Bezzałogowe Statki Powietrzne

Transkrypt

1 Bezzałogowe Statki Powietrzne możliwości ich wykorzystania w administracji publicznej Mariusz Kacprzak Kierownik Zakładu Teledetekcji (CTK)

2 Plan prezentacji BSP DANE ANALIZY TRENDY REGULACJE PRAWNE

3 Obszary specjalizacji związane z wykorzystaniem BSP 1) Analiza statystyczna danych 2) Analiza zdjęć lotniczych i satelitarnych 3) Integracja sprzętu elektronicznego 4) Planowanie i wykonywanie misji lotniczych 5) Pozycjonowanie i pomiary GPS

4 Możliwości wykorzystania BSP Generowanie warstw SIP/GIS Analiza kondycji roślinności Monitoring zanieczyszczeń

5 Pozyskiwanie danych: Proces planowania nalotu 2,5 Km 2 30 minut

6 Pozyskiwanie danych

7 Pozyskiwanie danych: System rozpoznania obrazowego 1. Zestaw kamer rejestrujących wiele zakresów promieniowania elektromagnetycznego 2. Zintegrowany odbiornik GPS oraz Inercyjna jednostka pomiarowa rejestrująca położenie kamery w trakcie akwizycji zdjęć 3. Możliwość implementacji algorytmów detekcji różnych obiektów 4. Wstępna analiza obrazu już w trakcie wykonywanej misji 5. Uniwersalność zastosowań 6. Stosunkowo niska masa i niewielkie wymiary

8 GIS/SIP

9 Przetwarzanie danych - offline (integracja) Różnice: Rozdzielczość przestrzenna Rozdzielczość geometryczna Rozdzielczość spektralna Różny sposób zapisu Różny typ danych Tworzenie Systemów Informacji Przestrzennej

10 GIS/SIP (Tworzenie warstw rastrowych)

11 GIS/SIP (Tworzenie warstw rastrowych) Obszar Leszno: 2014 rok

12 GIS/SIP (Tworzenie warstw rastrowych) Obszar Leszno: 2017 rok

13 GIS/SIP (Analiza zmian) Obszar 2 Obszar 1 Leszno 2014 & 2017 Obszary większe niż 100m 2 Różnica wysokości > 15 m

14 GIS/SIP (Analiza zmian) Liczba drzew liściastych: 191 Liczba drzew iglastych: 136 Obszar z którego wycięto drzewa liściaste: m 2 Obszar z którego wycięto drzewa iglaste: 6702 m 2

15 Przetwarzanie danych - Offline Klasyfikacja: na wejściu obraz wielospektralny, na wyjściu sklasyfikowany obraz (2 n klas)

16 Ocena stanu lasu poprzez ocenę kondycji poszczególnych drzew PROCES KLASYFIKACJI Zdjęcie typu RGB (0,64 µm, 0,73 µm, 0,46 µm)

17 Ocena stanu lasu poprzez ocenę kondycji poszczególnych drzew Czerwony Wysoki poziom defoliacji Zielony Niski poziom defoliacji Zdjęcie typu RGB (0,64 µm, 0,73 µm, 0,46 µm) (Lewo) Wskaźnik defoliacji (D-index) dla każdej korony drzewa (Prawo)

18 Analiza wieloczasowa scen satelitarnych Analiza zmian w kondycji upraw (Afryka/Etiopia - Region Melkasa)

19 Analiza wieloczasowa scen satelitarnych Analiza zmian w kondycji upraw (Afryka/Etiopia - Region Melkasa) Wskaźnik różnicowy EVI MSAVI NBR NBR2 NDMI NDVI SAVI 1 0,335 0,332 0,323 0,132 0,392 0,305 0, ,301-1,287-1,001-0,636-1,155-1,131-1, ,654-0,652-0,936-1,158-0,830-0,711-0, ,123 0,098 0,351 0,428 0,274 0,219 0, ,040 1,062 0,821 0,895 0,842 0,923 1,031 Zielone pola lepsza kondycja wegetacji Żółte pola słabsza kondycja wegetacji

20 Zdjęcia satelitarne/lotnicze Modele3D

21 Zdjęcia satelitarne/lotnicze Modele3D

22 Zdjęcia satelitarne/lotnicze Modele 3D Modele budynków w centrum Miasta Żyrardów

23 Zdjęcia satelitarne/lotnicze Bufor sferyczny o promieniu 50 metrów wokół centroidu dachów poszczególnych budynków Wysokości stref buforowych [m] [m] [m] Modele 3D Strefy buforowe wokół budynków

24 Sieci neuronowe i uczenie maszynowe Wartości Pb, Zn i Pb +Zn zrzutowane na ortofotomapę i interpolowane na obszar całej powierzchni badawczej: a) stężenie Pb', b) stężenie Zn c) suma stężeń Pb +Zn w glebie

25 Algorytmy sztucznej inteligencji (AI) Fotogrametria niskopułapowa w miastach: Geomarketing GIS/SIP Monitoring

26 Przetwarzanie danych - Online MODUŁ 1 Przetwarzanie obrazu (Computer Vision), detekcja i analizy czasu rzeczywistego Zaprojektowana płytka realizująca zadania w oparciu o z RTOS (Realtime Operating System) zintegrowana z GPU (graphics processing unit).

27 Przetwarzanie danych - Online Podstawowe możliwości: MODUŁ 1 Detekcja obiektu Śledzenie obiektu Funkcje zaawansowane: Automatyczna kontrola statku powietrznego w oparciu o dane obrazowe Podążanie za zidentyfikowanym celem

28 Przetwarzanie danych - Online Podstawowe możliwości: Detekcja obiektu Śledzenie obiekti Funkcje zaawansowane: Automatyczna kontrola statku powietrznego w oparciu o dane obrazowe Podążanie za zidentyfikowanym celem

29 Przetwarzanie danych - Online Podstawowe możliwości: MODUŁ 2 Detekcja odległości do przeszkody Odtworzenie 3d otoczenie (chmura punktów)

30 Przetwarzanie danych - Online

31 Monitoring zanieczyszczeń

32 Fotogrametria niskopułapowa Zdjęcia w miastach: satelitarne/lotnicze

33 Fotogrametria niskopułapowa Zdjęcia w miastach: satelitarne/lotnicze Ciemno szary kolor: obszary w których wykryto duże stężenia pyłów

34 Fotogrametria niskopułapowa Zdjęcia w miastach: satelitarne/lotnicze

35 Fotogrametria niskopułapowa Tworzenie w miastach: WebAPI Punkty pomiarowe Siarkowodór H2S [ppm] Amoniak NH3 [ppm] Dwutlenek azotu NO2 [%] PM 10 [µg/m3] PM 2,5 [µg/m3] Wilgotność powietrza [RH %] Dwutlenek siarki SO2 [ppm] Lotne związki organiczne VOC [ppm] Alkohol [ppm] Hałas [db] Temperatura powietrza [ C] Toluen [%] 1 178, ,13 8,1 15,25 14, ,8 7806,92 298,72 41, , , ,89 1,3 13,31 12, ,2 7291,92 286,01 42, , , ,37 5,9 13,00 12, ,9 6814,88 273,91 40, , , ,59 7,1 17,69 15, ,4 7292,54 285,94 43, , , ,54 7,6 14,56 12, ,5 7392,02 288,49 42, , , ,52 6,6 26,44 23, ,5 6145,94 254,70 44, , , ,89 13,7 37,56 32, ,6 5355,12 231,95 42, , , ,22 5,6 17,25 17, ,5 6229,89 257,19 40, , , ,31 8,3 18,69 18, ,1 6011,68 250,54 42, , , ,83 16,2 17,19 16, ,4 6045,33 252,64 42, , , ,81 3,3 17,69 16, ,2 6206,47 256,63 40, , , ,07 3,8 15,25 13, ,6 6041,64 252,73 46, ,152

36 Stężenie PM Fotogrametria niskopułapowa Tworzenie w miastach: WebAPI 41,04 Stężenie pyłu zawieszonego PM 2,5 oraz PM 10 [µg/m 3 ] 35,91 30,78 25,65 20,52 PM 10 15,39 PM 2,5 10,26 5,13 0, PM 10 15,25 13,31 13,00 17,69 14,56 26,44 37,56 17,25 18,69 17,19 17,69 15,25 PM 2,5 14,19 12,31 12,81 15,75 12,81 23,44 32,13 17,13 18,00 16,75 16,00 13,88 Numery punktów pomiarowych

37 Zrównoważony rozwój (Agenda 2030)

38

39 FITOEXPORT Zwiększenie konkurencyjności polskich towarów roślinnych na rynkach międzynarodowych poprzez podniesienie ich jakości i bezpieczeństwa fitosanitarnego 1. Opracowanie innowacyjnych metod lustracji upraw; 2. Ocena wpływu warunków meteorologicznych na kondycję upraw i rozwój wybranych patogenów; 3. Ocena jakości materiału siewnego; 4. Opracowanie metod wczesnego wykrywania sprawców chorób przechowalniczych owoców;

40 Nowe przepisy dla lotów Bezzałogowych Statków Powietrznych

41 (Nowe) Zmiany w prawie lotniczym dotyczącym Bezzałogowych Statków Powietrznych Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 20 grudnia 2018 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie wyłączenia zastosowania niektórych przepisów ustawy Prawo lotnicze do niektórych rodzajów statków powietrznych oraz określenia warunków i wymagań dotyczących używania tych statków Załącznik 6b

42 (Nowe) Zmiany w prawie lotniczym dotyczącym Bezzałogowych Statków Powietrznych Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 20 grudnia 2018 r. Załącznik 6b Dopuszczenie lotów BVLOS do 120 m AGL poza strefami Obowiązkowa rejestracja BSP do wykonywania operacji BVLOS Nowe wymagania odnośnie wyposażenia BSP w lotach BVLOS Administracja publiczna Zniesienie granicy wieku 18 lat do uzyskania świadectwa kwalifikacji, wymogu egzaminu państwowego i badań lotniczolekarskich dla BSP <5 kg, Dopuszczenie więcej niż jednego obserwatora w lotach VLOS Dopuszczenie chwilowej utraty kontaktu wzrokowego z BSP Możliwość latania w strefach R poza granicami parku narodowego bez zgody zarządcy

43 (Nowe) Zmiany w prawie lotniczym dotyczącym Bezzałogowych Statków Powietrznych Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 20 grudnia 2018 r. Załącznik 6b Operacyjne Specjalistyczne Administracja publiczna Automatyczne Szkoleniowe Nowe kategorie lotów BVLOS

44 mgr inż. Mariusz Kacprzak - Kierownik Zakładu Teledetekcji tel wew. 896 mail: mariusz.kacprzak@ilot.edu.pl