряд работ. Тем самым Вы смогли бы расширить пользовательскую базу, а владельцы бпла смогли бы дешево проводить "некадастровые" работы.

[ Сообщение с мобильного устройства ]

[geo-aleksey]

Вопрос: будут ли "некадастровые" примеры? Скажем, есть лес и карта, все учтено, требуется определить незаконные рубки, или по лесоустроительным требованиям все учесть, не внося в кадастр.
Требования иные и уровни допуска метариалов, а принципы обработки иные (и требования по сей день в масштабе карт).
Сейчас рынок у "кадастровиков" и цены высокие. Дав нормальное описание возможностей можно было бы: увиличить количество бпла и пользователей, снизив цены на ряд работ. Тем самым Вы смогли бы расширить пользовательскую базу, а владельцы бпла смогли бы дешево проводить "некадастровые" работы.

Особых проблем в описываемых вещах не вижу. Т.е. тут надо только понимать нормативы работы. Часть описана как раз у меня в статье внизу. Т.е. все, что касается земель не населенного назначения можно спокойно мониторить, но при этом не особо пренебрегать требованиям к аппарату. Есть еще специфика отдельных категорий.
Если рассмотреть леса, то упираемся в угол обзора объектива, где надирная часть кадра нормальная, а на краях все "лежит". Следовательно нужно брать больше высоты съемки. Далее дешифрируемость. Дешифровочные признаки по нормативам леса потянет не каждая камера. И тут у меня есть непосредственный опыт с лесниками. Как правило, в кадастровые дела леса входят не просто обновление границ вырубок выделов, но еще и всякие сухостои и прочее. Стоит еще напомнить о спектральных камерах. Для БПЛА такие есть, но результаты не видел еще ни разу.

Ну и аналогично все остальные дела.

[Natalia Novoselova]

А существуют ли БПЛА, которые позволяют делать съемку территории высокого разрешения, типа лидарной?
Не поняла из статьи - какой именно конечный продукт возможен к получению.
Только ли картографирование, или, может быть, таким образом возможно получить подобную съемку территории в высоком разрешении. Интересующие параметры крупно-масштабной съемки - температура поверхности и другие возможные к определению эко-системные параметры.


Прошу прощения за дилетантский вопрос.

[geo-aleksey]

Прошу прощения за дилетантский вопрос.

Возможно и то, и другое, и третье. Вариант тепла у меня в статье есть готовый. Вариант с лидаром на сей момент только один на платформе Ригл, но результаты видел только в статьях, поищу. Ну а высокоточную топооснову вы получить можете, но не забывайте один нюанс.
Формально ни одна съемка в мире вам не даст сделать план высокого масштаба из-за отсутствия необходимого объектового состава. Проще говоря ни на одном снимке вы не увидите ни номера столба, ни надписи на кабельном столбике, и уже тем более ни одну подземку не обозначите. Т.е. использование БПЛА в лучшем случае даст только комбинирование с полевой работой. И кто грамотней это себе организует, тот ... молодец. С полки пирожок

Собственно моя диссертация как раз рассматривает именно этот момент. Высокоточные измерения с помощью БПЛА. Пишу... не готова еще . Любая помощь была бы в радость

[Natalia Novoselova]

Прошу прощения за дилетантский вопрос.

Возможно и то, и другое, и третье. Вариант тепла у меня в статье есть готовый. Вариант с лидаром на сей момент только один на платформе Ригл, но результаты видел только в статьях, поищу. Ну а высокоточную топооснову вы получить можете, но не забывайте один нюанс.
Формально ни одна съемка в мире вам не даст сделать план высокого масштаба из-за отсутствия необходимого объектового состава. Проще говоря ни на одном снимке вы не увидите ни номера столба, ни надписи на кабельном столбике, и уже тем более ни одну подземку не обозначите. Т.е. использование БПЛА в лучшем случае даст только комбинирование с полевой работой. И кто грамотней это себе организует, тот ... молодец. С полки пирожок

Собственно моя диссертация как раз рассматривает именно этот момент. Высокоточные измерения с помощью БПЛА. Пишу... не готова еще . Любая помощь была бы в радость

Да.. вот с этого момента мне стало вообще очень интересно

Мой вопрос не праздный, это входит в тему моей будущей научной работы, к пропосолу которой готовлюсь сейчас.
Уже совсем другая тема, не птицы с аэропортами, и не термики.
Это тема - оценка качества тропических лесов (т.е. степени их деградации или, что тоже самое но с другой стороны, степени приближенности к ненарушенным лесам).
Моя мысль - разработать методику, как это можно делать при помощи разных собираемых Дистанционным Зондированием параметров эко-системы. При каком-то сочетании с полевыми работами (для верификации на начальном этапе как минимум). Для оценки качества тропических лесов ключевое здесь были бы параметры температуры поверхности, высоты стволов и ширины крон, влажности, показатели биомассы и углерода. Всё это то, что выявляется ДЗЗ и то, что связано с качеством леса.

Потому - полевые задачи стоят в получении съемки на выбранные территории, которые буду оценивать. Определение координат - возможно, это решалось бы просто в поле.

А можно в связи с этим еще два дилетантских ориентирующих вопроса:
1. Реально ли самому научиться работать с БПЛА, или этому нужно долго учиться и лучше просить специалиста?
2. Примерный порядок стоимости (потянет ли научный грант Doctoral student на такое оборудование)

Начала вам задавать эти вопросы после того, как узнала от вас, что такие возможности существуют. Пришла мысль, что, возможно, эта техника была бы и дешевле заказа лидарной съемки, и более гибкой в территориальном охвате (если через БПЛА такое вообще возможно, но вот, вы сказали, что это реально и есть, видимо, целая область в этой связи)

[geo-aleksey]

А можно в связи с этим еще два дилетантских ориентирующих вопроса:
1. Реально ли самому научиться работать с БПЛА, или этому нужно долго учиться и лучше просить специалиста?
2. Примерный порядок стоимости (потянет ли научный грант Doctoral student на такое оборудование)

Начала вам задавать эти вопросы после того, как узнала от вас, что такие возможности существуют. Пришла мысль, что, возможно, эта техника была бы и дешевле заказа лидарной съемки, и более гибкой в территориальном охвате (если через БПЛА такое вообще возможно, но вот, вы сказали, что это реально и есть, видимо, целая область в этой связи)

1) Нереально и неправильно. После покупки БПЛА вас ждет обязательная сертификация (см.статью )
2) По стоимости посмотрите мои таблицы в статье по ссылкам. Вам нужен тот, который для РФ. Сразу не пугайтесь, но и не обнадеживайтесь ))) вещь безусловно дешевле, чем лидар, но и за свой счет не потянуть. Интеграторы обращались ко мне по поводу БПЛА, чтобы обойти лидарную съемку.

и 3) А это вы забыли. Уверены ли вы, что вы сможете правильно использовать БПЛА для именно ваших целей? Разрабы вам в этом не помогут. Вам придется делать методику в широком смысле. Т.е.
1 шаг) выбор обеспечания: железки (БПЛА/лидар/GPS прочее), софт, "подсчет бюджета"
2 шаг) методика применения всего этого добра в правильной пропорции
3 шаг) методика обработки результатов съемки
4 шаг) отчетность по результатам

Идея у вас хорошая. Я бы сделал такую методику. Попробуйте посмотреть обзоры и статьи по этой теме. Думаю кто-нибудь уже пробовал.

[Natalia Novoselova]

Большое спасибо! Ваш ответ послужит мне примерной инструкцией, с чего начинать.
Ваша статья и ответы подали мне хорошую идею в этой связи, это буквально новый поворот, раньше о таком не думала, думала только в плане дорогой лидарной съемки.
В целом сейчас набираю общее представление,что вообще возможно сделать, больше думаю, чем изучаю (т.к. завершаю предыдущий проект). Чем больше я узнаю на этом этапе, тем лучше смогу описать эти задачи в пропосоле, тем больше шансов получить под это финансирование. Да, технику покупать - на счет гранта, но он тоже имеет свои пределы. Тем не менее, потенциал получить это на хорошие разработки - здесь есть.

Идея у вас хорошая. Я бы сделал такую методику. Попробуйте посмотреть обзоры и статьи по этой теме. Думаю кто-нибудь уже пробовал.

Да, посмотрю публикации. Если уже есть такая методика - тем лучше. Но только я сильно в этом сомневаюсь, т.к. пробовала изучать статьи на эти темы. Задача создания такой методики - не есть единственная в задуманной мной работе. Это ключевая техническая вещь, а цель (на что я буду нацеливаться) - это с ее помощью провести анализ полученных результатов лесовосстановительных проектов, многие из которых имеют срок 50-100 лет. Все это нужно для того, чтобы свести в одну базу знаний - существующие методики восстановления тропических лесов, выбрать из них - самые эффективные и лучшие (вот, базируясь на результатах качества лесов сейчас, полученных на основе этой методики). Выбрав, предложить научному сообществу и государству в использование.

Такие.. вот идеи. Конечно, труд большой. Но он и рассчитан на 4-х годовой проект.
Потому, в разработке самой методики, я не рвусь к авторскому первенству. Наоборот, буду искать любые пути эффективного сотрудничества со специалистами в этом плане.

[gimran]

По лесам:
Параметры камеры: спектрозональная съемка (G, R, ближний инфракрасный).

Лесоустройство:

lesoustr.jpg (66.78 КБ) 13523 просмотра

Из Приказ Федерального агентства лесного хозяйства (Рослесхоз) от 12 декабря 2011 г. N 516 г. Москва http://www.rg.ru/2012/03/07/lesoustroys ... e-dok.html

Лесопатологическая таксация

Оценка санитарного состояния. Масштаб 1:10000-1:20000
Выявление поврежденных древостоев, выделение лесопатологических выделов (тот же масштаб). Для более детальной оценки масштаб: 1:2000-1:4000 (три снимка с перекрытием 60%)

Методические указания по экседиционному лесопатологическому обследованию, 1986 г

Типичные размеры объектов лесопатологического дешифрирования

75c6902f.jpg (112.85 КБ) 13523 просмотра

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ОРГАНИЗАЦИИ И ВЕДЕНИЮ ЛЕСОПАТОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА, 2007

Съемочно-геодезические работы. Масштаб 1:500 - 1: 2000

Устройство рекреационных лесов для объектов с ведением хозяйства по насаждениям. Масштаб 1:5000-1:10000
Устройство рекреационных лесов для объектов с подеревным ведением хозяйства. Масштаб 1:500-1500
Ландшафтная таксация: 1:5000-1:10000
Почвенное обследование: 1:10000
Ландшафтно-исторический анализ мемориальных объектов и оценка планировочной и композиционной структуры парковой территории: Масштаб 1:500-1000

Оценка лесопатологического состояния:
Выявление площадей, поврежденных вредителями, болезнями, поражарами и стихийными бедствиями с выделением по ним сильных и средний повреждений: Масштаб 1:50000-100000
Три-четыре категории повреждения (погибшие, сильно-, средне- и слабоповрежденные насаждения). М. 1:10000-1:15000
По цвету, оотенку, структуре крон деревья усохшие, поврежденные, усыхающие, ветровал, бурелом, гари. М 1:15000 и крупнее
Промышленные выбросы: 1:500-1000, не мельче 1:5000-8000 [так в тексте]

Оценка состояния лесосек: М 1:400

Оценка лесовозобновления.
Подразделение территории по условиям местопроизрастания (группы лесов), наличие подроста, возобновления, семенников или семенных уртин, степень захламленности и минерализации или задернения почвы, лессные культуры при достижении высоты 1 м и более: М 1:10000-1:15000 и купнее
Разделение выробок и гарей на участки с разной степенью возобновления при достижении высоты 1-1.5 м: М 1:5000-8000

и т.д.

Сухих В.И. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве: Учебник. — Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005

Как видите, масштабы везде разные (от 1:100 до 1:1000 000, хотелось бы увидеть табличку соответствия масштаб/разрешение аппаратуры и высота полета) и примерный минимум для осуществления работ.

Учитывая, что при различной высоте полета на выходе получим различное итоговое разрешение снимка в пересчете на масштаб,.
Наверное, достаточно описать как увязать разрешение с масштабом, а также как высоту полета с выходным разрешением (одно дело отснять в аналоге масштаба 1:100 участок в 1 га, а другое для территории в 1000 га в том же масштабе).

По идее "3d представление" желательно при определенной детальности и видах работ, так как позволяет определить высоты деревьев без выезда на местность, а в ряде случаев также может быть полезна модель рельефа (тут детально описывать не буду).

И это без мониторинга пожаров, где желательны тепловизоры.

Думаю, научные, геологические и с/х работы примерно также подразделяются, так что написание некой универсальной статьи поможет многим.

PS Простите, если хочу слишком многого, но связка практической необходимости в современных реалиях, сокращения стоимости работ с последующей профессиональной обработкой данных сейчас не раскрыта. Причем, судя по разговорам, за ряд работ люди готовы платить, но масштабы в европейской части России и стоимость космоснимков нужной детализации — "отвращают" людей от дистанционных методов (грубо говоря, если у тебя 100 га леса, то покупать снимок в разрешении 1 метр при минимальной площади в 1000 га, без гарантии, что твой участок не попадет в "облачный" - многих отвращает от дистанционных методов), а полноценный вылет авиации ради 100 га — дорогое "удовольствие". И эту проблему бпла позволяют решить.

[geo-aleksey]

Все абсолютно верно.

Знание нормативов - главное. Далее уже можно на основе примеров подобрать себе железку и методику использования. Я знаю, что некоторые лесники пробовали БПЛА, но не смогли сделать себе технологию. Поэтому пользуются до сих пор космосом, который облачный, долго идет, с минимальным лимитом на заказ - это верно. Стерео в некоторых случаях работы обязательно нужно - это тоже верно, этот вопрос я лично обсуждал с представителями Рослесинфорга причем сразу 3х регионов. Они говорят, что определяют до 100 атрибутов к каждому дереву... Откуда столько нашли, не знаю.

В общем суть такая. В гео изысканиях каждый может применить БПЛА для оптимизации времени, трудозатрат и увеличения потенциала. Но каждый должен доделать общую технологию под себя, полагаясь на нормативы своих работ, основах аэросъемки, фотограмметрии, картографии и ГИС.

[gimran]

Стерео в некоторых случаях работы обязательно нужно - это тоже верно, этот вопрос я лично обсуждал с представителями Рослесинфорга причем сразу 3х регионов. Они говорят, что определяют до 100 атрибутов к каждому дереву... Откуда столько нашли, не знаю.

Смотрите:
1) есть ГИЛ (госинвентаризация лесов). Она подеревная на небольшую площадку. Там много параметров. Причем часть определяются только наземно. Дист. метод неапробирован, методика терпит изменения и разработана в 2000х.
2) есть лесоустройство, вернее таксация лесов (лесоустройство - частный случай). Там параметров намного меньше и они определяемы по снимкам. Апробирована еще в СССР по авиаснимкам и, частично, по космоснимкам. Претерпела незначительные изменения.
Пункт 1 специфичен, пункт 2 - интересен и лесоустроителям, и лесопатологам. Пункт 1 призван был заменить пункт 2 в рамках учета лесфонда. В итоге провалился и методику п. 1 переделывают на дист методы.

Пункт 1 - это интерполяция на большую территорию (выделяем огромные однотипные массивы, пространственно разбросанные, и мелкими площадками выборочными характеризуем несколькими участками в 0,1 га площадь в сотни и тысячи га). Т.н. страта и постоянные пробные площадки (ППП).

Пункт 2 - участком или несколькими участками в массиве в 0,1 га характеризуем весь примыкающий массив (10-100 га). Получаем т.н. выдела.

П.1 и п.2 связан только тем, что работы проводятся в лесу и одной и той же организацией, и с тем, что при выполнении п.1 надо получить данные п.2 с дополнительными параметрами для пункта 1.

По таксации лесов также идет определение санитарного и лесопатологического состояния лесов. Это также частный случай таксации лесов (п. 2), там дополнительные параметры появляются, часть из которых заметна по снимкам, но в лесоустройстве используется реже, при рекомендации мероприятий (рубки, посадки).

Но каждый должен доделать общую технологию под себя, полагаясь на нормативы своих работ, основах аэросъемки, фотограмметрии, картографии и ГИС.

Конечно! Они видимо, объясняя Вам, как описал выше, они смешали и п.1, и п.2 в объяснении, запутав Вас

[geo-aleksey]

Меня смущает только одно. Каждый из филиалов организаций, занимающихся таксацией и прочим лесов работают по своей технологии (порой даже старой, прошлого века), никто из филиалов не делится друг с другом знаниями, и уж тем более организация (а она ведь одна и та же) не распределяет средства, т.е. у одних есть камера Vision Map, а у других ее не будет никогда.
Я, пожалуй, тут с лесом закончу)))

[gimran]

geo-aleksey, в Рослесинфорге — возможно, что Вы правы, но по мимо него есть Рослесозащита, с единообразным ПО и даже (правда с закрытым) федеральным геопорталом (тут, правда в "популярном" изложении, видое есть с геопорталом: http://youtu.be/cpz3-8NdsNc?list=PLQcVL ... hKLqC2QrQy ) , с данными за несколько лет на всю Россию в едином формате.
И на Московскую область целый "десант" с соседних филиалов на короеда-типографа был. Так что разные лесные организации и не стоит на всех интерполировать
Так что будет время — приходите к нам на конференции или в центральный офис попроситесь на инструкцию.
PS Только "экселевская формочка" и геопортал не связаны между собою )

[Максим Дубинин]

Автор, ну и что делать будем с вами? Склоняюсь к тому что статью отсюда надо выпилить, тут не "центр мирового кросспостинга"

http://gisa.ru/108561.html