Аэрофотосъемка

Аэрофотосъемка (АФС) является передовым методом проведения инженерных изысканий и применяется на всех типах местности: от съемки населенных пунктов до с/х земель и гор. По сравнению с классической технологией, когда съемку ведут несколько бригад геодезистов с тахеометрамми, рейками и GPS-приемниками, время выполнения и стоимость работ сокращаются в несколько раз. Компания «Сервис Гео» применяет аэрофотосъемку с 2014 года и имеет большой опыт в сфере беспилотной и аэросъемки. Инженеры готовы применить знания на вашем объекте.

Суть метода

В ходе изысканий поверхность земли фотографируют цифровыми аэрофотокамерами, закрепленными на летательном аппарате. В большинстве случаев используют беспилотники самолетного и вертолетного типа. Аппарат летит по заранее заложенному маршруту, последовательно выполняя съемку с перекрытием в 60-80% по длинной и короткой стороне кадра. За счет стереоэффекта (фотограмметрии) современное ПО составляет трехмерные модели местности. В результате получают:

• трехмерную модель района изысканий в виде плотного облака точек;
• ортофотоплан с точностью от 1 см на пиксель;
• карту высот – DEM (digital elevation model);
• трехмерную модель без объектов на ней – в виде триангуляционной нерегулярной сети – TIN (состоит из соединенных треугольников).

В результате обработки 3D-модели, облака точек, ортофотоплана и наземных геодезических измерений составляется топографический план и отчет об инженерно-геодезических изысканиях.

Обработку фотографий производят в фотограмметрических программных комплексах, основные – Agisoft Metashape, Pix4D, Bentley Context Capture. Возможности современных камер и вычислительной техники позволяют анализировать изображения высокой степени детализации. Матрицы, установленные на БПЛА, имеют размер 24, 30, 40 и 50 mPx. За одну съемку получают тысячи таких фотографий. Стадия поиска совпадающих точек и склейка плотного облака точек – ресурсоёмкий процесс, задействующий процессор и оперативную память вычислительных машин на 100%.

Качество снимков является наилучшим при высоком солнце и сплошной облачности, когда хорошая освещенность сочетается с отсутствием резких теней. В ясную погоду съемку тоже производят, но с ограничениями по высоте солнца над горизонтом (не менее 20°) и количеству облаков. Иногда наличие солнца может улучшить качество аэрофотосъемки: тени от отдельно стоящих деревьев дают возможность камеральным геодезистам установить их точное местоположение на плане (выполнить подеревную съемку). Не допускается наличие тумана, дыма, снежного покрова. В ряде случаев приходится дожидаться опадания листвы деревьев для съемки лесных участков.

Виды аэрофотосъемки

Аэрофотосъемку классифицируют по нескольким типамм. В зависимости от того, как движется летательный аппарат в процессе изысканий, существуют такие ее виды:

1. Площадная. Аппарат летит по параллельным маршрутам, производя съемку заданной площадки. Расстояние между соседними траекториями рассчитывают так, чтобы поперечное перекрытие снимков составляло от 40%. Метод задействуют для проведения изысканий на больших территориях;
2. Линейная. Аппарат делает фотографии вдоль линии полета. Снимки взаимно перекрывают друг друга на 60-80%. Метод применяют для съемки ЛЭП, автодорог, ж/д дорог, проектируемых трасс. Возможна установка фотоаппарата с разворотом на 90° для увеличения перекрытия кадра (corridor mapping);
3. Панорамная. Дрон зависает над исследуемой территорией и делает серию из снимков по кругу, которые сшиваются 360°-панораму. Не используется в изыскательских целях.

В зависимости от положения камеры различают плановую и перспективную съемку. В первом случае объектив направлен перпендикулярно поверхности земли – в надир – так, что снимки отображают плоский (ортогональный) план. Боковых поверхностей объектов не видно, а их высоту можно определить только методами фотограмметрии.

При перспективной АФС объектив располагают с отклонением от перпендикуляра. Фотографии отображают объемную картину, видны боковые поверхности зданий и сооружений. Используется для создания «цифровых двойников» – моделей городов, объемных объектов.

Опыт составления 3D-моделей застроенной территории говорит о необходимости использования комбинированного способа: пролеты в надир и под наклоном в 45° для сборки боковых стенок у высотных домов.

Применение аэрофотосъемки

АФС позволяет решать целый ряд инженерных задач. В первую очередь это проведение геодезических изысканий, по результатам которого получают топографический план участка. Также с помощью аэрофотосъемки проводят:

1. Маркшейдерскую съемку карьеров. По ее результатам составляют маркшейдерские планы карьеров и отвалов, хвостохранилищ и обогатительных фабрик;
2. Мониторинг незаконного использования земли. Путем сравнения снимков со схемами в кадастре недвижимости находят самострой, неправильно установленные заборы и другие нарушения;
3. Наблюдение за строительными процессами в динамике. Проверяют соответствие высот объектов заложенным в проекте и объемы выполненных работ, в т.ч. земляных;
4. Экологический мониторинг. Для этих целей достаточно навигационных данных о геопозиции фотографии при уточнении места протечек и иных антропогенных явлений;
5. Определение объемов на полигонах ТБО, ТКО, котлованов. Сборка трехмерной модели и сравнение с проектными решениями значительно ускоряет работу.

Мы делаем регулярные аэросъемки с БПЛА строительных площадок с загрузкой материалов на облачный сервис по контролю за объектом. Эта технология используется в Джал-Абадской области, Нарыне. Собственник может ежедневно просматривать ортофото и трехмерную модель своей территории, отслеживать объемы земляных работ, количество техники на участке. Есть функция сравнения фактических поверхностей с проектными. Инженерный мониторинг с беспилотников (коптеров) экономит значительные средства на крупных объектов со сроком строительства от 6 месяцев.

Порядок производства аэросъемочных работ

Перед проведением аэрофотосъемки геодезисты Сервис Гео изучают район изысканий, собирают архивные данные. Полученные сведения позволяют разработать маршрутный план полетов, выбрать пункты ГГС, определить места, где потребуется воздушное лазерное сканирование.

Последовательность действий цифровой аэрофотосъемки:

1. Получение разрешение на проведение воздушных работ в уполномоченных органах Кыргызской Республики.
2. Обследование пунктов геодезической сети;
3. Закрепление на месте проведения работ пункта съемочного обоснования;
4. Спутниковые наблюдения на пунктах геодезической сети и съемочного обоснования;
5. Расстановка опорных и контрольных точек на участке проведения инженерно-геодезических работ;
6. Координирование опознаков и контрольных точек от базовой станции;
7. Выбор места для запуска БПЛА;
8. Составление маршрутного задания для полета беспилотника или пилотируемого аппарата с фотокамерой;
9. Запуск БПЛА;
10. Съемка территории;
11. Сбор данных, проверка полноты и качества материалов;
12. Рассекречивание данных и контрольный просмотр в уполномоченных государственных органах;
13. Уравнивание данных с наземных GNSS-приборов и приемника-ровера с самолета;
14. Создание плотного облака точек, карты высот, ортофотоплана;
15. Вычерчивание топографических планов.
16. Оформление технического отчета о выполненных инженерно-геодезических изысканиях.

Компания «Сервис Гео» имеет собственный парк беспилотников: самолеты и коптеры, оснащенные многоканальными геодезическими приемниками. Опыт работы с 2014 года на территории высокогорных участков не только в КР, но и на Чукотке и Камчатке, Якутии, Урале и Алтае. Работы по созданию отчетов ИГДИ выполняются с согласованием с собственниками инженерных коммуникаций.

Для оформления заявки закажите на сайте обратный звонок. В течение нескольких минут с вами свяжется инженер по аэрофотосъемке.