Bepilote skraidymo priemone gautų fotogrametrinių duomenų apdorojimas ir tikslumo analizė

Abstract

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamos skaitmeninės fotogrametrijos esminės savybės ir taikymo sritys, pateikiami skaitmeninio vaizdo gavimo būdai, technologija ir aerokartografavimo darbų seka. Apžvelgiama bepiločių skraidymo aparatų (UAV) raida, klasifikacija, techninės charakteristikos bei praktinės taikymo galimybės, trumpai aprašoma užsienyje įgyta aerofotografavimo su bepiločiais orlaiviais patirtis. Darbe išnagrinėtos eksperimentinės vietovės aerotografavimui naudotos techninės įrangos ‒ bepiločio orlaivio, skaitmeninės fotokameros savybės. Gautieji fotografiniai vaizdai apdoroti skaitmeninėmis fotogrametrinėmis darbo stotimis LISA (Vokietija) ir Pix4D (Šveicarija). Siekiant išanalizuoti referencinių taškų kiekio svarbą aerokartografavimo procese, sukurti paviršiaus trimačiai modeliai ir atlikta palyginamoji analizė. Fotogrametrinis duomenų apdorojimas atliktas, kai referencinių taškų koordinatės nustatytos su GPS (Sokkia GSR2700) ir interaktyviuoju būdu internetinėje erdvėje bei naudojant skirtingą referencinių taškų kiekį: 14 ir 9 atraminių taškų, apdorojant LISA programine sistema, o Pix4D ‒ tik autopilotu nustatytomis fotonuotraukų projekcijos centrų geodezinėmis koordinatėmis bei, pasirinkus du fotografinių vaizdų apdorojimo variantus ‒ su 5 ir 10 referenciniais taškais. Atlikus ekperimentinius fotogrametrinius matavimus fotonuotraukose, gautose su BO ir sukūrus ortofotografines nuotraukas bei skaitmeninius paviršiaus modelius, išanalizuota jų geometrinė kokybė ir nustatytas optimalus referencinių taškų kiekis reikalingas fotografiniams vaizdams geometriškai koreguoti. Remiantis atliktų bandymų rezultatais pateikiamos išvados ir pasiūlymai aerokartografavimo procesų ir rezultatų kokybei gerinti. Darbą sudaro: įvadas, penki skyriai, išvados, literatūros sąrašas, priedai. Darbo apimtis – 88 p. teksto be priedų, 52 iliustr., 16 lent., 46 literatūros šaltiniai, 6 priedai

This master thesis analyze essential features of digital photogrammetry and application areas, provides digital imaging techniques, technology and aerial mapping workflow. An overview of unmanned aerial vehicle (UAV) evolution, classification, technical characteristics and practical applicability is presented. There is briefly described the experience gained overseas, taking aerial photography by unmanned aerial vehicle. The thesis analyzed the characteristics of technical means ‒unmanned aerial vehicle and digital camera, used at experimental area taking aerial photography. The gained photographic images are processed by digital photogrammetry workstations LISA (Germany) and Pix4D (Switzerland). In order to analyze the importance of reference points number in aerial cartography process, three-dimensional surface models are create and a comparative analysis is performed. Photogrammetric data processing is carried out with the use of reference points coordinates determined by GPS (Sokkia GSR2700), by interactive way at the Internet environment; as well as using different number of reference points: 14 and 9 reference points were used when image processing was done by LISA software; while using Pix4D ‒ included only geodetic coordinates of photographs projection centers, defined by autopilot, as well have been selected two variants – involving 5 and 10 reference points. After accomplishing the photogrammetric measurements in images, obtained with the UAV, generating orthophotos and digital surface models, the analysis of their geometrical quality have been done and optimal number of reference points, required for images geometrically transformation. The conclusions and recommendations on improvement of the aerial cartographic procedures and quality results is outlined and based on performed experimental investigations. Structure of theses: introduction, five chapters, conclusions, list of references, appendixes. Thesis consists of 88 p. texts without appendixes, 52 pictures, 16 tables, 46 references, 6 appendixes.