O efektywnym wykorzystaniu systemów UAV dzięki 3Dsurvey

Rozwój z dronami

Wiele osób wciąż zadaje sobie pytanie, czy warto inwestować w technologie dronowe. Jakie środki przeznaczyć? Jakie są szanse zwrotu? Tym, którzy już zainwestowali w bezzałogowce, pytania te mogą wydawać się śmieszne, ale większość z nich przed laty miała te same wątpliwości.

Wszyscy wiemy, że z danych pozyskanych dronem można wygenerować ortofotomapę, chmurę punktów czy model 3D. Ale tak naprawdę to tylko półprodukty. Dopiero kiedy będziemy w stanie zaproponować klientowi mapę wektorową w 3D, precyzyjny numeryczny model terenu lub model pokrycia terenu czy analizę składającą się z kilku przekrojów, możemy w pełni zaistnieć na rynku. I dzięki współczesnym rozwiązaniom nie jest to wcale takie trudne.

Spójrzmy na przykład: firma A pracę z dronem w kopalni skał wapiennych rozpoczęła od pomiarów mas. Tym samym mogła zrezygnować z technologii TS/GNSS, obniżając koszty o około 40%. Szybko jednak okazało się, że na terenie zakładu musi zostać przeprowadzona geologiczna inwentaryzacja przebiegu warstw, za którą zazwyczaj odpowiadał zewnętrzny geolog realizujący także specjalistyczne analizy. Geodeta, właściciel firmy A, nazwijmy go panem Sprytnym, zaproponował, że przy okazji pomiarów kubatur wykona również model 3D ścian (warstw geologicznych) za 20% ceny kontraktu podstawowego. Po pomiarze próbnym jego oferta została przyjęta. Zakładając, że koszt realizacji pracy to 3-5% zadania podstawowego, dodatkowy zarobek pana Sprytnego jest znaczący.

Przy okazji geodeta dogadał się z mierniczym górniczym zakładu (który ma już swoje lata i nie chce mu się biegać po terenie) i zobowiązał się do przekazywania pełnych wyników pomiarów kopalni za dodatkowe 18% kontraktu podstawowego. Od tego momentu nikt już nie zastanawiał się, do kogo zwrócić się o informacje dotyczące nowych przekładek sieci czy ustawienia maszyn i taśmociągów. Projektanci o wszystko proszą pana Sprytnego. Czas, jaki jedna osoba poświęca na realizację tych zleceń, to obecnie 5 dni. Wcześniej, przed wdrożeniem technologii dronowej, geodeta potrzebował 7-9 dni i 2-osobowego zespołu. Cena usługi podstawowej wynosiła 8 tys. zł, obecnie pan Sprytny otrzymuje średnio 11,5 tys. zł i jest niezastąpiony.

Tego typu przykładów można podać bardzo dużo. Coraz więcej firm rozumie, że geodezja to nie tylko mapa.

Koszt zakupu UAV

Systemy dronowe nie są już drogie. Oczywiście potrzeby każdej firmy są inne, ale podstawowy system (przez co należy rozumieć: dron + akcesoria + program do nalotów + oprogramowanie do przetwarzania zdjęć + szkolenie na pilota + szkolenie z zakresu fotogrametrii i wdrożenie systemu) dostaniemy za około 24,7 tys. zł netto – to przecież cena odbiornika GNSS! W przypadku systemów bardziej zaawansowanych z wbudowanym PPK/RTK kwota ta niewiele przekroczy 40 tys. zł netto. Oczywiście do większych prac polecamy zestawy zaawansowane z wysoko­rozdzielczymi kamerami RGB i skanerami. W zależnoś­ci od potrzeb można ponadto dokupić kamery multispektralne i termalne czy systemy pomiaru zanieczyszczeń.

Narzędzia dla każdego

Rozwiązanie najbardziej popularne, cenowo rozsądne i dające liczne możliwoś­ci to zestaw DJI Phantom 4 z oprogramowaniem 3Dsur­vey. Aplikacja jest otwarta na różne typy zdjęć, pozwala łączyć w jednym projekcie np. obrazy z drona z ich współrzędnymi z odbiornika RTK i wykonane telefonem komórkowym. Program umożliwia pracę w układach geodezyjnych z całego świata, w tym płaskich 2000 i 1992 oraz wysokościowych Kronsztad i Amsterdam.

To niezwykle ważne, gdy chcemy od razu z aplikacji przesyłać wyniki pomiarów i dane CAD innym odbiorcom. Sam proces przeliczania projektu (przetwarzania surowych danych) jest prosty i przejrzysty. Możliwość stosowania automatycznego rozpoznawania punktów osnowy skraca czas pracy operatora. Co ważne, interfejs jest w języku polskim.

Warto nadmienić, że do 3Dsurvey zaimportujemy nie tylko zdjęcia, ale też dane lida­rowe – zarówno pozyskane przez drona, jak i przez inne systemy lotnicze (w tym dane z GUGiK). Możemy je łączyć i wzajemnie uzupełniać. Program obsługuje też dane CAD 2D i 3D.

Podstawowe narzędzia 3Dsurvey to: wyrównanie bloków, orientacja, generowanie ortofotmap i prawdziwych ortofotomap, a także chmur punktów o różnej gęs­tości. Zazwyczaj wystarczająca jest gęstość standardowa, chyba że chcemy zrobić na zamawiającym wrażenie – wtedy idealny jest poziom wysoki lub nawet ekstremalny.

Dodatkowo szybko stworzymy modele terenu zarówno z danych UAV, jak i CAD (punkty, linie). To ważne, bo dysponując np. wyjściowym pomiarem GNSS lub danymi projektowymi, możemy stworzyć model różnicowy względem pomiaru UAV w danym dniu. Zakładka CAD to nowe i ciągle rozbudowywane narzędzie w 3Dsurvey, pozwalające na pomiar punktów, linii i okręgów na warstwach CAD. Tak jak w terenie, stawiamy pikiety, gdzie chcemy.

Ponad przeciętność w standardzie 3Dsurvey

To nie wszystko – 3Dsur­vey ma do zaoferowania dużo więcej. Pomiar objętości w aplikacji wykonamy na różne sposoby. Podstawowe to zaznaczenie obiektu, który nas interesuje, lub wskazanie zakresu z CAD. Z kolei opcja wykorzystania gotowych obszarów pomiaru jest szczególnie przydatna przy zleceniach cyklicznych. Dodatkowo porównamy dwa stany – modele. To zdecydowanie ułatwia sprawę przy pomiarach różnicowych. Jakby tego było mało, 3Dsur­vey ma funkcję automatycznego generowania raportów z pomiaru do pliku DOC, a także generowania modeli mesh.

Niezwykle przydatnym narzędziem jest również tworzenie przekrojów. Definiujemy linię cięcia (wskazując ją lub wybierając oś w DXF), zaznaczany opcję poprzeczek, jeśli chcemy, a program sam wygeneruje przekrój. Otrzymujemy produkt 3D i 2D, opisany i gotowy do druku.

Kolejna ciekawa funkcja w oprogramowaniu to X-ray. Dzięki temu najnowszemu narzędziu poprzez półprzezroczystą chmurę punktów możemy widzieć warstwę znajdującą się „pod”. Tworzenie fotoplanów fasad, dachów, filarów, ścian wyrobisk i dowolnych obiektów to następny plus oprogramowania. I pamiętajmy, że nasze opracowanie trzeba jeszcze ładnie opakować i sprzedać. A nic tak nie przykuwa uwagi jak film. W 3Dsurvey w wyjątkowo łatwy sposób nagramy wideo z wynikami naszej pracy.

Podsumowując – systemy UAV oferują wiele możliwości. Jeśli jednak dopiero zaczynamy przygodę z dronami, warto postawić na zestaw prosty w obsłudze. I tak znacznie ułatwimy sobie realizację dotychczasowych prac i rozszerzymy portfolio świadczonych usług.

Tomasz Czerski
Czerski Trade Polska