Allt du behöver veta om GCP:er för att förbättra din drönarmätningsnoggrannhet
När det kommer till drönarmätning är effektiv placering av markkontrollpunkter allt. GCP hjälper till att definiera gränserna för din plats/yta och skala allt däremellan korrekt. De är en verklig byggsten för alla mätningsjobb och förbättrar noggrannheten på din data. För att få optimala resultat av dina markkontrollpunkter måste du dock se till att de är korrekt placerade. Med för få GCP:er riskerar du att få felaktiga mätningar. Men om för många GCP:er är för nära varandra kan det förstöra den övergripande datainsamlingen och resultatet. Så här hittar du rätt balans – och får ut det mesta av denna beprövade mätmetod.
Vad är markkontrollpunkter?
GCP:er är inställningspunkter på marken som har en känd geografisk plats - eller markörkoordinater som redan har definierats, vanligtvis med hjälp av en geoidmodell och GPS-koordinater. Genom att ha kända koordinater utvalda och utmärkta innan de samlar in någon data, kan lantmätare öka noggrannheten och ha en referensram för hela sitt projekt.
Material för markkontrollpunkt
En markkontrollpunkt måste uppfylla två kriterier för att vara användbar vid flygmätning. Varje punkt bör göras med färger med hög kontrast som sticker ut från den omgivande terrängen - för lika färg och GCP:en kommer att vara svårt att hitta på dina foton. Dessutom bör punkter ha ett klart definierat centrum som ligger i linje med den kända koordinaten. Detta kan göras med två vinkelräta linjer.
Mätare kommer vanligtvis att använda antingen sprayfärg eller specialplattor med ljusa färger och en fyrkantig "rutbräda"-look för att skapa koordinatsystemet. Även om spraymålning kan vara det bekvämare och billigare alternativet, kan det också skapa noggrannhetsproblem.
Som ni vet kan skillnaden på några centimeter ha en överdriven inverkan på ett lantmäteriarbete. Den bredare ytan på en linje med sprayfärg kan betyda ett intervall på flera centimeter i ditt märkes "bullseye". Även om avvikelsen är relativt liten, kan det vara katastrofalt att göra den här typen av gissningar för var och en av dina markstöd. Om du inte har några plattor tillgängliga är det bäst att markera GCP:er med en "L"-form, snarare än det traditionella "X", med hörnet som indikerar en exakt koordinat.
GCP:er v. manuella kopplingspunkter
Noterbart är att GCP:er skiljer sig från manuella kopplingspunkter, en annan verklig placering som lantmätare använder. En manuell fästpunkt är en funktion som kan ses på flera flygfoton. Lantmätare identifierar dessa punkter i flygkartläggningsprogram som DJI Terra, som kan använda dem för att sy ihop bilderna och göra en komplett fotogrammetrisk karta. Medan markkontrollpunkter och manuella kopplingspunkter båda är viktiga vid mätning, matchar endast GCP:er upp till verkliga koordinatpunkter.
Hur förbättrar markkontrollpunkter drönarmätning?
Oavsett om du behöver en fotogrammetri- eller LiDAR-karta är markkontrollpunkter avgörande för att leverera en så exakt flygkarta som möjligt. Dessa punkter är viktiga för besiktningsmän eftersom de är inställda med absolut noggrannhet, vilket innebär att varje punkt korrelerar med ett exakt värde, till exempel en GPS-koordinat. Relativ noggrannhet beskriver däremot hur andra punkter kan hittas genom att skala en karta mot dessa absoluta koordinater. Med andra ord, genom att ha flera kända geografiska platser redan inställda i den verkliga världen, blir det enklare att fastställa avståndet mellan punkter och den övergripande skalan på din karta.
Markkontrollpunkter är dock bara en del av helheten. Markprovsavstånd (GSD) är en annan viktig faktor som används för att översätta den verkliga skalan, fastställd av GCP:er, till en karta. GSD beskriver avståndet mellan mittpunkten för två på varandra följande pixlar på en digital bild. Utan en korrekt GSD är det omöjligt för lantmätare att omvandla all drönardata de samlat in till användbara kartor. Precis som med markkontrollpunkter kan en felaktig GSD-beräkning, även om den bara är av med några centimeter, få omfattande konsekvenser för hela projektet.
Genom att kombinera noggrant placerade markkontrollpunkter med exakt beräknade GSD-värden kan vi säkerställa att dina kartor är så exakta och tillförlitliga som möjligt.
Placera dina markkontrollpunkter
Att bara använda några markkontrollpunkter på hela ditt område är inte tillräckligt för att säkerställa korrekta mätningar. GCP:er bör spridas ut så jämnt som möjligt, samtidigt som de fortfarande visar gränser och topografiskt intervall. Även om hur det ser ut beror på detaljerna på din webbplats, finns det några riktlinjer att följa:
Antal punkter
Antalet punkter som behövs för att skapa en korrekt drönarkarta varierar beroende på storleken på en plats och terrängområdet. Experter rekommenderar vanligtvis att du använder minst fem GCP, men så många som 20 eller så används ibland. Det är dock viktigt att notera att fler punkter inte nödvändigtvis betyder bättre precision. I ett test som genomfördes med DJI Phantom 4 Pro fann Nevada Department of Transportation att ytterligare GCP erbjöd minskande avkastning efter cirka 10 punkter. När du väljer markkontrollpunkter, försök att fokusera på att skapa en jämn placering. Även om det kan verka intuitivt att gruppera flera GCP:er runt det område som är viktigast för din undersökning, kan det faktiskt minska noggrannheten. Om för många punkter är nära varandra medan resten av platsen har begränsad täckning, kommer det att vara utmanande att kalibrera kartan och förstå hur klustret av koordinater passar in i den större bilden. I värsta fall kan du behöva förnya hela projektet.
Mellanrum
Förutom att placera GCP:er relativt lika avstånd från varandra, är det viktigt att tänka på det totala avståndet för dessa intervall. Om punkter är för långt ifrån varandra, kommer det att vara en utmaning för din modelleringsprogramvara att interpolera fler datapunkter mellan dem. GCP:er bör vara högst cirka 400 meter från varandra, även om närmare är vanligtvis att föredra. I slutändan, även om du vill undvika övermättnaden av GCP:er som nämns ovan, kommer spridning av dina punkter för långt ut att orsaka luckor i täckningen och även skeva din 3D-modell.
Distribution
Det är viktigt att använda dina markkontrollpunkter för att definiera gränserna för din webbplats. I ett idealiskt scenario skulle du kunna placera en GCP i vart och ett av hörnen, med en annan i flygytans centrum. Även om sajter sällan är så enkla, är det fortfarande ett bra sätt att tänka på täckning. En sista övervägande är att fånga hela skalan av topografi på din webbplats. Placera åtminstone en punkt på både den högsta och lägsta höjden där det är möjligt att göra det. Med det sagt är det viktigt att undvika fallgropen att förlita sig för mycket på "naturligt förekommande" punkter som kan se ut som ett bra ställe att placera en GCP men som inte komplimenterar den övergripande jämna spridningen av poäng.
Rätt drönare och nyttolaster för noggrann mätning
Rätt placerade markkontrollpunkter kommer bara att ta dig så långt - du behöver fortfarande rätt drönare och kameranyttolaster för att slutföra jobbet. Matrice 350 RTK:s snabba hastigheter och högkapacitetsbatterier möjliggör snabbt arbete på stora anläggningar. Den kan också montera upp till tre nyttolaster samtidigt, så det är enkelt att samla in data med så få flygningar som möjligt.
Oavsett om du utför flygfotogrammetri eller LiDAR-kartläggning har DJI också nyttolasten du letar efter. Zenmuse P1, vårt flaggskepp för fotogrammetri, är utrustad med en 45 megapixel fullformatssensor med låg brus och hög känslighet med utbytbara 24/35/50 mm objektiv med fast fokus.
- Kameragimbal med fullbildssensor och utbytbara objektiv
- 3-axlig stabilisering för hög precision
- Designad för fotogrammetri-flyguppdrag
- 35 mm objektiv ingår
- Fungerar med Matrice 350 & 300
För undersökningsjobb som kräver LiDAR rekommenderar vi Zenmuse L2. Med hög noggrannhet IMU och tät lövpenetration till ett rimligt pris är denna nyttolast perfekt för att mäta även den mest komplexa terrängen. Båda kamerorna kan enkelt integreras med vårt främsta fotogrammetriprogram, DJI Terra.
- Hög precision
- Exceptionell effektivitet
- Överlägsen penetration
- 250m/450m Detektionsräckvidd
- 5 returer
- Helhetslösning
- Point Cloud LiveView
- Bearbetning med ett klick på DJI Terra
