Kartlegging med LiDAR fra RPAS/drone Geodesi- og hydrografidagene

Transkript

1 Kartlegging med LiDAR fra RPAS/drone Geodesi- og hydrografidagene Erik Sundheim, Dronefilm: Copyright (C) Geomatikk Survey AS

2 Geomatikk Survey AS, del av Geomatikk -gruppen Stort landmålingsmiljø 45 landmålere Stikking, landmåling, skanning, kart fra droner Kompetansesenter i Oslo med 6 kontorer, i Trondheim, Bergen, Stavanger osv Geomatikk AS 2013

3 Trimble Gatewing X100 flydrone

4 AIBOTIX hexacopter drone

5 Camflight C8 octocopter drone

6 Camflight X8 octocopter drone

7 Et nytt landmålingsinstrument! Automatisk takeoff, flyving, landing.

8 Nødvendig godkjenning fra NSM og Luftfartstilsynet, forsikring og kursbevis

9 Droneregler Norge 218 Ja, <2kg 400fot 5km Unngå folk Ja Ikke tillatt Forsikring:Ja,krav Ja, <5km flyplass spesialtillatelse >2kg egentrening Ikke 0.433&2.4Ghz Kilde: Small UAV Coalition

10 Ikke alle har tillatelser i orden

11

12 Dronelaser: Velodyne VLP Channels Range 100+ Meters Pts/sec Dual Returns Protective Design ± 15 Vertical FOV 360 Horizontal FOV 100mm x 65mm 600 grams Low Power Consumption

13 Dronelaser: Riegl VUX-1 Main Features 10 mm survey-grade accuracy measurement rate up to 500,000 meas./sec 550 khz PRR & 330 FOV) Eye safety class: Laser Class 1 operating flight altitude more than 350m field of view up to 330 for practically unrestricted data acquisition - echo signal digitization - online waveform processing - multiple-time-around processing Footprint: at 0.5mrad compact (227x180x125 mm), lightweight (3.5 kg), and rugged LAN-TCP/IP interface scan data storage on internal 240 GByte SSD

14 Camflight X8HL multirotor drone Camflight X8HL multirotor 3 x 3 m landingsplass 60 min flytid (30 min++ med LiDAR) Autopilot fra Lockheed Martin Redundans for batteri/motorsvikt Gyrostabilisert kamerafeste

15 Sensorer i droner 3D gyroskop 3D akselerometer 3D magnetometer =INS/IMU GNSS/GPS Barometer Sonar Laser avstandsmåler Pitot-rør for lufthastighet Telemetri til bakkestasjon Kamerastyring Flight computer Gimbal/slingrebøyle: gyrostabilisert oppheng av kamera KAMERA LiDAR/laser

16 Applanix POS AP-20 Applanix POS AP-20 nøyaktighet Roll / Pitch : Heading: IMU: 200 Hz Posisjon: m 220 Channels: (per chipset) GPS: L1 C/A, L2C, L2E (Trimble method for tracking unencrypted), L5 GLONASS: L1 C/A and unencrypted P code, L2 C/A and unencrypted P code, L3 CDMA BeiDou: B1, B2 GALILEO: L1 CBOC, E5A, E5B, E5AltBOC QZSS: L1 C/A, L1C, L1 SAIF, L2C, L5, LEX SBAS: L1 C/A (EGNOS/MSAS), L1 C/A and L5 (WAAS) L-Band: OmniSTAR VBS, HP, XP and G2, Trimble CenterPoint RTX

17 Hvorfor laser? 1) God terrengmodell i skogsområder! 2) Raskere prosessering («unngår bildematching»)

18 Hvorfor laser? 200 grader i praksis med X8 3) Skanner 200 grader (fjellsider, brukonstruksjoner, etc.)

19 Bildedekning vs. Laserdekning Sony A6000 Camera Resolution: 24 Mpix Image size on the ground: ca 210*140m Riegl VUX-1 LiDAR Applanix AP20 IMU+GNSS Point density: points/m² PRR: 550 khz Swat width on the ground: ca 360m Accuracy: 10mm Precision: 5mm 210*140m Camflight X8HL UAV Flight parameters: Velocity: 7-8 m/sec (25km/h) Altitude: 120m AGL FOV: 360m

20 Punktetthet VUX-1 hastighet

21 LiDAR prinsippet, Light Detection And Ranging LiDAR prinsippet: 1. Laserpulsen skytes ut 2. Litt av lyset starter stoppeklokke mens resten sendes mot bakken. 3. Lyset blir reflektert av forskjellige objekter 4. Mottakeren registrerer tiden for det innkommende lyset. 5. Avstanden beregnes: Int dr = c 2 dt Range= lyshastighet x dt/2 Time Fra Blom Geomatics

22

23 DTM/DSM

24 Punktsky 3D, eksisterende vei 500 punkter/m^2 2cm ortofoto => Nærmere virkeligheten!

25 Punktsky 3D + planlagt vei med utvidelse

26 Riegl VUX-1 LiDAR 50 punkt/m 2

27 DTM, terrengmodell

28 DSM/overflatemodell

29 Fotogrammetri, bildematching

30 Fotogrammetri, 50 punkt/m 2 dårlig dekning under vegetasjon/skog

31 LiDAR 1.5 punkt/m 2 (tilsv. ny nasjonal høydemodell)

32 LiDAR 50 punkt/m 2

33 Kraftlinje

34 E6 Minnesund / Dovrebanen

35 Terrestrisk laserskanning og ekkoloddmålinger fra båt

36 Prosjekt Mjøndalen E134 Mjøndalen flydd av Geomatikk Survey Bilder og ortofoto 2cm GSD Punktsky med 1100 punkt/m^2, totalt 1,8 mrd punkter Prosjektet ble flydd med 7 flighter Areal/lengde 7,5 km med 200m korridor Rådata for prosjektet er 191Gb 1892 bilder med 75/75 %overlapp 55 stk passpunkt brukt Levert: Ortofoto, Punktsky, Intelligent tynnet terrengmodell, vektordata

37 Ett av 1892 bilder

38 Zoomin/Utsnitt av samme bilde

39 Zoomin i annet bilde

40 Stativ for bilsystem- Mobile Mapping Geomatikk Survey AS 2015

41 Angry bird

42 Ortofoto fra Google Maps

43 Ortofoto fra 1881.no

44 Ortofoto fra norgeibilder.no (beste tilgjengelige fra kommunen)

45 Ortofoto med oppløsning 0.1m (150m AGL) Copyright (C) Geomatikk Survey AS

46 Ortofoto 0.05m Copyright (C) Geomatikk Survey AS

47 Ortofoto 0.025m (100m AGL) Copyright (C) Geomatikk Survey AS

48 Ortofoto 0.007m oppløsning (=7mm pikselstørrelse, 40mAGL) Copyright (C) Geomatikk Survey AS

49 Ortofoto og FKB-data fra kommunen Copyright (C) Geomatikk Survey AS

50 Skråfoto

51 Noen detaljer

52 Punktsky med pkt/m^2

53 Spørsmål? Takk for oppmerksomheten! Geomatikk Survey AS tar droneoppdrag i hele Norge!