Bruk av droner til høyoppløselig datainnsamling og detaljering av Nasjonal høydemodell. «Snille» Droner/RPAS

Transkript

1 Bruk av droner til høyoppløselig datainnsamling og detaljering av Nasjonal høydemodell. «Snille» Droner/RPAS Erik Sundheim, Samfunnsutviklingsdagene, Ski, Dronefilm: Copyright (C) Geomatikk Survey AS

2 Geomatikk Stort landmålingsmiljø - 50 landmålere Kompetansesenter i Oslo med lokalavdelinger i Bergen, Stavanger osv. Geomatikk Sverige AB levererar tjänster och lösningar kring ledningsanvisning, kabelanvisning, hantering av grävtillstånd, inmätning av ledningsnät Trondheim Bergen Oslo Gävle Tønsberg Stavanger Sarpsborg Stockholm Lund Geomatikk AS 2013

3 E18 Skjeggestad

4 Geomatikk fra lufta Fly drone m AGL stort dekningsområde >1.5km^2 Multirotor/helikopter 0-120m AGL Stadig større områder km^2

5 Trimble Gatewing X100 flydrone

6 AIBOTIX hexacopter drone

7 Camflight C8 octocopter drone

8 Camflight X8 octocopter drone

9 Camflight X8 multirotor drone Camflight X8 multirotor 3 x 3 m landingsplass 60 min flytid (30 min med 5,3 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

10 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 Gimball: 1/2/3-akset gyrokontrollert og stabilisert oppheng KAMERA LiDAR/laser

11 Bakkestasjon/Radiokontroll med flyplan

12 Piloter på bakken 100m under dronen

13 Nødvendig godkjenning fra NSM og Luftfartstilsynet, forsikring og kursbevis

14 Ikke alle har tillatelser i orden

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

16 Punktskyer - «Mannen» i Rauma

17 Punktskyer - «Mannen» i Rauma

18 Mjøndalen for SVV cm GSD, 1100 punkt/m^2 7 flighter/deler 7,5 km med 200m korridor rådataene for prosjektet er 191Gb 1892 bilder med 75/75 %overlapp. 55 stk passpunkt brukt.

19 USA DoD har mer enn flyvende droner, mot færre enn 50 i says 1M consumer drones to fly in

20 Flyets bane, Passpunkt og dekningspolygon

21 Mosaikk av ortofoto, enkeltbilde markert

22 360 bilder brukt til ortofotomosaikk, 1km^2

23 Ferdig fargebalansert ortofoto

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

25 Fotogrammetri, bildematching

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

27 DTM/DSM

28 Angry bird

29 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

30 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

31 Plandata, 2D

32 Plandata, 2/3D

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

34 Punktsky 3D + planlagt vei

35 Ortofoto 2cm oppløsning

36 Skråfoto

37 Ortofoto 2cm oppløsning

38 Skråfoto av fjellskjæring og forskaling

39 Punktsky

40 Punktsky

41 3D-modell av «Mannen»

42 3D-modell av «Mannen»

43 Ortofoto med høydekurver

44 Intelligent tynnet TIN/høydemodell

45 TIN / Trekantmodell

46 TIN + skyggemodell

47 Punktsky

48 Dronelaser: Riegl VUX-1

49 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

50 Terrengmodellering

51 Inspeksjon av strømnett, bruer, demninger

52 Resultater fra test av Droner på Ås i Akershus Område

53 Ortofoto fra Google Maps

54 Ortofoto fra 1881.no

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

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

57 Ortofoto 0.05m Copyright (C) Geomatikk Survey AS

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

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

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

61 Skråfoto

62 Noen detaljer

63 Punktsky med pkt/m^2

64 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

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

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

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

68 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

69 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.

70 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

71 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

72 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!

73 Novapoint med SOSI

74 Novapoint SOSI+droneortofoto 3D

75 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

76 Novapoint DCM

77 Novapoint DCM

78 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!

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

80 Spørsmål? Takk for oppmerksomheten!