Измерения запасов с помощью беспилотников DJI Enterprise и DJI Terra
Измерения запасов с помощью беспилотников DJI Enterprise и DJI Terra
Когда-нибудь задавали себе вопрос: "Сколько запасов на стройплощадке?" или "Сколько материалов на складе?". Это обычные вопросы, которые ежедневно задают работники в области строительства и горнодобывающей промышленности и даже сельского хозяйства. Знание точного количества запасов на площадке является важной информацией, однако текущей периодичности подсчета запасов на площадке никогда не бывает достаточно. Вопросы безопасности и времени не позволяют быстро и точно произвести измерения на месте. Но что, если бы вы могли с предельной точностью и периодичностью рассчитывать запасы на своем участке? С помощью беспилотников DJI Enterprise и программного обеспечения DJI Terra вычисление запасов еще никогда не было таким простым, быстрым и безопасным.
Когда мы говорим о запасах, что на самом деле имеем в виду?
Груду любого материала можно легко измерить с помощью беспилотника. Размер или количество единиц может варьироваться в зависимости от конкретного случая, и любое количество запасов может быть точно измерена. В строительстве, как правило, на этапе земляных работ на стройплощадке имеется несколько единиц материала, срезанного с участка. В горнодобывающей промышленности управление запасами является основным фактором при приобретении, реализации сырья или понимании стоимости участка в настоящее время. А в сельском хозяйстве на многих молочных и мясных фермах хранятся большие запасы силоса для кормления животных. Важность знания того, сколько силоса еще осталось, помогает рассчитать, когда наступает подходящее время для закупки/заготовки травы и зерна.
Процесс измерения запасов с помощью беспилотников
Рассмотрим порядок действий при использовании беспилотников для измерения запасов:- Выбор подходящего БПЛА
- Создание миссии
- Обработка данных в DJI Terra
- Анализ запасов
- Экспорт данных
Выбор подходящего БПЛА
При выборе беспилотника для измерения запасов необходимо учитывать два основных фактора: четкость изображения и точность данных.
Четкость изображения может быть достигнута за счет камеры с большой матрицей, механическим затвором, высококачественной оптикой и количеством мегапикселей (хотя дело не только в количестве мп!). Что касается точности данных, то установка на беспилотник GNSS-приемника значительно повышает точность съемки благодаря большему количеству спутников. Кроме того, данные, обработанные с помощью RTK, могут достигать высокого уровня абсолютной точности. Это означает, что данные будут практически идеально выравниваться по времени, что очень важно, когда полеты проводятся над одними и теми же участками каждый раз. В то время как общее расположение складов и карьеров редко меняется со временем, единицы запасов на этих площадках постоянно растут и уменьшаются. При отсутствии RTK или GCP карты могут смещаться на несколько сантиметров, что приводит к неточным измерениям запасов при расчете изменений на две разные даты.
Еще один аспект при выборе беспилотника – это понимание особенностей своего участка. Размер участка и окружающая среда могут повлиять на необходимость использования беспилотника с более длительным временем полета, более высоким IP или даже сменными полезными нагрузками для измерения запасов в густой растительности с помощью LiDAR.
Для многих наиболее подходящим дроном на рынке становится Mavic 3 Enterprise. Благодаря большому размеру матрицы 4/3" и снимкам с разрешением 20 Мп качество и четкость изображений для такой цены не имеют себе равных. Для обеспечения точности Mavic 3 Enterprise оснащен опциональным RTK-приемником для более точной геометки снимков, а высококачественный механический затвор минимизирует размытость/неточность изображения.
Для более сложных или крупных объектов идеально подходят DJI Matrice 350 RTK и полезная нагрузка Zenmuse P1. Модель P1 оснащена полнокадровым сенсором, позволяющим получать изображения с разрешением 45 Мп. В P1 также используется механический затвор, обеспечивающий более высокую точность. В Matrice 350 предусмотрена возможность замены полезной нагрузки, поэтому если на участке имеется густая растительность, закрывающая материалы, их можно будет рассчитать с помощью камеры с LiDAR для более высокой точности. Полезная нагрузка Zenmuse L2 поможет собрать точные облака точек, полученные с помощью LiDAR, которые также могут быть использованы для измерения запасов. Обычно при использовании лидара для измерения запасов с растительностью создают цифровую модель рельефа, на основе которой будут проводиться измерения.
![Выбор подходящего БПЛА 024.jpg](/upload/medialibrary/7ed/rjgjthm6wpt01jfa0v7ireygxox75r7k/024.jpg)
Создание миссии
При подсчете запасов рекомендуется запланировать картографическую миссию для автоматических полетов. При просмотре приложения DJI Pilot 2 на контроллере выберите опцию Flight Route в правой части экрана. Далее выберите пункт Create a Route (Создать маршрут) и, когда появится запрос, выберите опцию Mapping (Картирование).
![Создание миссии 03.jpg](/upload/medialibrary/175/f1kgp0up11j3p86rbzvd7mq1e3o33hc1/03.jpg)
Убедитесь, что контроллер подключен к Интернету, а затем выполните масштабирование объекта. Выберите Камеру, и будет сгенерирован маршрут автоматического полета. Перетащите белые точки на границе полигона, чтобы охватить область, которую хотите облететь.
![Создание миссии 04.jpg](/upload/medialibrary/cbb/18z4rxiaym13q4wa8b4q813dbm3fkhcr/04.jpg)
После того как полигон готов, необходимо соблюсти некоторые настройки миссии. Убедитесь, что функция Smart Oblique выключена (данные о запасах должны захватываться только в направлении NADIR к земле), но включена функция Terrain Follow, если у вас имеются значительные изменения рельефа. Mavic 3 Enterprise может использовать функцию Terrain Follow в реальном времени, но также поддерживается импорт DSM.
Далее необходимо задать высоту полета. Рекомендуемая высота полета при работе со складами составляет около 75 м над уровнем моря. Полет выше не позволяет правильно отмечать наземные контрольные точки (GCP) или контрольные пункты, а более низкая увеличивает время выполнения задания. Mavic 3 Enterprise может похвастаться поразительной продолжительностью полета в 42 минуты с установленным приемником RTK, поэтому, если площадь вашего участка не превышает 8 га, не стесняйтесь летать ниже для получения снимков с более высоким разрешением. Благодаря интервалу съемки 0,7 с и механическому затвору картографических датчиков скорость полета может быть установлена на максимум (если условия безопасны для этого).
![Создание миссии 05.jpg](/upload/medialibrary/5e6/j6i6nze9i6czu6w09knaoylkjboghghp/05.jpg)
Оптимизация рельефа должна быть отключена. Для анализа запасов можно захватывать только снимки NADIR. В разделе дополнительных настроек можно изменить параметры Side Overlap и Front Overlap: рекомендуется оставить значения по умолчанию (70% sidelap и 80% frontlap).
![Создание миссии 16.jpg](/upload/medialibrary/d72/fvmzbyoqfsej93lpi7b3q6qnrb1hvov7/16.jpg)
Когда все готово, сохраните миссию, а затем воспроизведите ее. На экране появится контрольный список предполетной подготовки с последними настройками миссии. На второй странице отображаются параметры настройки камеры. Для начинающих картографов мы рекомендуем использовать режим Auto. Если у вас возникают проблемы с яркостью изображения или длинной выдержкой, вы можете перевести камеру в режим M (Manual), изменить выдержку до 1/1000 минимум и отключить Dewarping. Фиксируя выдержку на 1/1000, можно свести к минимуму размытость движения, но если изображение слишком темное, то во время полета можно отрегулировать ISO. Теперь вы готовы к полету!
Обработка данных в DJI Terra
После того как съемка объекта завершена, наступает время обработки данных. Извлеките карту памяти micro SD и вставьте ее в компьютер. Запустите DJI Terra - фотограмметрический инструмент DJI. На вкладке Reconstruction (Реконструкция) в левом нижнем углу выберите New Mission (Новая миссия). После выбора Visible Light новый проект будет создан.
![Обработка данных в DJI Terra 08.jpg](/upload/medialibrary/f05/q46oj4g2ox2zmio863lfe71rahgv66nt/08.jpg)
Чтобы импортировать снимки, выберите значок папки (справа вверху). В результате появится информация о местоположении каждого снимка. Если на месте съемки были установлены опорные точки или контрольные точки, воспользуйтесь инструментом GCP Management для их маркировки. Поскольку в Matrice 350 RTK и Mavic 3 Enterprise используется RTK, GCP не требуются, но для проверки точности съемки всегда рекомендуется использовать контрольные точки.
Переключитесь на 2D Map и 3D Map и выберите конкретные типы файлов для экспорта из каждого из них. Затем выберите Run Reconstruction. После завершения обработки данных, запасы готовы к измерению.
Анализ запасов
![Анализ запасов 010.jpg](/upload/medialibrary/d30/vwplsr1c5uk0juvzt6hxes2r3hurka43/010.jpg)
При просмотре карты или модели используйте инструмент Annotation and Measurement в правом нижнем углу (может потребоваться прокрутка вниз). С помощью инструментов "Аннотация и измерения" DJI Terra можно навести булавку и получить координаты места, измерить расстояние до груды материалов, измерить площадь на карте или объем полигона.
Чтобы измерить запасы, выберите инструмент "Объем" и щелкните вокруг единиц запасов. После двойного щелчка для завершения аннотации Terra вычислит объем груды.
![Анализ запасов 011.jpg](/upload/medialibrary/fca/rc6h6n8gq0vlz11qu8m63iyq4pxp1npt/011.jpg)
После вычисления объема материалов на выходе получаются объемы Cut и Fill. Также имеется возможность изменить базовую плоскость на одну из двух:
1. Средняя плоскость: при этом рассчитывается дно единиц путем усреднения высоты по всей аннотации. Это рекомендуемое значение для большинства запасов и наиболее точное для отдельно стоящих единиц.
2. Самая низкая точка: часто отвалы находятся в бункерах или прижаты к стенам. Lowest Point (Самая низкая точка) позволяет измерять базовую плоскость по самой низкой точке возвышения в запасах, поскольку нельзя измерить заднюю часть бункера.
![Анализ запасов 012.jpg](/upload/medialibrary/577/by0ykk4lniyy0g9jxwm3ik1a30ptyige/012.jpg)
После расчета аннотации можно сохранить ее, чтобы сохранить запись о конкретной груде запасов. Аннотации могут быть экспортированы в виде одного листа формата xlsx, содержащего название аннотации, используемую базовую плоскость, значения разреза и заполнения.
![Анализ запасов 013.jpg](/upload/medialibrary/a7b/764u74os7o2bdsz2177prjkkip6z1sz1/013.jpg)
Экспорт
Хотя DJI Terra обладает функциональностью, позволяющей вести учет запасов, часто клиенты предпочитают импортировать данные в выбранную ими программную платформу. При экспорте важно знать, какой тип данных поддерживает выбранная вами программа. Для измерений запасов наиболее распространенным вариантом экспорта в формате 2D является изображение в формате Tiff. Для 3D-формата большинство программ для анализа запасов вместо 3D-сетки используют облако точек в формате las.
Чтобы экспортировать карту или модель, вернитесь на главный экран и выделите свой проект. Выберите опцию "Экспорт" и укажите, какие данные необходимо экспортировать.
![Экспорт 014.jpg](/upload/medialibrary/20a/0lecy81a0ythndivcnthgqqoys3lo74z/014.jpg)
Решения сторонних производителей
Наиболее распространенным программным обеспечением для анализа состояния земляных и складских запасов для пользователей в области строительства и горнодобывающей промышленности является Trimble Business Center. Другим вариантом является компании DroneDeploy и Propeller Aero, которые имеют надежные инструменты для измерения запасов. Хотя эти инструменты обычно стоят дороже, чем Terra, в них добавлено больше инструментов, а данные хранятся в облаке. Одним из примеров инструментов анализа запасов DroneDeploy является возможность измерения запасов во времени, просмотра контурных линий, а также назначения плотности и стоимости материалов.
Где купить продукты DJI?
Для приобретения продуктов от DJI просто позвоните нашим менеджерам по телефону +7 (727) 390 70 15 или напишите на почту sales@drone.com.kz.