Vil droner erstatte landmåling? - Anvendelser, nøyaktighet og produkter fra droner.

Transkript

1 #DronesAreGOOD

2 Vil droner erstatte landmåling? - Anvendelser, nøyaktighet og produkter fra droner. Erik Sundheim, erik.sundheim@geomatikk.no Dronefagdag, Drammen, Dronefilm: Copyright (C) Geomatikk Survey AS

3 Geomatikk Stort landmålingsmiljø - 50 landmålere Stikking, landmåling, skanning, kart fra droner Kompetansesenter i Oslo med kontor i Trondheim, Bergen, Stavanger osv. Trondheim Bergen Oslo Gävle Tønsberg Stavanger Sarpsborg Stockholm Lund Geomatikk AS 2013

4 E18 Skjeggestadbrua

5 E18 Skjeggestadbrua etter sprengning

6 Drone survival guide på engelsk+arabisk USA DoD har mer enn flyvende droner, mot færre enn 50 i says 1M consumer drones to fly in

7 Trimble Gatewing X100 flydrone

8 AIBOTIX hexacopter drone

9 Camflight C8 octocopter drone

10 Camflight X8 octocopter drone

11 Camflight X8 multirotor drone Camflight X8 multirotor 3 x 3 m landingsplass 60 min flytid (30 min med 5-6 kg nyttelast) Autopilot fra Lockheed Martin Redundans for motorsvikt Gyrostabilisert kamerafeste Drone vekt 4 kg + batterier 6,8 kg + 5,3 kg nyttelast = 16, 1 kg Geomatikk Survey AS 2015

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

13 Bakkestasjon/Radiokontroll med flyplan

14 Piloter på bakken 100m under dronen

15 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

16 Ikke alle har tillatelser i orden

17 Hva brukes droner til? (Se ca 21:15 ut i sendingstid/videotid) Geomatikk Survey AS 2015

18

19 Punktskyer - «Mannen» i Rauma

20 Prosjekt Mjøndalen for Vegvesenet E134 Mjøndalen flydd av Geomatikk Survey for Vegvesenet. 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, Intelligent tynnet terrengmodell, vektordata

21 Ett av 1892 bilder

22 Zoomin/Utsnitt av samme bilde

23 Zoomin i annet bilde

24 Flyets bane, Passpunkt og dekningspolygon

25 Mosaikk av ortofoto, enkeltbilde markert

26 360 bilder brukt til ortofotomosaikk, 1km^2

27 Ferdig fargebalansert ortofoto

28 Punktsky farget fra ortofoto Copyright (C) Geomatikk Survey AS

29 Fotogrammetri, bildematching

30 Hva produserer vi med droner 3D Point cloud 3D Terrain model 2D orthophoto

31 DTM/DSM

32 Angry bird

33 Fordeler med drone God nøyaktighet (~2cm) God pålitelighet Mange signalerte passpunkt Rask prosessering og leveranse Miljøvennlig, lokal flyving, elektrisk motor på vannkraftsenergi Kostnadseffektivt Flyr under skydekke Kalibrert 10 Mpix kamera Stor kapasitet

34 Produkter fra drone Høyoppløselig ortofoto (5-200mm pikselstr.) Klassifisert og fargelagt punktsky med høy punkttetthet ( punkt/m^2) Nesten samme punktsky som fra laser DSM (overflatemodell) DTM (terreng) 3D-vektordata (SOSI :) 3D-modeller med teksturerte fasader Høydekurver Volumanalyse Bratthetsanalyse osv

35 Resultater fra test av Droner på Ås i Akershus Område

36 Ortofoto fra Google Maps

37 Ortofoto fra 1881.no

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

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

40 Ortofoto 0.05m Copyright (C) Geomatikk Survey AS

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

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

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

44 Skråfoto

45 Noen detaljer

46 Punktsky med pkt/m^2

47 Nøyaktighet (RMS) Nøyaktighet (RMS) Lavere flyhøyde gir bedre nøyaktighet 1-2 ganger pikselstørrelse i X,Y 2-4 ganger pikselstørrelse i høyden, Z -dette kan forbedres med å bruke totalstasjon ved innmåling av passpunkter i stedet for GPS. Flyhøyde over terreng Ortofoto (pikselstørrelse på bakken) Nøyaktighet X,Y Nøyaktighet Z Punkttetthet mulig 150m 50mm 0.1m 0.15m 200 pkt/m^2 100m 25mm 0.04m 0.07m 400 pkt/m^2 40m 7mm 0.02m 0.03m pkt/m^2 Copyright (C) Geomatikk Survey AS

48 Nøyaktighet (Rød=FKB/sosi, grønn topp/bunn kantstein målt med totalstasjon) Kjørebanekant / Trafikkøykant Copyright (C) Geomatikk Survey AS

49 Tverrprofil av punktsky Rød=FKB/sosi Lilla=landmålt totalstasjon Blå stiplet=data fra drone

50 Nøyaktighet (røde punkt vist på veimaling innmålt med GPS)

51 Vektoriserte linjer med XYZdata fra drone Grønn: Landmålt kantlinje Rød: Landmålt kantlinje fra Landmålerfirma2 Blått: FKB SOSI data for samme linja Gul: Vektorisert linje fra dronedata (semiautomatisk). Det er 2Dlinje fra ortofoto som høydesettes automatisk fra punktskya. Ortofoto + punktsky fra drone

52 Geometrisk kontroll vha Gemini oppmåling Landmålt (=fasit) vs Dronedata, vektorisert. Vektor fra teo. punkt Linjekontroll Dx Dy Dz Differanse :Middel: Standardavvik: Middel: Minimum: Maksimum: Droneortofoto over, oppløsning 7mm/pixel Tverrprofilen under viser dronepunktsky for det røde området sett fra siden.

53 Geometrisk kontroll Landmålt(=fasit) vs Landmålerfirma2 Vektor fra teo. punkt Linjekontroll Dx Dy Dz Differanse :Middel: Standardavvik: Middel: Minimum: Maksimum: Grønn: Landmålt kantlinje Rød: Landmålt kantlinje fra Landmålerfirma2 Blått: FKB SOSI data for samme linja Gul: Vektorisert linje fra dronedata (semiautomatisk). Det er 2Dlinje fra ortofoto som høydesettes automatisk fra punktskya. Ortofoto + punktsky fra drone

54 Geometrisk kontroll Landmålt(=fasit) vs FKB SOSI-data fra kommunen Vektor fra teo. punkt Linjekontroll Dx Dy Dz Differanse :Middel: Standardavvik: Middel: Minimum: Maksimum: 0.586

55 Plandata, 2D

56 Plandata, 2/3D

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

58 Punktsky 3D + planlagt vei

59 Ortofoto 2cm oppløsning

60 Skråfoto

61 Ortofoto 2cm oppløsning

62 Skråfoto av fjellskjæring og forskaling

63 Punktsky

64 Punktsky

65 Punktskyer - «Mannen» i Rauma

66 3D-modell av «Seigmannen»

67 3D-modell av «Mannen»

68 Ortofoto med høydekurver

69 Intelligent tynnet TIN/høydemodell

70 TIN / Trekantmodell

71 TIN + skyggemodell

72 Punktsky

73 Dronelaser: Riegl VUX-1

74 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

75 Terrengmodellering

76 Inspeksjon av strømnett, bruer, demninger

77 Tilrettelegging av grunnlagsdata i prosjekteringsverktøyet Novapoint 19 er bygget opp med inndeling av modelldata ihht Håndbok 138 En ferdig sammensydd og tynnet terrengoverflatemodell legges inn. Alt klart for å prosjektere!

78 Novapoint med SOSI

79 Novapoint Dronepunktsky+ droneortofoto i 3D +FKB-SOSI

80 Novapoint DCM Forkortelsen DCM står for Design, Construction, Maintenance. Dette innebærer en tverrfaglig, 3Dbasert arbeidsmetodikk som er tilstede under hele prosjektets livssyklus, fra plan- og prosjekteringsfase, til bygge- og driftsfase Løsningen for modellbasert samhandling i en privat sky Tilbyr at datamodellen kan legges i en privat sky, med tilgangskontroll og muliggjør flerbruk av denne Flere brukere kan dermed trygt jobbe samtidig, med forskjellige deler av modellen Man jobber på et lokalt arbeidsdatasett, som lastes ned fra skyen når man tar del i prosjektet. Ved å dele/motta, synkroniseres arbeidsdatasettet med sentral modell

81 Novapoint DCM

82 Novapoint DCM

83 3D printe kart og terreng I USA 4 av 10 bruker arkitektfirma 3D-printer som verktøy i arbeidshverdagen Vi kan nå skrive ut en målestokkriktig 3D-modell av terrenget i farger!

84 Geomatikk Survey AS tar droneoppdrag i hele Norge! Geomatikk Survey AS tar droneoppdrag i hele Norge!

85 Spørsmål? Takk for oppmerksomheten!