Térképezéssel kapcsolatos kérdések

Milyen előképzettség és tudás szükséges egy drón légi térképészeti használatához ?

Minimális fotogrammetriai és fotográfiai alapismeretekre van szükség. A drónok alkalmazásával kapcsolatban nem annyira az előképzettség, sokkal inkább a megfelelő hozzáállás és rátermettség a mérvadó. A drón használója többnyire szoftvert kezel. Nagy előnyt jelent, ha a használó szívesen foglalkozik elektronikai termékekkel („kütyümániások” előnyben !). A drón használata ugyankkor - bár erősen hangsúlyozzuk a felelősségteljes hozzáállás szükségességét - jó szórakozás is egyben.

Milyen nehézségekkel kell számolnom, ha geodéziai műszerparkomat drónnal is kiegészítem ?

Ha munkája elvégzéséhez szükséges drón beszerzésén gondolkodik, akkor nyilván tisztában van használatuk előnyeivel. Nézzük a drón használatával beköszöntő nehézségeket.

• Összetettebb bármely más geodéziai adatnyerő eszköznél
• Más szemléletet, nagy odafigyelést, fegyelmezett hozzáállást igényel
• Használata nagy felelősséggel jár
• Sok újat kell tanulni (de megéri)
• Nem egyemberes megoldás (felelőtlenség egyedül repültetni a drónt, ne higgyen a reklámoknak !)
• Biztosítást kötni kötelező: eszköz- és felelősségbiztosítás
• Jogszabályi háttér rendezetlen, bonyolult az engedélyeztetési eljárás
• A külső körülményekre (napsütés, szél) érzékenyebb.

A fenti nehézségek minimalizálása érdekében jött létre a GeoDrone.hu. Ügyfeleinknek részletes oktatással segítünk elsajátítani a drónok használatával kapcsolatos tudnivalókat.

Mi jellemzi a légi térképezésre alkalmas drónt ?

Képesnek kell lennie arra, hogy adott magasságban egymással párhuzamos sorokban repüljön a terület fölött, miközben adott távolságonként (vagy időintervallumban) fényképeket kell készítenie, lehetőleg mindezt teljesen automatikusan. Ennek a végrehajtásához az szükséges, hogy a drónhoz tartozzon egy olyan szoftver, amely a szükséges alapadatok (terület határoló vonala, kamera paraméterei, elvárt képfelbontás) alapján megtervezi a repülés útvonalát, és az útvonalat feltölti a drón fedélzeti számítógépébe (a repülés vezérlőbe).

Ezt a szoftvert általában Mission Plannernek (Küldetés tervezőnek), vagy Ground Station-nek (Földi állomásnak) nevezik. Az elérhető drónok csak egy szűkebb csoportjához léteznek ilyen alkalmazások. Félrevezető lehet, hogy egyes hobby-drónokhoz is kínálnak a gyártók Ground Station-t és Mission Plannert, ám ezek mégsem alkalmasak a légi térképezés megfelelő támogatására. Ugyanakkor az is jól érzékelhető tendencia, hogy pl. a DJI gépeihez egyre több szoftverfejlesztő készít légi térképezéshez jól használható küldetés tervező alkalmazást. Ezek az alkalmazások Android vagy iOS (Apple) tabletekre telepíthetők.

Mire használhatnám még a drónt a térképezésen kívül ?

Egy földmérő elsősorban (és néha kizárólag) légi térképezésre szeretné használni a drónt. Ha azonban felkészül másfajta feladatok végrahajtására is (pl. építmények vizuális állapot ellenőrzése, mezőgazdasági monitoring, régészet, erdészet, környezetvédelem, stb), akkor a drón kihasználtsága javul, gazdaságosabb lesz az üzemeltetése. Ugyanakkor egy többcélú felhasználásra alkalmas drón beszerzése valószínűleg nagyobb összegű beruházást jelent. 

Ezen a ponton dől el az is, hogy merevszárnyú (repülőgép) vagy multikopter kialakítású drónt szerezzünk-e be. A merevszárnyú változat előnye az, hogy hosszabb idejű repülést tesz lehetővé egy akkumulátorral (akár 30-120 percig repülhet, míg egy multikopterrel többnyire csak 10-30 percig). Ugyanakkor a multikopter sokkal kissebb méretű fel- és leszállóhelyet igényel, továbbá képes lebegni a levegőben egy helyen (objektum vizsgálathoz elengedhetetlen). Ha kizárólag csak légi térképezésre használná a drónt, és 40-50 hektárnál nagyobb terület 10 cm-nél jobb pontosságú térképezése a cél, akkor válassza a merevszárnyú megoldást.

Mitől függ a pontosság és a hatékonyság ?

A pontosság elsősorban a kamera jellemzőinek függvénye, a hatékonyságot azonban a kamera jellemzőin kívül a repülő eszköz képességei (teherbírás, repülési idő, stb) is befolyásolják. A beszerzés előtt el kell döntenünk, hogy milyen jellegű munkákat szeretnénk elvállalni, ezek milyen pontossági igényűek lehetnek, és mekkora területet fednek le. Ha cél az elérhető legnagyobb pontosság biztosítása, akkor először a kamerát kell kiválasztanunk, majd megnéznünk, hogy milyen drón képes a kiválasztott kamerával a szükséges ideig repülni.

A kamera legfontosabb jellemzői:

• felbontás: 12, 16, 20, 24, 36 megapixel. Minél nagyobb annál jobb, lehetőleg legyen >=20Mpx.
• érzékelő mérete: 6.2x4.6mm – 36x24mm. Minél nagyobb annál jobb.
• exponálás módja: tegye lehetővé a távvezérelhető exponálást
• súly: minél kissebb a súly, annál nagyobb a repülési idő

Légi térképezéshez használatos kamerák táblázata [ kattintson ide ]

Mekkora az optimális repülési magasság térképezéshez ?

Az optimális fotózási magasságot a feladat jellege, a domborzat magassági változása, és az alkalmazott kamera szabja meg. Általában a terep felett 50-200 m között szokás repülni, leggyakoribb a 80-120 m magasságban végzett repülés. A repülési magasság a starthely és a legmagasabb/legmélyebb pont közötti magasság különbség legalább 2.5-3 szorosa legyen. 

Mekkora beruházást  jelent egy térképészeti célú drón alkalmazása ?

Egy komplex rendszer (amire UAS-ként szokás hivatkozni) 4 fő elemből áll:

1. Jármű :  260 000 – 8 000 000 Ft (lehet több is !)
2. Kamera :  50 000 –  800 000 Ft (Canon SX 260 -> Sony A7R)
3. Szoftver :  900 000 – 2 500 000 Ft (Photoscan, PIX4Dmapper, MisaicMill, stb)
4. PC a feldolgozáshoz: 500 000 – 1 500 000 Ft (mindenből a legjobb kell)

A GeoDrone.hu cégcsoport teljes rendszer megrendelése esetén az 1-3 elemeket szállítja, de külön kérés esetén a 4. elem leszállítására is van lehetőség.

Kitől szerezzem be, kik gyártanak drónt ?

Munkavégzésre kialakított drón beszerzése

• Vezető geodéziai műszergyártóktól
• Profi megoldások, légi térképészetre kialakítva (hw+sw), illeszkedik a meglévő rendszerbe
• Nagy összegű beruházás
• Magas hatékonyság, nagy pontosság
• Más professzionális drón gyártóktól, vagy szállítóktól (pl. GeoDrone.hu)
  • A többség nem légi térképezésre van kialakítva, körültekintést igényel a beszerzés
  • Közepes vagy kis összegű beruházás
  • Magas hatékonyság, nagy pontosság

Azok számára ajánlott a fenti két csoportból választani, akiknek fontos szempont, hogy a szállító mindenre kiterjedő oktatást és utólagos támogatást nyújtson a beszerzett eszközhöz.

Hobby célú drón beszerzése

• Repülésre kész megoldások (RTF)
  • Csak 2-3 típus használható légi térképezéshez
  • Alcsony összegű beruházás
  • Kis hatékonyság, kis pontosság
• Do-It-Yourself (csináld magad) megoldás
  • A kreatív felhasználó dolga a célnak megfelelő képességek integrálása
  • Alcsony összegű beruházás, sok saját munka
  • A létrehozott eszköztől függő hatékonyság és pontosság

Hobby-drón választása esetén ne számítson gyártói támogatásra. Ebben az esetben alapvető fontosságú az önképzés és a kreativitás (kivéve, ha a GeoDrone.hu-tól szerzi be a hobby-drónt "rendszer" kiépítésben).

A légi jármű mely jellemzői fontosak ?

Beszerzés előtt tájékozódjon, hogy az alábbi jellemzők megfelelőek-e.

• repülési idő egy akkumulátorral : legyen legalább 15-20 perc
• teherbírás : legyen képes a választott kamerával és gimballal elvárt ideig repülni
• biztonság : legyen 4-nél több motorja, vagy ejtőernyője
• méret: a meglévő közúti járművel könnyen szállítható legyen
• biztonsági funkciók: vészhelyzetek kezelése (visszatérés a kezdőpontra)

Nem árt tudni, hogy minden mindennel összefügg. Nem könnyű megtalálni az arany középutat (de a GeoDrone.hu segít ebben is !)

• A nagy felbontású kamera általában nagyobb súlyú, ez erősebb motort, nagyobb kapacitású és súlyú akkumulátort igényel. Az akku nagyobb kapacitása növeli, nagyobb súlya viszont csökkenti a repülési időt.
• Egy nagy felbontású kamerával magasabbról fényképezhetünk, nagyobb területet tudunk lerepülni (ha az akku engedi).
• Kis felbontású kamerával alacsonyabban repülve is elérhetünk nagyobb pontosságot, de a szükséges átfedés biztosításához  lassabban kell repülni. Emiatt (is) csökken a lerepülhető terület.

Hogyan illeszthetem majd a fényképeket az EOV rendszerbe ?

Erre két lehetőség van. A választás alapvetően befolyásolja a beruházási és a működési költséget.

• Földi illesztőpont méréssel

Ha a drónon csak a navigációs igényt kiszolgáló néhány méter pontosságú GPS vevő van, akkor a területen 9-15 jól beazonosítható pont EOV koordinátáit be kell mérnünk GNSS vevővel, vagy mérőállomással. Ez a működési költségeket növeli, de a beruházási költséget csökkenti (feltételezve, hogy már rendelkezünk GNSS vevővel vagy mérőállomással)

• Geodéziai pontosságú GNSS vevő használata a drónon

Ha a drónon 2-3 cm pontosságú GPS vevő található, akkor nem kell illesztőpontokat mérnünk (vagy 2-3 pont is elegendő). Ennek ellenére a biztonság kedvéért nem árt több jól beazonosítható ellenőrző pontot bemérni GNSS vevővel vagy mérőállomással. Ez a működési költségeket csökkenti, de a beruházási költséget 2-4 millió forinttal növelheti. Általában nem RTK rovert használunk erre a célra, hanem nyers GNSS méréseket rögzít a drónra telepített vevő. Ez esetben az irodai utómunkálatok is megnövekednek, hiszen GNSS utófeldolgozó szoftverrel ki kell számítanunk a ez exponálási helyeken a pontos pozíciót, majd el kell végeznünk az elkészült képek georeferálását.

Illesztőjelek nélkül mekkora az abszolút pontosság ?

Az illesztőjelek elsősorban a koordináta rendszerbe illesztést szolgálják. Velük vagy nélkülük nem lesz nagyságrendileg pontosabb vagy pontatlanabb az eredmény. A tényleges pontosság a repülési magasság és a kamera paramétereinek (felbontás, érzékelő méret) függvénye. A GD X4-850 gépen a Sony RX100M2 kamerával még 100 m magasságból is 10 cm-nél jobb pontosság érhető el.

Mekkora a nyers adatmennyiség, reális-e mobilneten továbbítani?

Egy kép mérete a legnagyobb felbontás beállítása mellett 6-15 MB körül van. Egy 10 hektáros terület lerepülésekor az RX100M2 kamera kb. 2 GB tárhelyet foglal le a képekkel (kb 200 kép). Az feldolgozás eredményeként előállított ortofotó mérete akár több 100 MB is lehet. A térképészeti célú drón tulajdonosának számolnia kell azzal, hogy rendszeres időközönként újabb és újabb több terrabájt kapacitású háttértárat kell vásárolnia a munkái archiválására.

A fotók feldolgozásának eredményéből, a sűrű pontfelhőből hogyan lesz DXF vagy DWG térkép ?

A legjobb az lenne, ha vektorgrafikus térkép előállítására nem is lenne szükség, hanem a megrendelőt rá tudnánk venni a 3D pontfelhő kezelésére alkalmas szoftver beszerzésére, és ennek alkalmazására. Nyilvánvaló, hogy jelenleg különböző okok miatt még szükség lehet a megszokott formátumú térkép előállítására. A Geodrone.hu által javasolt három képfeldolgozó szoftver közül (ezen ismertető szerkesztésekor) a 3DSurvey rendelkezik a legtöbb olyan kiegészítő funkcióval, amely a vektorgrafikus térkép előállítását is segíti (pl. pont levétele a pontfelhőből, szintvonal szerkesztés, metszeti rajz készítés). A közeljövőben vonal szerkesztés is bekerül a földmérőket támogató funkciók közé.

Kiegészítő szoftverek közül a Virtual Surveyor az egyik legelterjedtebb eszköz, amit drón használók alkalmaznak. Sok automatikusnak is nevezhető funkció van benne (pl. térfogat számítás, keresztszelvény rajz). http://www.virtual-surveyor.com/videos

Tegye fel további kérdéseit, vagy ossza meg velünk tapasztalatait és véleményét alább, hozzászólásként !