Kartlegging med LiDAR fra RPAS/drone Geodesi- og hydrografidagene 2015-11-19 Erik Sundheim, erik.sundheim@geomatikk.no www.geomatikk-survey.no Dronefilm: http://youtu.be/nzeunlqqmkc Copyright (C) Geomatikk Survey AS
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. 2015-11-20 Geomatikk AS 2013
Trimble Gatewing X100 flydrone
AIBOTIX hexacopter drone
Camflight C8 octocopter drone
Camflight X8 octocopter drone
Et nytt landmålingsinstrument! Automatisk takeoff, flyving, landing.
Nødvendig godkjenning fra NSM og Luftfartstilsynet, forsikring og kursbevis
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
Ikke alle har tillatelser i orden
Dronelaser: Velodyne VLP-16 16 Channels Range 100+ Meters 300 000 Pts/sec Dual Returns Protective Design ± 15 Vertical FOV 360 Horizontal FOV 100mm x 65mm 600 grams Low Power Consumption
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: 50mm @100m at 0.5mrad compact (227x180x125 mm), lightweight (3.5 kg), and rugged LAN-TCP/IP interface scan data storage on internal 240 GByte SSD
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
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
Applanix POS AP-20 Applanix POS AP-20 nøyaktighet Roll / Pitch : 0.015 Heading: 0.035 IMU: 200 Hz Posisjon: 0.05-0.10 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
Hvorfor laser? 1) God terrengmodell i skogsområder! 2) Raskere prosessering («unngår bildematching»)
Hvorfor laser? 200 grader i praksis med X8 3) Skanner 200 grader (fjellsider, brukonstruksjoner, etc.)
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: 50-150 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
Punktetthet VUX-1 X8 @max. hastighet
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
DTM/DSM
Punktsky 3D, eksisterende vei 500 punkter/m^2 2cm ortofoto => Nærmere virkeligheten!
Punktsky 3D + planlagt vei med utvidelse
Riegl VUX-1 LiDAR 50 punkt/m 2
DTM, terrengmodell
DSM/overflatemodell
Fotogrammetri, bildematching
Fotogrammetri, 50 punkt/m 2 dårlig dekning under vegetasjon/skog
LiDAR 1.5 punkt/m 2 (tilsv. ny nasjonal høydemodell)
LiDAR 50 punkt/m 2
Kraftlinje
E6 Minnesund / Dovrebanen
Terrestrisk laserskanning og ekkoloddmålinger fra båt
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 2015-11-20
Ett av 1892 bilder
Zoomin/Utsnitt av samme bilde
Zoomin i annet bilde
Stativ for bilsystem- Mobile Mapping 2015-11-20 Geomatikk Survey AS 2015
Angry bird
Ortofoto fra Google Maps
Ortofoto fra 1881.no
Ortofoto fra norgeibilder.no (beste tilgjengelige fra kommunen)
Ortofoto med oppløsning 0.1m (150m AGL) Copyright (C) Geomatikk Survey AS
Ortofoto 0.05m Copyright (C) Geomatikk Survey AS
Ortofoto 0.025m (100m AGL) Copyright (C) Geomatikk Survey AS
Ortofoto 0.007m oppløsning (=7mm pikselstørrelse, 40mAGL) Copyright (C) Geomatikk Survey AS
Ortofoto og FKB-data fra kommunen Copyright (C) Geomatikk Survey AS
Skråfoto
Noen detaljer
Punktsky med 22.000 pkt/m^2
Spørsmål? Takk for oppmerksomheten! erik.sundheim@geomatikk.no Geomatikk Survey AS tar droneoppdrag i hele Norge!