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前沿信息:无人机对地理空间专业人员对海滩再营养调查项目的影响

发布时间:2021-05-16 19:07:37  编辑:  来源:

最近小编发现有诸多的小伙伴们对于无人机对地理空间专业人员对海滩再营养调查项目的影响这个问题都颇为感兴趣的,大家也都想要及时了解到无人机对地理空间专业人员对海滩再营养调查项目的影响相关信息,那么小编今天就来为大家梳理下具体的关于这个问题的一些消息吧。

沿着北卡罗来纳州的外滩,存在严峻的海滩侵蚀问题。市政当局需要经常监测海滩条件,并积极尝试减轻风暴和其他自然事件造成的侵蚀影响。对于美国陆军工程兵团(USACE)来说,以有效的方式这样做可能是一个经济和后勤方面的挑战,该团队定期进行海滩再营养项目。

2016年5月,北卡罗来纳州赖茨维尔比奇的官员与Esri和McKim&Creed联系,进行了“概念验证”海滩测绘项目,该项目涉及从无人机收集图像数据。在Esri的Imagery业务开辟经理Kurt Schwoppe的采访中,我能够了解其中的一些细节,但很明显,我们无法解决与项目相关的一些重要见解,其中最重要的是他们如何能够获得3D结果的物流,其精确度为无人机的2½厘米。

进一步探讨其被用来在这个项目上的处理之后,很显然,无人机和工具,如ESRI的Drone2Map已经并将使周围的方式产生重大影响的地理空间专业人士可以采取像沙滩重营养调查,项目特殊是与传统程序。

无人机和地理信息系统

McKim&Creed是一家员工拥有的土木工程和地理信息公司,在美国南部地区的办事处拥有约400名员工。他们是该国顶尖的工程,设计和地理信息公司之一。

虽然该公司在传统土地测量,移动激光雷达和地下公用事业工程等领域拥有丰富的经验,但他们已经看到无人机如何在收集数据方面开发了新的世界。他们的无人机重点是能够利用带有大型传感器的小型无人机,这些无人机可以收集正射摄影和摄影测量提取等图像。

“我们从一开始的目标之一就是尝试专注于使用最好的传感器的小型无人系统,”McKim&Creed的研发经理兼试验员Christian Stallings说。“我们希翼它成为我们工具车中的另一种工具。我们有很多现场人员,我们希翼为他们提供收集信息的工具,使我们能够在我们服务的市场中制造不同的衍生产品。“

无人机的应用包括但不限于中小型站点测绘,体积测量检查,施工现场监测和损坏评估。然而,这些新功能并没有影响客户对他们希翼获得他们熟悉并与他们的设计过程一致的绘图产品的期望。

“无人机只是为我们的客户提供他们已经获得的完全相同的东西的另一种工具,只是以更好的成本和更快的时间框架,”McKim&Creed的业务开辟人员Todd King表示他们的地理信息部门。“它以最优惠的价格为我们的客户提供最好的产品。”

能够以最优惠的价格生产出最好的产品是每个人在2016年5月在Wrightsville海滩聚会时的重点,以评估通过无人机收集和处理图像的效果。这些结果已经并将影响专业人员如何利用低成本无人机进行各种类型的项目,并为每个参与者制作了许多外卖。

Wrightsville Beach和Drone2Map

沿着北卡罗来纳州和南卡罗来纳州的海岸,USACE进行频繁安排的海滩再营养项目,以减轻风暴和飓风等事件的影响。需要定期启动和监控再营养项目,这就是为什么来自当地,州和联邦机构的人们聚集在北卡罗来纳州赖茨维尔海滩与Esri和McKim&Creed团队合作的原因。

该项目的核心是寻求评估低成本商用无人机的使用,以生产精确的高分辨率2D和3D地理空间产品,并了解使用无人机对环境的影响。但具体来说,该团队希翼评估无人机在海滩再营养调查和体积测量中的使用。他们能够利用Esri的Drone2Map应用程序查找并记录所有这些细节,该应用程序同意 用户快速将原始静态图像从无人机转换为专业的2D和3D图像产品。

“无人机技术能够提供一种快速监测风暴前后事件的方法,”金说。“将Drone2Map软件与适当的数据收集结合使用,同意 市政当局或USACE快速,轻松地收集信息,处理该信息,然后将其发送给联邦政府,以帮助设置风暴后局势的帮助。这是一种更简单,更快捷的方式来处理图像并猎取所需的信息。“

IMG_5327速度是该项目的关键考虑因素。该团队使用3DR Solo以605分钟的1.05英寸分辨率捕获大约75英亩的地形数据。然而,Drone2Map功能的细节确实对团队产生了影响。

“在此之前我参与了Drone2Map的测试,”Stallings说。“当时还有一些尚未实施的东西,但即便如此,你也可以看到他们如何利用Pix4D的处理技术与Esri的产品无缝集成,如ArcMap,这对像我们这样的公司来说是完美的。”

McKim&Creed在海滩上放置了14个调查目标,并建立了22个盲检点。在密集图像匹配(DIM)之后,将点云与盲检查点进行比较以验证准确性。在ArcGIS扩展LP360中创建了一个TIN模型,用于计算每个点的DeltaZ。这与用于验证LiDAR点云的方法相同。

这些比较点是团队积极关注的问题,因为他们关注的是无人机如何与传统的调查方法和地面激光雷达相比较。他们的结果证实了该技术的复杂性和强大性。

可比数据

为了创建Wrightsville Beach团队可以利用并用于做出短期和长期决策的业务比较,该团队整理了一个5英里的海滩配置文件,该配置文件查看了无人机的结果与其他一些更传统的调查方法。为了确保比较准确,USACE计划在几乎完全相同的条件下进行地面LiDAR测试。

“在完成我们的UAS飞行后,地面数据被收集在同一地点,USACE能够合并我们从早上开始为UAS飞行的目标,”Stallings说。“我们能够根据盲检点检查数据。它与UAS数据的准确度相同。“

地面激光雷达的准确度几乎与盲检点的R10C数据相同。这两个表面在每个重要方面都相互匹配,差异主要在于地面数据,这些数据比无人机数据更远,因为收集两组数据所花费的时间不同。无人机只是不在那里,因为它不需要。

该团队还确保了解这些方法与传统调查方法的比较,并且这些比较的结果在相互排列时最容易看到。

UAS与传统调查

准确度 - UAS在操纵点上方不到4厘米

成本 - UAS比竞争性项目廉价30%

时间 - UAS在更短的时间内捕获更多细节

UAS与Terrestrial LiDAR

精度 - UAS距离LiDAR规格不到2厘米

成本 - UAS比竞争性项目廉价15%

时间 - 类似的动员和覆盖范围,更快的收集和处理

该团队能够证明使用无人机收集数据并不会严峻影响所收集数据的准确性,并且显然可以显着节省时间和成本。结果不言而喻,但这些信息如何影响团队和USACE计划利用该技术的方式?

无人机和未来

像McKim&Creed那样的结果能够清晰地证明无人机技术的成功能力。很容易陷入这些工具可以解决多少不同问题的兴奋之中,但记住无人机不是要替换任何东西同样重要。他们正在为专业人士制造和发明替代品,专业人士可以而且应该探究各种可能性。

“重要的是保持技术走在最前沿,确保正确生成正确的信息,”金提到。“我们很高兴看到我们可以用Esri的Drone2Map做些什么,而且它确实打开了我们现在在现场的工作人员的大门。”

谈论无人机可以节省的所有时间和金钱是一个相关的讨论点,但专业服务提供商明白某些应用程序有某些工具。当我们探究尝试和比较摄影测量和LiDAR的意义时,就会浮现这种情况。无人机是一种用于工程和测量的令人难以置信的工具,但它不适用于所有事物。有些应用程序没故意义,这些现实需要客户以及做出决策的人员理解。

我们可以看到在Wrightsville Beach项目中,因为它需要捕获高精度。然而,就像这样的项目需要这种洞察力,其他人可能不需要。所有这一切都可以追溯到为正确的工作选择合适的工具,无论做出决定的人是谁。

“预期用途决定了所需的准确度,”Stallings总结道。“对于像这样的项目,高精度非常重要,我们想要展示Drone2Map在完全操纵时能够做什么。有许多应用程序没有必要这样做,我们鼓舞学生,小政府和其他人看看技术是否适合他们的需求,但也要了解范围何时超出他们自己的范围。我认为硬件和软件价格实惠,这可以让更多的人参与绘图并帮助推动可能的进展。“

无论项目类型如何,重要的是结果。无人机技术将同意 像McKim&Creed这样的公司以有效的方式捕获更精确的数据,但它也将同意 已经使用Esri产品的市政当局正确收集地面操纵数据并有效地使用这些数据,这不是他们之前可以做的事情。

该技术为不断探究的人们制造了选择,这些选择以无数种方式扩展到不同的市场,行业和经验水平。

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