3D моделирование городских территорий с применением оборудования TOPODRONE

Огромный интерес наших пользователей вызывает тема трехмерного моделирования городских территории, фасадной съёмки, ведения документации «как построено» и наполнение данными BIM систем.

Сегодняшняя публикация является логическим продолжением нашей статьи, вышедшей в феврале 2018 года, в который мы на практическом примере показали, как применение геодезического квадрокоптера TOPODRONE DJI Phantom 4 Pro v2.0 L1/L2 RTK/PPK упрощает процесс создания детальной трехмерной модели сложного с архитектурной точки зрения здания - Храма преподобного Серафима Саровского.

Рис. 1. Трехмерная модель Храма преподобного Серафима Саровского.

Детальные трехмерные модели применяются при проектировании и реконструкции зданий и сооружений, мониторинге строительства дорожной инфраструктуры, геологическом описании бортов карьеров и т.д.

Рис. 2. Трехмерная модель только что построенной автомобильной развязки.

Рис. 3. Трехмерная модель технологически сложных объектов.

Рис. 4. Трехмерная модель отеля, созданная для последующей реконструкции объекта.

Рис. 5. Трехмерная модель отеля, созданная для проектирования благоустройства территории.

Рис. 6. Трехмерная модель здания с въездом в подземный паркинг.

Планирование аэрофотосъёмочных работ

Основой для детального моделирования является правильно выполненная аэрофотосъёмка объекта, а применение геодезических квадрокоптеров TOPODRONE в значительной мере упрощает и ускоряет процесс трехмерного моделирования и обеспечивает высокую точность модели.

При этом целесообразно комбинировать несколько типов маршрутов:

• съёмка в надир двойным проходом на высоте 40-60 метров
• съёмка при угле камеры 30-45 градусов двойным проходом на высоте 40-60 метров
• круговая и/или фасадная аэрофотосъёмка
• наземная фотосъёмка

Подготовка полетного задания для решения подобных задач является очень важным моментом, от которого зависят качество построенной 3D модели, безопасность выполнения полетов и сохранность оборудования.

При создании съёмочного проекта необходимо обеспечить достаточное перекрытие снимков и полноту отображения архитектурных особенностей здания, не делая при этом, по возможности, лишних фотографий. Выполняя перспективную аэрофотосъёмку, избегайте фотоснимков с большим захватом неба, либо движущихся объектов.

Для осуществления сложных полетных миссий необходимо обладать навыками опытного пилота и управлять дроном вручную, либо использовать профессиональное ПО для планирования маршрутов.

По нашему мнению, наиболее удобным инструментом для планирования разноплановых миссий является программное обеспечение UGCS. Ниже представлен пример аэрофотосъёмочного задания, которое включает в себя надирную, угловую съёмку, а также фасадную аэрофотосъёмку.

Рис. 7. Планирование маршрутов для надирной, перспективной и фасадной аэрофотосъёмки.

Одновременно следует обратить внимание на необходимость выполнения наземной фотосъёмки для отображения элементов зданий и сооружений, не видимых с безопасной высоты полета квадрокоптера, таких как объекты под навесами, деревьями, нижние этажи зданий и т.д.

Для упрощения проведения работ по наземной фасадной фотограмметрической съёмки команда TOPODRONE подготовила специализированный комплект оборудования (ссылка на продукт на сайте), включающий трех осевой стабилизатор, L1/L2 GNSS приемник, профессиональный цифровой фотоаппарат высокого разрешения. Данный комплект можно переносить вручную и устанавливать на крышу автомобиля, что существенно увеличивает производительность работ.

Рис. 8. TOPODRONE Handheld Survey Kit L1/L2.

Выполнение наземной фотосъёмки с использованием TOPODRONE Handheld Survey Kit L1/L2 RTK/PPK было успешно апробировано при выполнении проекта по трехмерному моделированию городской территории общей площадью более 7,5 кв. км.

Рис. 9. Установка TOPODRONE Handheld Survey Kit L1/L2 на автомобиль.

При этом использование L1/L2 GNSS приемника, совмещенного с цифровой фотокамерой, определяющего высокоточные координаты снимков в момент фотографирования, позволило значительно упростить процесс фотограмметрической обработки и интеграцию данных с материалами АФС. Установка комплекта на автомобиль обеспечила высокую производительность, за день работы выполнялась съёмка сразу по нескольким городским кварталам.

Отдельно следует отметить удобство камеральной обработки и подготовки фотографий в ПО TOPOSETTER 2.0 PRO, которое может выполнять постобработку ГНСС измерений, пакетную обработку данных нескольких съёмочных маршрутов от одной базовой станции и присваивать высокоточные координаты в EXIF теги изображений.

На рисунке ниже представлен пример обработанных блоков изображений, полученных с воздуха и земли.

Рис. 10. Совместная обработка наземных и аэрофотоснимков.

В комплекте TOPODRONE Handheld Survey Kit L1/L2 может использоваться та же камера, что и в TOPODRONE DJI Matrice 200 V2 L1/L2/L5 RTK/PPK + 42Mp

Предлагаем ознакомиться с трехмерными моделями, полученными при наземной съёмке. Обратите внимание на точность и детальность модели под навесами и козырьками. Такое качество невозможно получить при съёмке с использованием только дрона.

Рис. 11. Трехмерная модель объекта, созданная по материалам наземной фотосъёмки.

Рис. 12. Трехмерная модель объекта, созданная по материалам наземной фотосъёмки.

Рис. 13. Трехмерная модель объекта, созданная по материалам наземной фотосъёмки.

Рис. 14. Трехмерная модель объекта, созданная по материалам наземной фотосъёмки.

Рис. 15. Трехмерная модель объекта, созданная по материалам наземной фотосъёмки.

Рис. 16. Трехмерная модель объекта, созданная по материалам аэро и наземной фотосъёмки.

Рис. 17. Трехмерная модель объекта, созданная по материалам аэро и наземной фотосъёмки.

Рис. 18. Трехмерная модель объекта, созданная по материалам аэро и наземной фотосъёмки.

Рис. 19. Трехмерная модель объекта, созданная по материалам аэро и наземной фотосъёмки.

Рис. 20. Трехмерная модель объекта, созданная по материалам аэро и наземной фотосъёмки.