Laserskanning fra drone - svært nøyaktig og effektiv datainnsamling i større prosjekter

Transkript

1 Laserskanning fra drone - svært nøyaktig og effektiv datainnsamling i større prosjekter Stikningskonferansen 2016 Erik Sundheim, erik.sundheim@geomatikk.no Asbjørn Hansen, asbjorn.hansen@geomatikk.no 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 Terrestrisk laserskanning og ekkoloddmålinger fra båt

4 Trimble Gatewing X100 flydrone

5 sensefly ebee

6 AIBOTIX hexacopter drone

7 Camflight C8 octocopter drone

8 Camflight X8 octocopter drone

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

10 Ikke alle har tillatelser i orden

11 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 Redundant flight control (Main & Backup) Max. vind : 8-10 m/s; km/h Max. flyhastighet: horizontal: 10 m/s; 36 km/h vertical: 3 m/s; 10 km/h

12 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

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

14 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

15 DSM = overflatemodell DTM = terrengmodell

16 Riegl VUX-1 LiDAR 250 punkt/m2

17 Punktsky 3D

18 Punktsky lav vegetasjon

19 DTM triangulert

20 Punktsky sett i tverrprofil

21 Riegl VUX-1 LiDAR 50 punkt/m2

22 DTM, terrengmodell

23 DSM/overflatemodell

24 Fotogrammetri, 50 punkt/m 2 MEN få punkt/dårlig dekning under vegetasjon/skog

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

26 LiDAR 50 punkt/m2

27 Kraftlinje

28 Different scales of LIDAR applications ALS MLS TLS/ILS ULS

29 Måleprinsipp for Riegl VUX-1 dronelaser FoV: opptil 330 grader

30 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

31 Angry bird

32 Bruksområder Power Line Inspection & Infrastructure Monitoring Topography in Open-Pit Mining Areas

33 Riegl VUX-1 droneskanner, høy punkttetthet

34 Environmental Bruksområder Monitoring Layers of Information Canopy Change Canopy Height Vegetation Lidar data Terrain Model Lidar Vegetation Canopy Terrain data Model Height Change

35 Novapoint punktsky 3D + planlagt vei med utvidelse

36

37 Automatisk 3D vektorisering av gul- og hvitstriper fra punktsky

38

39 Bruk av drone i anleggsprosjekter Asbjørn Hansen, asbjorn.hansen@geomatikk.no Copyright (C) Geomatikk Survey AS

40 Prosjekt: Åsenhagen, Skedsmokorset for Anlegg Øst All terrengprofilering: Punktsky fra drone Egnet omfang: noen km 2 Benyttet i masseberegningene

41 Åsenhagen: utsnitt, råpunktsky

42 Åsenhagen: ortofoto, 2 cm Godt synlige detaljer

43 Åsenhagen: masseberegning Tynnet punktsky for masseberegning 25 cm-grid

44 Prosjekt: FP1 E6-Dovrebanen for Zenith/Hæhre Droneskan noen måneder inn i prosjektet Oppretting etter tidl. entreprenør (Dovrebanen) Riving av anleggsveg

45 FP1 E6-Dovrebanen: masseberegning Dokumentasjon av medgåtte mengder 20 % økning

46 Digitalisering i ortofoto FP1: Ortofoto/skan fra helikopter Eks. asfalt, gammelt rekkverk Innmåling kontra digitalisering

47 Skråbilder/-skan skråbilde fjellskjæringer punktsky

48 Anvendelsesområder fange aktivitet under anleggsperioden vegomlegginger - langt fra alt det finnes vegmodeller på anleggsveger rivingsobjekter større masseflytt Ferdigsituasjon Aut. linjegjenkjenning

49 Geomatikk Survey AS tar droneoppdrag i hele Norge! Spørsmål? Takk for oppmerksomheten! erik.sundheim@geomatikk.no asbjorn.hansen@geomatikk.no Geomatikk Survey AS tar droneoppdrag i hele Norge!