نقاط کنترل زمینی، هوایی و یا PPK؟

محتوی: KERSTIN TRAUT

حال که تولید UAV کامل شده و به خوبی پرواز می کند و نتایچ بسیار خوبی را گزارش می کند، توجه خود را بر تولید گزارش بر مبنای نتایج دارای جزئیات و مدارک مستقل متمرکز می کنیم. به عنوان یک نتیجه، گروه QuestUAV با بهره گیری از روزهای گرم تابستان، در طول دو هفته گذشته مشغول پرواز هر روزه بر فراز سایت آزمایشی نهایی مان بوده اند تا به همراه هیئت مدیره نقشه برداران Q200 و کار با نقشه برداران زمینی مستقل، به بررسی عملکرد سامانه PPK جدیدمان پرداخته و روی دقت ها، پردازش ها و بازبینی ها کار کنند.

به هر روی، حال که ما همچنان مشغول راهبری، فرماندهی، پردازش و تحلیل هستیم، بیایید بطور کلی در مورد جریان کار نقشه برداری هوایی صحبت کنیم.

امروزه، یک نقشه بردار هوایی برای تعیین موقعیت دقیق تصاویر، گزینه های بیشتری در میان روشهای مختلف بر اساس دقت مورد نیاز در اختیار دارد.

1. بکارگیری تنها تصاویر هوایی (بدون هیچ نقطه کنترل زمینی): ساده است ولی دقت محدودی دارد و باید به دقت سیگنال های GPS سوار شده روی UAV اکتفا نمود.
2. بکارگیری نقاط کنترل زمینی: جایی که نقشه بردار تعدادی صفحه یا ورقه که به سادگی قابل شناسایی هستند را روی زمین قرار داده و سپس با دقت سانتیمتر آنها را نقشه برداری می نماید.
3. بکارگیری PPK: جایی که تعیین موقعیت با دقت بالای UAV شناخته شده و می توان به هر یک از تصاویر یک برچسب مکانی با این داده ها و دقتی در حد سانتیمتر، الصاق نمود.

نقاط کنترل زمینی (GCPs) غالباً بزرگترین بخش از نقشه برداری هوایی هستند، ولی جدا از تیم آماده سازی نقشه برداری به ندرت در مورد آنها صحبت می شود. دو دلیل عمده برای این مساله وجود دارد:

• استقرار آنها خصوصاً در زمین های ناهموار زمان بر و غالباً خسته کننده است.
• در هر دو سر پروسه نقشه برداری نیاز به کار روی آنها وجود دارد، ۱- روی زمین و ۲- در طول پروسه پردازش تصاویر.

ماهیت آنها چیست؟ بطور کلی GCPها صفحاتی با رنگهای درخشانند، که به سادگی در میان سایر عوارض روی زمین قابل تشخیص هستند. رنگ های زرد و سفید در منظره سبز تابستان انگلیسی تضاد خوبی را ایجاد می کنند. نقطه مرکزی این صفحه بطور واضح علامت گذاری شده است. اندازه آنها به اندازه کافی بزرگ بوده و به سنجنده های UAV اجازه می دهند در حین پرواز در ارتفاع مقرر شده برای نقشه برداری، از صفحه GCP با جزئیات کافی برای بازشناسی نشانه مرکزی در تصویر نهایی، به تهیه عکس بپردازد.

به محض اینکه تخته GCP روی زمین ثابت شود، موقعیت دقیق این نقاط با یک روش دیفرانسیلی با دقت بالا از طریق GPS اندازه گیری می شود. یک Rover نقشه برداری مختصات مرکز تخته GCP را با دقت میلیمتر استخراج می نماید (بنا به ادعای نویسنده متن اصلی دقت GCP با Rover میلیمتر اعلام شد و این در حالیست که دقت آن در حدود ۲ سانتیمتر است). نشانه های GCP باید به خوبی در تمام سایت نقشه برداری توزیع شده باشند. بسته به میزان ناهمواری زمین و پیچیدگی چشم انداز، ثابت نمودن صفحات ممکن است زمان زیادی (گاهی چندین روز) را صرف نماید. سپس UAV بر فراز نقاط کنترل زمینی پرواز نموده و از آنها تصویر تهیه می کند.

پس از بازگشت به دفتر کار، تصاویر و GCPها باید پردازش شوند. این در برگیرنده دریافت داده های موقعیت مکانی ثبت شده برای GCPها و تطبیق دادن آنها بصورت دستی با تصاویر حاوی نشانه های GCP است. نرم افزارهای پردازشی تجاری معمولاً برای شناسایی تصاویر دارای اطلاعات GCP به شما کمک خواهند نمود، ولی این همچنان وظیفه تیم پردازش است تا موقعیت دقیق GCP در یک تصویر را برجسته سازد.

تصویر زیر جریان کاری نقشه برداری هوایی شامل GCPها را نشان می دهد.

PPK در مقابل GCP

PPK زمان و تلاش صرف شده در طول نقشه برداری و دفتر کار را کاهش می دهد. با یک سامانه PPK احتیاجی به طراحی نقاط کنترل زمینی نیست. تمام چیزی که مورد نیاز است یک UAV با یک گیرنده PPK مناسب سوار شده روی آن و یک ایستگاه مبنا است، که به طور همزمان سیگنال های ماهواره ای را جمع آوری کند. پس از پرواز، داده های ایستگاه مبنا و گیرنده UAV با هم ترکیب شده و موقعیت های مکانی دوربین را با مختصات دقیق تر بازنشانی می کنند. از آنجایی که دیگر نیازی به شناسایی نشانه های GCP در تصاویر نیست، جریان کاری پردازش تصاویر یک پروسه کاملاً خودکار خواهد بود.

مزایای PPK (کینماتیک پسا پردازشی) نسبت به RTK (کینماتیک آنی)

در مقایسه با RTK، PPK نیاز به داده های بهنگام (آنی) مرتبط با یک ایستگاه مرجع ثابت را در طول پرواز حذف می کند، در حالیکه دقت تعیین موقعیت در سطح سانتیمتری را که RTK ارائه می­ دهد، بعد از پروسه پسا پردازش تصاویر تضمین می نماید. این استقرار UAV را ساده کرده، تخلیه شارژ باتری همراه و الزامات را کاهش می دهند و هر گونه از دست رفتن دقت ناشی از ارتباطات رادیویی غیر قابل اعتماد، که غالباً بلای جان UAV هایی که با RTK کار می کنند می شود را مرتفع می سازد.

منبع: blog.questuav.net