3D модель линейно-протяженного объекта в Горках

Технология построения 3D моделей на основе фотографий вызывает большой интерес, в том числе и в дорожной отрасли. Поэтому мы решили провести эксперимент и самостоятельно создать модель линейного объекта. За основу был взят участок подмосковной автодороги протяженностью почти 7 км. При помощи квадрокоптера Phantom 4 версии Pro c 20-мегапиксельной камерой мы провели фотосъемку данной автотрассы.

Для построения 3D модели с помощью GPS приемника Geosun в системе WGS 84 мы измерили порядка 10 опознаков и, таким образом, закоординировались на объекте. Это было сделано непосредственно перед полетом. Надо отметить, что квадрокоптер тоже может записывать центры фотографий в системе WGS 84, однако точность приемника в беспилотнике сильно уступает в сравнении с показаниями (измерениями) геодезического аппарата. Таким образом, мы построим точную модель, благодаря опознакам, расставленным по обочине дороги.

Мы строили маршруты, исходя из 80% продольного и 60% поперечного перекрытий между фотографиями, как того требует инструкция в программе ContexCapture. Всего было подготовлено 3 маршрута. Хочу обратить ваше внимание, что классическая фотограмметрия подразумевает перектытия между снимками 60 и 40% соответственно.

Наша работа началась в 14:25 и закончилась в 17:25. Мы потратили на координирование опознаков и полеты по съемке участка шоссе 7км. — 3 часа.

Сам полет происходил на высоте 200 м. В проект вошло около 1000 снимков.

Чтобы поскорее увидеть полученный результат, вернувшись в офис в 18:00, мы загрузили фотографии в программу Bentley Context Capture, и началось таинство построения модели. Первый этап аэротриангуляции занял несколько часов, а второй – построение модели был запущен уже удаленно – вне офиса.

В 12:45 следующего дня модель была готова в основных форматах, необходимых для дальнейшей деятельности (las, GeoTIFF, 3MX)

Что мы хотели показать?

Данная работа позволяет оперативно отснять протяжённый участок дороги до начала строительства и подготовить исполнительную съемку. Однако, можно ограничиться и ортофотопланом объекта, используя его для оценки ситуации и принятия решений. Полученная картина отражает фактическую ситуацию и несет в себе достоверную информацию, не зависящую от человеческого фактора.

Какие задачи решает эта несложная технология для дорожной отрасли?

1. ДО НАЧАЛА СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Проводит съемку объекта и демонстрирует его реалии:  строит цифровую модель вместе с высотными отметками, предоставляет полную картину рельефа, просчитывает объемы, площади, измеряет линейные размеры.

2. КАК ВАРИАНТ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ СЪЕМКИ

Когда объект уже готов, значительно облегчает расстановку дорожных знаков, нанесение дорожной разметки, контролирует наличие на объекте построенных участков.

3. МОНИТОРИНГ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Мониторит  выполнение строительных работ, демонстрирует разницу между плановыми и фактическими показателями. Обнаружение и коррекция допущенных нарушений на ранней стадии производится посредством наложения 3D модели на рабочую документацию  с помощью CAD продукта (в данном случае Bentley Microstation).

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ МАТЕРИАЛА НА ОБЪЕКТЕ

Во время строительства на складе обязательно присутствует песок, щебень и другие сыпучие материалы.  3D модель позволяет оперативно просчитать объемы материала на складе.

Таким образом, имея в наличие квадрокоптер DJI Phantom 4Pro и программный продукт Bentley Context Capture, вследствие  оперативно полученной объективной информации об объекте, появляется возможность своевременного ужесточения контроля и ускорения работ.