نقشه برداری با پهباد: راهنمای مبتدیان

روز جهانی GIS 20

نقشه برداری  با پهباد: راهنمای مبتدیان

نقشه برداری با استفاده از پهباد، یکی از فناوری‌های پیشرفته و موثر در حوزه‌ی برداشت اطلاعات مکانی است که به ویژه برای مبتدیان تازه وارد در این حوزه، راهنمایی می‌کند. این فناوری با استفاده از پهبادها یا همان هواپیماهای بدون سرنشین، امکان برداشت تصاویر و اطلاعات مکانی از بالای زمین را فراهم می‌کند. در ابتدا، برای شروع به کار با پهبادها، مهم است که مبتدیان با قوانین و مقررات مربوط به پرواز پهبادها آشنا شوند و از مجوزهای لازم برخوردار باشند. سپس، انتخاب پهباد مناسب برای نقشه برداری بسیار اهمیت دارد. مبتدیان باید با عملکرد و قابلیت‌های مختلف پهبادها آشنا شوند و پهبادی که بتواند نیازهای آن‌ها را برآورده کند را انتخاب کنند. علاوه بر این، آشنایی با نرم‌افزارهای مورد استفاده در پردازش تصاویر و اطلاعات مکانی حائز اهمیت است. در نهایت، مبتدیان باید با روش‌های صحیح برداشت تصاویر و اطلاعات مکانی با استفاده از پهباد آشنا شوند و توانایی تفسیر و تحلیل این اطلاعات را بهبود دهند. با پیشرفت تکنولوژی پهبادها، نقشه برداری با استفاده از آن‌ها برای مبتدیان دسترسی آسان‌تری پیدا کرده است و می‌تواند به دانش و تجربه آن‌ها در این حوزه کمک کند و راهنمایی مفیدی باشد.

روز جهانی GIS 20

نقشه برداری زمین در هسته خود، عمل اندازه گیری نقاط سه بعدی روی یک قطعه زمین است. صاحبان املاک، شرکت‌های ساختمانی و سازمان‌های نظارتی همگی از بررسی زمین برای یادگیری وضعیت زمین استفاده می‌کنند. این یک گام مهم در ارزیابی هر ملک برای توسعه آینده است. و با کمک هواپیماهای بدون سرنشین، هرگز آسان تر نبوده است.

در این راهنمای مبتدیان، ما به این خواهیم پرداخت که بررسی زمینی پهپاد چیست، مزایای آن نسبت به بررسی های سنتی زمین، و انواع مختلف داده های نقشه برداری و اندازه گیری که می تواند ارائه دهد. چه مدیر پروژه باشید، چه یک متخصص سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) یا صرفاً می خواهید در مورد مزایای پهپادها در نقشه برداری زمینی بیشتر بدانید، این راهنما برای شما مناسب است. بیا شروع کنیم.

فهرست مطالب

  1. نقشه برداری زمینی با پهپاد چیست؟
  2. روش های سنتی نقشه برداری زمین
  3. انواع نقشه برداری داده های هواپیماهای بدون سرنشین
    1. 1. نقشه های ارتوموزائیک
    2. 2. مدل های سه بعدی
    3. 3. داده های LiDAR
  4. بررسی های زمینی هواپیماهای بدون سرنشین چقدر دقیق هستند؟
  5. پهپاد در مقابل بررسی های سنتی زمین: کدام بهتر است؟
    1. مزایای نقشه برداری سنتی زمین
    2. معایب نقشه برداری سنتی زمین
    3. مزایای بررسی زمین با هواپیماهای بدون سرنشین
    4. معایب نقشه برداری زمینی با هواپیماهای بدون سرنشین
  6. گام‌های بعدی: شروع به بررسی زمین با هواپیماهای بدون سرنشین
  7. پست های مرتبط
    1. مطالعه موردی: چگونه سازندگان FCL از پروازهای هواپیماهای بدون سرنشین به سمت پیشرفت سایت مستند استفاده می کنند
    2. چگونه پهپادها ارزش بی نظیری را در بین سهامداران ساخت و ساز می دهند
    3. 5 چالش برتر پیش روی پیمانکاران عمومی و چگونه پهپادها آنها را حل خواهند کرد

روز جهانی GIS13

نقشه برداری زمینی با پهپاد چیست؟

نقشه برداری زمینی با هواپیماهای بدون سرنشین استفاده از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV) برای ارزیابی قطعات بزرگ زمین است. هنگامی که یک پهپاد مجهز به سنسورها و دوربین‌هایی با فناوری پیشرفته و رو به پایین باشد، می‌تواند به سرعت تصاویر و داده‌ها را در زمین زیر خود ثبت کند. سپس، نرم‌افزار نقشه‌برداری پیشرفته داده‌های پهپاد را پردازش می‌کند و آن‌ها را به نقشه‌ها و مدل‌های سه بعدی باکیفیت تبدیل می‌کند که به‌طور دقیق جغرافیا و توپوگرافی زمین را نشان می‌دهد.

همانطور که می توانید بگویید، بسیاری از فناوری های هماهنگ در نقشه برداری هواپیماهای بدون سرنشین استفاده می شود. در سمت جمع‌آوری داده‌ها، شما پهپادهای مجهز به دوربین‌های RGB و چند طیفی یا لیزرهای تشخیص نور و محدوده (LIDAR) دارید که می‌توانند به سرعت تصاویر باکیفیت یک ملک را از زوایای مختلف جمع‌آوری کرده و آن‌ها را با مختصات جغرافیایی برچسب‌گذاری کنند.

در بخش پردازش داده ها، شما نرم افزار نقشه برداری پیشرفته ای دارید که از تکنیک های فتوگرامتری برای جمع آوری تصاویر هواپیماهای بدون سرنشین در ارتوموزائیک های ارجاع داده شده جغرافیایی و مدل های سه بعدی استفاده می کند. اینها برای اعوجاج لنز، شیب دوربین و تسکین توپوگرافی تصحیح می‌شوند تا نمایشی بسیار دقیق از زمین را به شما ارائه دهند که می‌توانید از آن برای اندازه‌گیری فواصل واقعی و حجم‌های دقیق استفاده کنید.

البته هر نقشه برداری زمین یکسان نیست. برخی بسته به آنچه مورد نیاز است، داده های متفاوتی را ارائه می دهند. اما به طور کلی، دو نوع اصلی بررسی زمین وجود دارد:

“هر اقدامی که باعث صرفه جویی در زمان شود، پروژه را یک قدم به رسیدن به ضرب الاجل های برنامه ریزی شده نزدیک تر می کند و به کاهش هزینه های خرابی اخیر کمک می کند.”
-ایان اسمیت در DRONEDEPLOY
  • بررسی‌های مرزی (معروف به بررسی‌های کاداستر) محدوده‌های دقیق ملک را با نقاط مرجع طبیعی یا مصنوعی مشخص می‌کند و به جزئیات می‌پردازد، بنابراین می‌توانید یک نقشه به‌روز برای مراجعات بعدی داشته باشید.
  • بررسی های توپوگرافی با گنجاندن اندازه گیری ارتفاع زمین، لایه دیگری از اطلاعات را اضافه می کند. شما قبل از هر گونه بهبودی در یک ملک در قالب ساختمان، پارکینگ، محوطه سازی و غیره به این موارد نیاز خواهید داشت.

هر دو بررسی مرزی و توپوگرافی اطلاعات ارزشمند مورد نیاز در بسیاری از صنایع را ارائه می دهند. ذینفعان در ساخت و ساز، سقف سازی، نفت و گاز، انرژی های تجدیدپذیر و معدن همگی از بررسی های زمین قبل از شروع هر پروژه توسعه زمین استفاده می کنند. نقشه ها و اندازه گیری های دقیق برای شروع ساخت و ساز بسیار مهم است.

روش های سنتی نقشه برداری زمین

البته، بررسی های زمینی مدت ها قبل از هواپیماهای بدون سرنشین انجام می شد. حتی مصریان باستان قبل از ساختن اهرام زمین را بررسی می کردند.

از آن زمان، سخت افزارهای سنگین مانند ایستگاه های توتال و تئودولیت ها برای اندازه گیری فواصل افقی و عمودی بین نقاط استفاده شده اند. برای ارتفاعات بیشتر، برخی از روش های نقشه برداری با طناب و داربست استفاده می کنند. با این حال، این روش های نقشه برداری نیاز به زمان و نیروی انسانی زیادی دارد، گاهی اوقات حتی یک خدمه کامل. ممکن است روزها یا حتی هفته ها طول بکشد تا نتایج را ببینید. و استخدام کارشناسان آموزش دیده برای راه اندازی چنین تجهیزات گران قیمتی با قیمت بالایی همراه است.

خوشبختانه، پهپادها بسیاری از نقاط درد را از روش‌های سنتی نظرسنجی تسکین می‌دهند. برای مثال، پهپادها فوق العاده سریع هستند. آنها می توانند در عرض چند دقیقه از مناطق بزرگ عکس هوایی بگیرند. خلبانان هواپیماهای بدون سرنشین نیازی به حمل تجهیزات زیادی در اطراف محل بررسی ندارند. آنها می توانند پهپاد را از یک مکان پرتاب کنند و به پهپاد اجازه دهند آن را از آنجا بردارد و به صورت مستقل بررسی را انجام دهد. نقشه برداران هواپیماهای بدون سرنشین نیز می توانند پروازهای بداهه را در کوتاه مدت انجام دهند. در کل، پهپادها در ارائه داده های نظرسنجی عملی سریعتر هستند.

مزایای عمده استفاده از پهپادها در ساخت و ساز
داستان موفقیت عمیق شرکت هایی که پهپادها را پیاده سازی کرده اند.
ویژگی های مهمی که باید در شرکت هواپیماهای بدون سرنشین حرفه ای جستجو کنید.

از آنجایی که پهپادها کار را سریعتر انجام می دهند، مقرون به صرفه تر نیز هستند. زمانی که فقط یک یا دو متخصص هواپیماهای بدون سرنشین برای انجام این کار نیاز دارند، کمتر برای نیروی کار و ساعات کار صرف می کنید. به علاوه، راه‌حل‌های نرم‌افزاری پهپاد و نقشه‌برداری می‌توانند جمع‌آوری و پردازش داده‌ها را خودکار کرده و صرفه‌جویی در هزینه را به شما منتقل کنند. این امر باعث می شود تا بررسی های هواپیماهای بدون سرنشین بسیار مقرون به صرفه تر باشد.

بررسی های هواپیماهای بدون سرنشین نیز دقت در سطح سانتی متری را ارائه می دهد. از آنجایی که پهپادها می توانند بسیار نزدیکتر از ماهواره ها یا هواپیماهای سرنشین دار به زمین پرواز کنند، داده هایی که آنها جمع آوری می کنند کیفیت بالاتری دارند. هر پیکسل روی نقشه هواپیماهای بدون سرنشین یا نقطه روی یک مدل سه بعدی با داده های جغرافیایی دقیقی ارائه می شود که به سختی می توان از راه دیگری به دست آورد.

با استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین، مسئولیت های ایمنی را نیز به حداقل می رسانید. نقشه برداران سنتی برای تکمیل کار مجبورند گاهی اوقات در زمین های خطرناک یا در شرایط آب و هوایی سخت قدم بزنند. اما با هواپیماهای بدون سرنشین، هیچ کس نباید در معرض خطر قرار گیرد. خلبانان پهپاد می توانند پهپاد را از راه دور و به دور از خطر کار کنند، زیرا پهپاد بدون توجه به زمین یا شیب بر روی سایت کار می کند.

نظارت بر پیشرفت ساخت پهپاد

در نهایت، پهپادها بدون دردسر هستند. آنها یک ابزار همه کاره هستند که می توانند تقریباً از هر جایی راه اندازی شوند تا یک سایت بزرگ را پوشش دهند و به مناطق غیرقابل دسترس دسترسی پیدا کنند. آنها همچنین می توانند بدون وقفه در عملیات روی زمین بررسی کنند. بنابراین نیازی نیست جاده ها را ببندید یا ترافیک را تغییر دهید تا کار کنند. بدون شک، هواپیماهای بدون سرنشین راهی برای به حداکثر رساندن بازده کلی شما هستند.

 

انواع نقشه برداری داده های هواپیماهای بدون سرنشین

با این حال، بررسی‌های زمینی پهپادها می‌توانند طیف گسترده‌ای از داده‌های نقشه‌برداری را ارائه دهند. بیایید آنچه را که می توانید انتظار داشته باشید مرور کنیم:

 

1. نقشه های ارتوموزائیک

نقشه‌های ارتوموزائیک ، عکس‌های هواپیماهای بدون سرنشین هستند که در پس پردازش به هم دوخته شده‌اند. با کمک نرم افزار مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM)، متخصصان هواپیماهای بدون سرنشین می توانند صدها عکس را در یک نقشه ارتوموزائیک تصحیح شده هندسی گردآوری کنند. نتیجه مشابه نمای ماهواره ای در Google Maps است.

 

2. مدل های سه بعدی

مدل های سه بعدی لایه دیگری از اطلاعات را به نقشه ها اضافه می کنند. آن‌ها از فیلم‌های پهپاد از زوایای مختلف برای ایجاد یک نمایش سه‌بعدی از زمین استفاده می‌کنند که شامل نمای ساختمان‌ها و رخنمون‌ها و غیره است. اگر می خواهید ملکی را با جزئیات بیشتری ارزیابی کنید، داشتن اینها عالی است.

در مقایسه با روش‌های کلاسیک، GPS و ایستگاه‌های توتال، ما احتمالاً 30 برابر سریع‌تر از نظر گرفتن داده‌های خام و کار میدانی و تقریباً 5 برابر سریع‌تر در تحویل محصول نهایی بودیم.
– نمانیا میشویچ، همکار فنی VEKOM GEO

 

3. داده های LiDAR

فناوری تشخیص نور و محدوده (LiDAR) از لیزر برای تعیین دقیق فواصل، حتی در تاریکی یا زمانی که موانع بر سر راه هستند، استفاده می کند. ابر نقطه سه بعدی با چگالی بالا به شما نمایشی فوق العاده دقیق از سایت می دهد.

علاوه بر نقشه‌های ارتوموزائیک، مدل‌های سه‌بعدی و داده‌های LiDAR، پهپادها می‌توانند بسیاری از داده‌های نقشه‌برداری دیگر را مطابق با نیازهای شما ارائه دهند، از جمله مدل‌های دیجیتال زمین (DTMs)، مدل‌های سطح دیجیتال (DSM) و نقشه‌های چند طیفی. پهپادها حجم بالایی از داده های نقشه برداری را جمع آوری می کنند که راه های زیادی برای استفاده از آن وجود دارد.

 

بررسی های زمینی هواپیماهای بدون سرنشین چقدر دقیق هستند؟

هنگامی که صحبت از دقت نقشه برداری زمین می شود، چندین فاکتور وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. اولین چیزی که باید بدانید فاصله نمونه برداری از زمین پهپاد (GSD) است. Drone GSD کاملاً به وضوح پیکسل دوربین پهپاد بستگی دارد. به طور معمول، هرچه پهپاد گران‌تر باشد، تصاویر دوربین با وضوح بالاتر و دقیق‌تر خواهند بود.

سپس برای نقشه های هواپیماهای بدون سرنشین دو نوع دقت وجود دارد: دقت مطلق و نسبی. دقت مطلق به نحوه مقایسه نقشه با منظره واقعی اشاره دارد. این بر اساس یک سیستم مختصات ژئودتیکی است که می تواند موقعیت یابی در دنیای واقعی را تعیین کند. برای اطمینان از دقت مطلق، نقشه برداران هواپیماهای بدون سرنشین اغلب از نقاط کنترل زمینی (GCPs) استفاده می کنند . GCP ها نشانگرهای بزرگی هستند که مختصات شناخته شده آن به صورت استراتژیک در اطراف یک سایت نظرسنجی قرار گرفته اند. آن‌ها به متخصصان هواپیماهای بدون سرنشین کمک می‌کنند فیلم‌های پهپاد را با داده‌های GPS در پس پردازش تطبیق دهند.

دقت نسبی به این اشاره دارد که آیا فواصل بین نقاط نقشه نسبت به یکدیگر دقیق هستند یا خیر. به عبارت دیگر، آیا نقشه پهپاد از نظر داخلی سازگار است؟ اگرچه به اندازه دقت مطلق دقیق نیست، اما دقت نسبی برای اکثر سایت ها و پروژه های کوچک قابل قبول است.

برای به دست آوردن دقیق ترین بررسی زمین، به یک مدل نسبی مطابق با داده های مطلق نیاز دارید. شما می توانید این کار را با تجهیزات پهپاد با کیفیت و اندازه گیری های دقیق GCP انجام دهید. آنها با هم نقشه‌های هواپیماهای بدون سرنشین را با دقت 1/10 اینچ تولید خواهند کرد.

 

پهپاد در مقابل بررسی های سنتی زمین: کدام بهتر است؟

اگر هنوز بین بررسی‌های زمینی با هواپیماهای بدون سرنشین و نقشه‌برداری سنتی تصمیم می‌گیرید، ما با تجزیه و تحلیل مزایا و معایب هرکدام در زیر به شما کمک می‌کنیم.

 

مزایای نقشه برداری سنتی زمین

  • نقشه برداری سنتی زمین روش هایی را ایجاد کرده است که ممکن است از قبل تجهیزات و نقشه برداران ماهر برای انجام این کار داشته باشید.
  • بسته به پروژه، روش‌های اندازه‌گیری نوار معمولی و طناب ممکن است مناسب‌تر باشند.
  • شما یک ارزیابی بصری مستقیم از زمین بدون هیچ گونه فناوری واسطه دریافت می کنید.

 

معایب نقشه برداری سنتی زمین

  • بررسی های سنتی زمین بیشتر طول می کشد و می تواند شما را از برنامه عقب بیاندازد.
  • از آنجایی که آنها بیشتر طول می کشند، هزینه بیشتری در ساعات کار دارند. به علاوه، نقشه برداران حرفه ای برای استفاده از تجهیزات و تخصص خود هزینه زیادی می گیرند.
  • نظرسنجی های مرسوم خطرات بیشتری را به همراه دارند. مسئولیت های ایمنی کارگران بیشتر است، به خصوص اگر زمین توسعه نیافته یا دارای پوشش گیاهی زیاد باشد.
  • آنها نیاز به برنامه ریزی زیاد و مراحل طولانی دارند.

 

مزایای بررسی زمین با هواپیماهای بدون سرنشین

  • بررسی های هواپیماهای بدون سرنشین سریع هستند. آنها می توانند مناطق وسیعی از زمین را در عرض چند دقیقه پوشش دهند. به علاوه، نرم افزارهای پیشرفته می توانند فیلم های پهپاد را خیلی سریع به نقشه های سه بعدی تبدیل کنند.
  • مقرون به صرفه هستند. با انجام سریع‌تر کار و تنها نیاز به استخدام یک خدمه خلبان کوچک یک یا دو نفره، می‌توانید هزینه‌های ساعت کاری خود را به میزان قابل توجهی کاهش دهید، که به راحتی بازگشت سرمایه بالاتری را به همراه دارد.
  • بررسی های هواپیماهای بدون سرنشین ایمن تر هستند. آنها نیازی به پیاده روی یا بالا رفتن از زمین های خطرناک ندارند.
  • دقت بالایی دارند. دوربین‌ها و حسگرهای پهپاد با کیفیت بالا همراه با نرم‌افزار نقشه‌برداری پیشرفته مدل‌ها و نقشه‌های بسیار دقیقی را در اختیار شما قرار می‌دهند که می‌توانید به آنها اعتماد کنید. 
  • بررسی های پهپادی بدون دردسر است. توقف سایر عملیات ساختمانی را فراموش کنید. پهپادها می توانند در حالی که کار روی زمین ادامه دارد، از هوا بررسی کنند.

 

معایب نقشه برداری زمینی با هواپیماهای بدون سرنشین

  • فقط هر کسی که پهپاد دارد نمی تواند یک بررسی زمینی انجام دهد. بررسی هواپیماهای بدون سرنشین باید توسط خلبانان حرفه ای هواپیماهای بدون سرنشین دارای مجوز از اداره هوانوردی فدرال انجام شود.
  • مجوز هواپیماهای بدون سرنشین برای پرواز در مناطق محدود شده توسط FAA، که شامل مناطق نزدیک به فرودگاه ها و زمین های دولتی است، مورد نیاز است.
  • توانایی پهپادها برای بررسی در آب و هوای بد، از جمله بادهای قوی تر از 15 مایل در ساعت، به شدت محدود است.

 

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید