Fotogrammetrie z dronu? DJI profi drony pro stavebnictví

DJI Enterprise často využívá kvalitních konstrukčních základů komerčních dronů DJI. Jde zejména o systémovou logiku, která umožňuje snadné ovládání dronu a orientaci v celé nastavovací aplikaci, dále v konstrukci dronu, která je bytelná a umožňuje implementaci kvalitní kamery a RTK modulu pro přesné pozicování dronu a to vše při dlouhé letové době až 28 min. To je DJI P4 RTK.

Profi dron DJI P4 RTK do stavebnictví kvalitní fotogrammetrii za dostupnou cenu

Dron pro fotogrammetrii DJI P4 RTK dosahuje zajímavých letových výkonů, v rámci letové doby, která činí 28 min lze pořizovat velmi kvalitní fotogrammetrická data pomocí kalibrované kamery s rozlišením 20 Mpx na 1" snímači, který zajistí pozemní rozlišení GSD 2,7 cm z letové výšky dronu 100 m. (Objekt o velikosti 2,7 cm bude tedy představovat ve složené mapě jeden pixel). Kromě kvalitní kamery je na dronu integrován také RTK přijímač, který může pracovat ve dvou režimech a to 1) vzdálený režim přístupu k RTK datům pomocí NTRIP protokolu, za 2) lokální přístup k RTK datům pomocí RTK stanice od DJI. V obou případech se dron pohybuje v horizontální přesnosti 1 cm a ve vertikální přesnosti 1,5 cm. Systém TimeSync zajišťuje velmi rychlé propojení všech komponentů dronu po komunikační stránce a díky tomu se ve správnou chvíli uloží správná RTK resp GPS data k vyfocené fotografii apod. To je velmi důležité pro pozdější přesné vyhodnocení a složení mapy či modelu.

Kromě technického, tedy hardwarového vybavení má dron vyřešenou i kompletní softwarovou stránku, tedy mobilní aplikaci pro mapování dronem DJI GS PRO (funguje na iPadu či na originálním ovladači s vestavěnou obrazovkou) a software DJI Terra pro vyhodnocení dat - složení 2D mapy nebo 3D modelu, v těchto mapách a modelech lze velmi přesně měřit vzdálenosti objektů, převýšení, obsahy ploch a objemy materiálů, pojďme se tedy podívat jak to funguje krok za krokem. 

Naplánujeme si automatický let - dron nafotí data

Plánování letu je velmi jednoduché, v případě dronu DJI P4 RTK použijete ovladač s integrovanou obrazovkou, který je v základním balení a kde je již nainstalována speciální aplikace pro plánování letu, v případě jiných dronů použijte iPad, ve kterém se otevře satelitní mapový podklad, vyberete si druh letu (dle toho, zda potřebujete 2D mapu, 3D model, 3D mapu, mapování koridoru apod) a poté je na vás už v podstatě jen vybrání oblasti, kterou si přejete nasnímat a vybrat si rozlišení (se kterým je v přímé úměře výška letu), ve kterém požadujete výslednou mapu či model. Označení oblasti je velmi jednoduché, jde o 2 ťuknutí na obrazovku, čímž se celá oblast označí, vy toto označení můžete samozřejmě jakkoli upravit, tu přidat část lomu, tu odebrat zbytečnou příjezdovou cestu atp. Výhodou také je, že celou misi si můžete naplánovat a uložit doma, nebo z pohodlí kanceláře a po příjezdu na místo snímání pak opravdu jen zmáčknete na tabletu 2 tlačítka.

Dron provede snímání plně autonomně, při zapnutí ovladače a dronu dojde k nahrání mise do dronu a díky tomu je od startu po přistání vše plně automatické, pokud by zadaná oblast nebyla zvládnutelná v rámci jedné letové baterie, tak dron situaci předem vyhodnotí a ve chvíli, kdy mu baterie dojde přiletí na místo startu, kde počká na výměnu baterie obsluhou. Poté zase již plně autonomně pokračuje na poslední místo snímání a celou misi dokončí. Po přistání dronu je pouze potřeba vyjmout microSD kartu a stáhnout z ní data do PC, čímž se dostává ke druhému kroku.

Jednotlivé fotografie automaticky složí DJI Terra do mapy nebo modelu

DJI Terra je fotogrammetrický software vyvinutý přímo firmou DJI, proto je zpracování jednotlivých fotografií velmi snadné, přesné a rychlé. K dispozici je několik možností jak data pořídit (s čímž se tedy přímo váže výstup, který z těchto dat vznikne po složení). K dispozici jsou tedy následující možnosti, jak data (fotografie) pořídit:

• Waypoint flight mission - rychlá mapa menší oblasti - jde o velmi rychlé zmapování oblasti pomocí pouze jedné letové trajektorie, což má výhodu ve velké rychlosti takto pořízených dat (např. pro potřebu rychlého zmapování terénu, či pro záchranné operace při povodních, zemětřeseních apod) ale na druhou stranu takovéto složené mapy mohou mít bílá místa a nemusí být přesně složena, z toho důvodu tu máme podrobné 2D mapování viz níže
• Area mission planning - pro tvorbu 2D mapy - aplikace dronu naplánuje trasu tak, aby perfektně ve 2D zmapovala zadanou oblast, pro podrobné zmapování oblasti se určí dostatečné dopředné a boční překryvy, díky tomu vznikne perfektně přesná a podrobná 2D mapa, ve které lze velmi přesně měřit vzdálenosti a obsahy ploch
• Oblique mission planning  - pro tvorbu 3D mapy - aplikace dronu naplánuje trasu tak, aby vznikla přesná 3D mapa oblasti, oproti předchozímu druhu mise se trasa liší v tom, že se oblast nalétává ve dvou směrech, které jsou mezi sebou kolmé, ve výstupu 3D mapy lze měřit vzdálenosti objektů, obsahy ploch, objemy materiálů, výškové převýšení apod.
• Corridor mission planning - pro koridorové mapování ve 2D či 3D - aplikace připraví trasu dronu velmi optimalizovanou pro koridorové mapování, které je typické svou velkou délkou, v poměru k malé šířce takto mapované oblasti. Tento druh mise se hodí např. pro liniové stavby - silnice, dálnice, železnice - dron má vysoké rozlišení, takže lze rozeznat i nejmenší detaily při výkopech, skrývce zeminy, či pokládání asfaltu - rozdíly mezi jednotlivými vrstvami.
• Detailed Inspection mission planning - 3D model konkrétního objektu - v případě, že je potřeba 3D model konkrétního objektu, je možné jej pořídit pomocí tohoto druhu mise, fotogrammetrická data jsou pak často konvertována na mračno bodů z důvodu odstínění rušivého pozadí

Ukázka složené 3D mapy v DJI Terra

Složenou 2D mapu či 3D model lze pomocí DJI Terra sdílet

Ve chvíli, kdy máte mapu či model složený, je v něm možnost vykonávat měření - k dispozici je měření vzdáleností, převýšení, výšky, obsahu, objemu. K dispozici jsou také funkce, které do modelu přidají jen anotaci - poznámku či se po zadání bodu v modelu zobrazí originální fotky, ze kterých se skládá model (což je výhodné pro posouzení nějaké vady na průmyslovém objektu - střeše, uchycení apod. 

Velkou výhodou je, že tato měření lze uložit a později se k nim vracet, tou největší výhodou pak je, že celé 2D mapy a 3D modely lze snadno sdílet a to i s uloženými měřeními a poznámkami. Model je totiž nahraný na cloudu DJI - není potřeba nic stahovat do PC, pouze se model otevře ve webovém prohlížeči a všechny funkce jsou v tu ránu dostupné. 

DJI Terra je k dispozici v demo verzi na měsíc zdarma, po otevření stránky je nutné sjet až dolů a vyplnit formulář(pro zprovoznění softwaru je potřeba disponovat grafickou kartou nVidia):  https://www.dji.com/cz/dji-terra