Wykorzystanie Bezzałogowych Statków Latających w różnych zastosowaniach budowalnych i geodezyjnych Współdziałanie inżynierów budownictwa i geodezji w procesie budowlanym" inż. Paweł Wójcik tel. 697 152 915 office@skysnap.pl WOIIB, Poznań, 21.06.2016
Plan prezentacji 1. Fotogrametria cyfrowa bliskiego zasięgu 2. Sprzęt i oprogramowanie 3. Przykłady wykorzystania: o o o o o o Drony w procesie inwestycyjnym Budowa drogi - bilans robót ziemnych i inwentaryzacja stanu budowy Dane do modelowania budynków - BIM Inwentaryzacja obiektów trudnodostępnych Kopalnia odkrywkowa i hałda- pomiar objętości Inwentaryzacja obiektów dziedzictwa kulturowego 4. Podsumowanie i wnioski
1. Fotogrametria cyfrowa bliskiego zasięgu Fotogrametria dziedzina nauki i techniki zajmująca się pomiarem położenia, rozmiaru i kształtu obiektów na podstawie ich zdjęć fotograficznych. Jak to działa?
Fotogrametria niskiego pułapu - UAV Zaprojektowanie nalotu fotogrametrycznego Zdjęcia z pokryciem powyżej 75% X Y Z X Y Z X Y Z Pomiar przybliżonych współrzędnych miejsca wykonania zdjęcia Wyznaczenie współrzędnych punktów w terenie
Osnowa fotogrametryczna Pomiar punktów referencyjnych techniką satelitarną GNSS RTK Punkty rozmieszczone równomiernie na obszarze opracowania CEL: - nadanie centymetrowej dokładności (fotopunkty) - kontrola opracowania (punkty kontrolne) - wpasowanie w państwowy układ współrzędnych
2. Sprzęt i oprogramowanie Bezzałogowe Statki Latające Aplikacje do planowania nalotu Oprogramowanie do opracowania danych z misji
Wykorzystywane bezzałogowe statki latające SkyHunter DJI Phantom 3 Professional DJI S900
Aplikacja do planowania nalotu
Oprogramowanie do opracowania danych z misji Chmura punktów Numeryczny Model Pokrycia Terenu Model Mesh Ortofotomapa
Aplikacja PIX4D Capture - planowanie misji fotogrametrycznej Prędkość BSL Wysokość AGL Kąt nachylenia kamery Pokrycie podłużne i poprzeczne Obszar nalotu Czas nalotu
3.Przykłady wykorzystania
Drony w procesie budowlanym Weryfikacja podczas przygotowania inwestycji: - Mapy do celów opiniodawczych - Aktualny model 3D terenu w celu wizualizacji inwestycji Projektowanie: - Numeryczny Model Terenu - Profile podłużne i przekroje poprzeczne - Mapa do celów projektowych - Chmura punktów - Model mesh Realizacja budowy: - Pomiar stanu wyjściowego - Ocena zgodności z projektem - Harmonogramy 4D - Prowadzenie map koordynacyjnych - Bilans robót ziemnych
Budowa drogi - bilans robót ziemnych i inwentaryzacja stanu budowy
Mapa do celów projektowych Aktualna ortofotomapa vs. Mapa zasadnicza
Precyzyjny i aktualny podkład do projektowania 2D
Projektowanie 3D na chmurze punktów
Harmonogramy 4D ukazujące postęp prac Aktualna ortofotomapa
Model projektowany + ortofotomapa Wizualna weryfikacja postępów pracy
Przekroje poprzeczne
Istniejący stan terenu Model zaprojektowany
Pomiar objętości
Wizualizacja modelu 3D 1500 zdjęć 4 h pracy w terenie Dokładność: 6cm
Dane do modelowania budynków - BIM GSD 1.17 cm Czas obróbki danych ok. 1h Chmura punktów 5 076 847
Chmura punktów z Naziemnego Skaningu Laserowego
Chmura punktów dachu obiektu z opracowania zdjęć
Rozmieszczenie fotopunktów 4x Control Points 4x Check Points RMSx=0,019 m RMSy= 0,057 m RMSz= 0,064 m
Połączona chmura punktów z TLS i BSL
Model 3D
Model 3D
Inwentaryzacja obiektów trudnodostępnych Inwentaryzacja obiektu Precyzyjny model 3D do projektowania lub renowacji obiektu Połączenie BSL z naziemnym skaningiem laserowym
Integracja danych Skaning laserowy + zdjęcia z BSL Wyniki transformacji: RMSx = 0.02 m RMSy = 0.02 m RMSz = 0.02 m Wskazanie fotopunktów na chmurach punktów ze skaningu laserowego
Liczba zdjęć - 316 zdjęć cyfrowych Dokładność X,Y,Z 0,04 m Liczba punktów - 35 mln Czas pomiaru 1h Czas opracowania 4h
Kopalnia odkrywkowa i hałda humusowa - pomiar objętości
Hałda humusowa
Porównanie technologii pomiaru Pomiar GNSS RTK Opracowanie zdjęć z BSL 691 punktów 2 mln punktów 8 h 0.5 h 3h 66703.56 m 3 67657,65 m 3 954.09 m 3 0,96 % 1 h
Porównanie technologii pomiaru Pomiar GNSS RTK Opracowanie zdjęć z BSL
Kopalnia odkrywkowa
Kopalnia odkrywkowa - model 3D mesh
Kopalnia odkrywkowa Dokładność modelu XYZ 0,07 m Czas pomiaru 1 h Czas opracowania 8 h Ilość punktów 25 mln
Inwentaryzacja obiektów dziedzictwa kulturowego Opracowanie chmury punktów Opracowanie dokumentacji o obiekcie Cyfryzacja w postaci modelu 3D mesh Aspekt promocyjny
Dane pomiarowe 172 zdjęcia naziemne 352 zdjęć z BSL
Opracowanie danych
Opracowanie danych
Wizualizacja wyników
4. Podsumowanie i wnioski Mozliwość generowania specjalistycznych produktów końcowych, które wpływają na przebieg procesu budowlanego. Pomiar jest beziwazyjny i bezpieczny dla zespołu pomiarowego. Technologia BSL stanowi szerokie zastosowanie w różnych zadaniach oraz umożliwia bardzo szybki sposób pozyskania aktualnych danych o terenie. Wykorzystanie BSL stanowi szybki sposób na pozyskanie dużej ilości dokładnych danych - mozliwość projektowania, aktualizacji, nadzoru i kontroli budowli. Produkty generowane po opracowaniu zdjęć z BSL mogą być zaimplementowane do BIMu i innych systemów informatycznych.