چه زمانی از نقاط کنترل زمینی استفاده کنیم

چگونه در ارتباط با اینکه پروژه نقشه برداری پهپادی ما به GCP احتیاج دارد یا نه تصمیم بگیریم

نقاط کنترل زمینی (GCPها) می توانند ابزارهای ارزشمندی برای نقشه برداری هوایی باشند. اگر این نقاط به درستی بکار گرفته شوند، به کسب اطمینان از یک درجه بالای دقت کلی که در بیشتر پروژه های نقشه برداری و ساخت و ساز دارای اهمیت است، کمک می کنند. ولی حقیقت اینست که اکثر نقشه های پهپادی نیازی به GCPها ندارند. به همین علت، درک اینکه چه زمانی از نقاط کنترل زمینی استفاده کنیم و چه زمانی آنها را به حساب نیاوریم، بسیار مهم است. اما چطور در ارتباط با اینکه پروژه نقشه بردای پهپادی شما به GCPها نیاز دارد یا خیر تصمیم بگیرید؟

در یکی از پست های قبلی در ارتباط با استفاده از نقاط کنترل زمینی به منظور بهبود دقت نقشه های هوایی مطالبی را نوشتیم. امروز، ما به انواع نقشه های هوایی ای که از مزایای نقاط کنترل زمینی بهره می برند و اینکه چرا استفاده از آنها (یا عدم بکارگیریشان) می تواند در پروژه بعدی شما دارای اهمیت باشد، نگاهی خواهیم داشت.

مهندسین عمران در شرکت Wohnrade در طول نقشه برداری توپوگرافی هوایی از تپه های شنی عظیم، از نقاط کنترل زمینی استفاده کردند. نقشه پهپادی آنها مبنای تهیه این مدل رقومی زمین با منحنی های میزان ۱ (۱ فوت = ۰٫۳۰۴۸ متر) فوتی است.

چه زمانی از نقاط کنترل زمینی استفاده کنیم

به طور کلی، دو دلیل برای بکارگیری GCPها داریم: اگر به درجه بالایی از دقت کلی نیاز داشته باشیم، و یا اگر قراردادی مبنی بر انجام اندازه گیری ها در یک بازه دقتی خاص عقد کرده باشیم.

اگر پروژه شما نیازمند درجه بالایی از دقت کلی است، باید از نقاط کنترل زمینی استفاده کنید. نقشه برداری زمینی و نظارت سازمان های مرتبط با حمل و نقل بر جاده ها، دو مثال از پروژه هایی هستند که به دقت کلی مطلق نیاز دارند.

در ارتباط با دقت اندازه گیری GCPها سوال دارید؟ ما محبوب ترین هواپیماهای DJI را برای تعیین اینکه آنها دقیقاً چقدر دقیق هستند، امتحان کرده ایم. برای کسب اطلاعات بیشتر مقالات رایگان ما را مطالعه کنید.

نقاط کنترل زمینی برای Shelly Engle از شرکت پهپادیBon Air  در هنگام تهیه یک نقشه حاوی منحنی های میزان از یک معدن سنگ در ویرجینیا با استفاده از نقشه برداری هوایی، دارای اهمیت ویژه ای بودند. قرار دادن این GCPها بصورت استراتژیک به Shelly در کسب اطمینان از اینکه نقشه درجه بالایی از دقت کلی را دارد، کمک کرد. این در پروسه اصلاح قائم نقشه نهایی منحنی های میزان نیز دارای اهمیت بوده است.

همانطور که Kyle Falwell، یکی از شرکای Bon Air اشاره می کند، این سطح از دقت، فاصله شرکت آنها را در رقابت با سایرین بیشتر می کند. Kyle می گوید “بالاترین اولویت ما بخش پایش کیفی است. افراد بسیاری به نقشه برداری هوایی مشغولند، ولی ما می خواهیم به دقت تکیه کنیم.”

مطمئن نیستید که دقت کلی چیست؟ پست ما در مورد مبانی دقت در نقشه برداری پهپادی را بخوانید.

شرکت پهپادی Bon Air از GCPها برای بهبود دقت کلی نقشه هایشان از معدن سنگ استفاده کردند. این سطح از دقت زمانی دارای اهمیت بود که آنها به تهیه نقشه ای حاوی منحتی های میزان از این معدن پرداختند.

بطور مشابه، اگر از نقشه هوایی برای اندازه گیری های خطی یا حجمی استفاده کنید و قرارادادی مبنی بر انجام این اندازه گیری ها در یک بازه دقتی بخصوص داشته باشید، GCPها دارای اهمیت خواهند بود. این مورد در ارتباط با بسیاری از پروژه های ساخت و ساز و مهندسی عمران، جایی که غالباً به دقتی معادل ۱/۱۰ فوت (۱ فوت = ۰٫۳۰۴۸ متر) نیاز است، صدق می کند.

شرکت ساخت و ساز Brasfield & Gorrie هدف از تهیه هر نقشه را پیش از تصمیم گیری در مورد بکارگیری GCPها در نظر می گیرد. Hunter Cole مسئول واحد طراحی و ساخت مجازی می گوید: “اگر به دنبال تعیین یک پارامتر بحرانی از این مجموعه داده ها باشیم، قطعاً از GCPها استفاده خواهیم نمود. اما اگر هدف تلاشی برای بازاریابی و اندازه گیری های حجمی نسبی کوچک باشد، ممکن است خودمان را در این سایت کاری برای تهیه GCPها به زحمت نیندازیم.”

اگر در ارتباط با استفاده از GCPها مطمئن نیستید، نگاهی به دیاگرام کوتاه زیر بیندازید. این به سرعت شما را در ارتباط با تصمیم گیری در مورد لزوم بکارگیری GCPها در پروژه کاری بعدیتان یاری خواهد نمود.

استفاده از GCPها، زمانی که به امضای یک نقشه بردار احتیاج است

اگر پروژه نقشه برداری هوایی شما به امضای یک نقشه بردار نیاز دارد، باید از نقاط کنترل زمینی استفاده کنید. شرکت های نقشه برداری معمولاً از GCPها استفاده می کنند، چرا که یک سطح بالای دقت کلی برای کار آنها بسیار مهم است.

پروژه های نقشه برداری معمولی که بکارگیری نقاط کنترل زمینی برای آنها مفید هستند عبارتند از:

نقشه برداری از حدود املاک (Property boundary surveys): دقت در اینجا ضروری است، چرا که نقشه برداری از حدود املاک در اختلافات مالکیتی آخرین حرف را می زند. یک نقشه هوایی می تواند برای مقایسه داده های نقشه های ثبتی و تعیین اینکه آیا حدود ملک جابجا شده است یا خیر، مورد استفاده قرار گیرد.

ارزیابی های بیمه ای (Insurance assessments): یک مثال خوب در این مورد، ارزیابی های سازمان مدیریت بحران در ارتباط با بیمه سیل است، که از داده های ارتفاعی دقیق برای تعیین خطر در معرض سیل واقع شدن ملک، استفاده می کند.

نقشه برداری های تفکیکی و ساخت سازهای جدید (Subdivision and new construction surveys): مقررات فدرال و محلی غالباً الزاماتی مبنی بر انجام نقشه برداری هایی برای مستند ساختن خدمات عمومی موجود مانند خطوط انتقال نیرو و یا گاز، و یا منابع آب را دارند.

مسئولیت عمومی (General liability): در صورت بروز خسارت ساختاری در یک ساختمان، احتمال تنظیم شکایتی بر علیه پیمانکاری که آن را ساخته است، وجود دارد. در اختیار داشتن مدارک نقشه برداری ای که نشان دهنده ساخت سازه بر اساس آخرین مقررات تنظیم شده باشند، به محافظت از پیمانکار در برابر مسئولیت عواقب احتمالی، کمک می کند.

نقاط کنترل زمینی غالباً برای سنجش دقت اندازه گیری های انجام شده در سایت های ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرند.

بکارگیری نقاط کنترل زمینی برای سنجش دقت اندازه گیری ها

بطور کلی، زمانی که از یک نقشه برای انجام اندازه گیری های حجمی و یا خطی در آن (مثلا اندازه گیری احجام یک توده دپو یا طول یک حصار) استفاده می کنیم، بکارگیری نقاط کنترل زمینی ضروری نیست. در بسیاری از موارد، تا جایی که قدرت تفکیک نقشه خوب است، حاشیه خطای اندازه گیری ها با و بدون GCPها یکسان خواهد بود. این به این علت است که همبستگی مثبتی میان تصاویر با قدرت تفکیک بالا و دقت به هم دوخته شدن آنها وجود دارد. دنبال کردن نکات ارائه شده می توانند در کسب اطمینان از اینکه نقشه ای با قدرت تفکیک بالا تولید خواهید کرد، یاری رسان باشند.

گفته می شود که پروژه های ساخت و ساز و مهندسی هنوز از نقاط کنترل زمینی استفاده می کنند، حتی برای نقشه هایی که نیازی به دقت کلی بالا و یا امضای یک نقشه بردار ندارند. در بسیاری از موارد، قراردادها انجام اندازه گیری ها در یک بازه دقتی خاص را الزام می کنند. نقاط کنترل زمینی ممکن است چندان دقت اندازه گیری ها را افزایش ندهند، ولی راه خوبی برای اثبات این هستند که این اندازه گیری ها دقیق هستند.

بهترین نکات پروازی در هنگام بکارگیری GCPها

اگر تصمیم گرفتید که استفاده از نقاط کنترل زمینی برای پروژه نقشه برداری هوایی شما انتخاب مناسبی است، قدم بعدی انتخاب بهترین پارامترهای پروازی و دنبال کردن بهترین نکات برای مطمئن شدن از دقت نقشه تان خواهد بود. در نهایت، پارامترهای پروازی شما به هدفتان از نقشه برداری وابسته است، اما اینجا به برخی از نکات کلی که در هنگام بکارگیری GCPها باید در نظر داشته باشید، اشاره می کنیم.

ارتفاع پرواز

• ۲۵۰-۳۵۰ فوت برای بیشتر نقشه ها: این دامنه حد مناسبی از قدرت تفکیک را در اختیار شما قرار می دهد، اما با تعداد بسیار زیاد تصاویر ایجاد شده پروسه به هم دوختن با مشکل مواجه می شود.
• ۴۰۰ فوت برای پروژه های بزرگتر: در ارتباط با نقشه های بزرگ، نظیر آنچه در ارتباط با صنعت جنگلداری دیده ایم، ارتفاع بالاتری مورد نیاز است. برای این نوع نقشه ها به قدرت تفکیک کمتری احتیاج داریم و یک ارتفاع پرواز بالاتر به شما اجازه پوشش سریع تر منطقه، در خلال جمع آوری داده ها نسبت به مرتفع ترین عارضه در نقشه را می دهد.

هم پوشانی

هم پوشانی ۷۵/۷۵ توصیه می شود، از ۸۵/۸۵ پیشتر نروید. هم پوشانی بالاتر دقت را نیز افزایش می دهد، اما هم پوشانی بیش از حد، سرعت پردازش ها را بطور غیر ضروری کاهش می دهد.

بررسی صحت زمینی با نقاط کنترل قائم

بررسی صحت زمینی داده هایتان به منظور کسب اطمینان از اینکه دقت از طریق بکارگیری روش های متعدد قابل دست یابی مجدد است، بسیار مهم است.

تصاویر آزمایشی

تهیه چند تصویر آزمایشی به شما در اثبات اینکه خروجی های صحیحی را در دست خواهید داشت، کمک می کند. این کار در هنگام ارائه دقت نقشه تان، اعداد پشتیبان دیگری را نیز به شما ارائه می دهد.

کدهای EPSG

پیش از پردازش نقشه خود در DroneDeploy باید کد EPSGای که با اندازه گیری های GPSای شما مرتبط است را وارد نمایید. کد EPSG را با تغییر تنظیمات دستگاه اندازه گیری GPS خود انتخاب نمایید.

در بسیاری از موارد، توصیه ما استفاده از WGS84 (EPSG:4326) است. یک استثنا زمانی است که نیاز به مقایسه نقشه هوایی خود با نقشه ثبتی موجود تهیه شده از نقشه برداری زمینی دارید. در این مورد، مطمئن شوید که داده ها در همان سیستم مرجعی که در هنگام انجام نقشه برداری زمینی مورد استفاده قرار گرفته بوده است، جمع آوری شوند.

منبع: blog.dronedeploy.com

مطالب مرتبط:

۱. آموزش پهپاد و خدمات مشتری Geodetics
۲.  پسا پردازش کینماتیک GPS برای سیستم های پهپاد لیدار
۳. افزایش کارایی فتوگرامتری پهپاد

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره دوره آموزشی پردازش تصاویر پهپاد فتوگرامتری کلیک کنید.