डी2000 में डी-ओपी4000 टिल्ट कैमरा मॉड्यूल लगा है, जो शंघाई के डाउनटाउन में स्मार्ट सिटी के निर्माण में मदद करेगा।

देश के "डिजिटल शहर" से "स्मार्ट शहर" में निरंतर परिवर्तन और उन्नयन के साथ, द्वि-आयामी वेक्टर डेटा पर आधारित जीआईएस अनुप्रयोग शहरी बुद्धिमान प्रबंधन की आवश्यकताओं को पूरा करने में चुनौतीपूर्ण साबित हुए हैं। चौदहवीं पंचवर्षीय योजना के दौरान राष्ट्रीय बुनियादी सर्वेक्षण और मानचित्रण के महत्वपूर्ण निर्माण कार्य में शहरी 3डी प्लेटफॉर्म प्राकृतिक संसाधनों के व्यापक प्रबंधन और स्मार्ट शहर प्रबंधन के लिए शहर का 3डी आधार प्रदान कर सकता है, और शहरी नियोजन, प्रबंधन, अग्नि सुरक्षा, आपातकालीन प्रतिक्रिया, पारिस्थितिक पर्यावरण निगरानी आदि के लिए बुनियादी डेटा और जानकारी प्रदान कर सकता है। इसलिए, भौगोलिक क्षेत्र में 3डी डेटा को शीघ्रता और सटीकता से प्राप्त करना वास्तविक चीन के 3डी निर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण आधार बन गया है। कुशल और लचीली डेटा अधिग्रहण क्षमताओं के कारण यूएवी तिरछी फोटोग्रामेट्री तिरछी फोटोग्राफी डेटा प्राप्त करने का एक महत्वपूर्ण तरीका बन गया है।

हालांकि, पेशेवर हवाई कैमरों की तुलना में, इसका भार कम होता है और कैमरे की फोकल लंबाई कम होती है। कई ऊंची इमारतों और इमारतों की ऊंचाई में बड़े अंतर वाले केंद्रीय शहरी क्षेत्र में उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली यूएवी तिरछी फोटोग्राफी छवियां प्राप्त करना शहरी यूएवी तिरछी फोटोग्रामेट्री में एक तकनीकी चुनौती बन गई है। यह अध्ययन पेगासस डी2000 क्वाडरोटर यूएवी का उपयोग करता है, जो टेलीफोटो डी-ओपी4000 (फोकल लंबाई: नीचे की ओर देखने के लिए 40 मिमी, पार्श्व दृश्य के लिए 56 मिमी) तिरछी फोटोग्राफी मॉड्यूल से सुसज्जित है, ताकि एक महानगर के केंद्रीय शहरी क्षेत्र में यूएवी तिरछी फोटोग्रामेट्री के डेटा अधिग्रहण और वास्तविक दृश्य 3डी का पता लगाया जा सके।

अध्ययन क्षेत्र की सीमा

यह शोध क्षेत्र शंघाई में हुआंगपु नदी के उत्तरी तट पर, नानजिंग रोड के निकट स्थित है। यह शंघाई का प्रसिद्ध अंतर्राष्ट्रीय वास्तुकला संग्रहालय है। 100 मीटर से अधिक ऊँची अन्य इमारतें अपेक्षाकृत छोटी हैं, इसलिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली यूएवी तिरछी फोटोग्राफी छवियों को प्राप्त करना आवश्यक है, जो कि बेहद मुश्किल है।

अध्ययन क्षेत्र में स्थित ऊंची इमारतों की तस्वीरें

तकनीकी मार्ग चित्र 3 में दर्शाया गया है। शंघाई के नॉर्थ बंड क्षेत्र में इमारतों की ऊँचाई के डीएसएम डेटा के अनुसार, फोटोमोड डिजिटल एलिवेशन मॉडल का उपयोग करके डीएसएम को मैन्युअल रूप से संपादित किया गया है। 320 मीटर और 260 मीटर ऊँचाई वाली कुछ इमारतों के लिए ऊँचाई परिवर्तन संबंधी उड़ानें संचालित की गईं।

कृत्रिम भूभाग

शोध क्षेत्र का डिजिटल सतह मॉडल चित्र 4 में दिखाया गया है। इमारतों की ऊँचाई 3 से 320 मीटर तक है, और सबसे ऊँची इमारत, मैग्नोलिया बिल्डिंग, 320 मीटर ऊँची है। PHOTOMOD DEM संपादन मॉड्यूल का उपयोग करके मैन्युअल रूप से संपादित करें और DSM मॉडल को मैग्नोलिया बिल्डिंग (100 मीटर तक विस्तारित) पर केंद्रित करें, जिसमें सीढ़ीदार भूभाग की ऊँचाई 80 मीटर (लाल), 50 मीटर (हल्का पीला), 30 मीटर (पीला) और 10 मीटर (हरा) है।

रूट की योजना

कृत्रिम रूप से निर्मित भूभाग के अनुसार, ऊंचाई पर उड़ान भरी जाती है। मार्ग नियोजन के अनुसार उड़ान की ऊंचाई 319 मीटर है, और मैग्नोलिया प्लाजा की उच्चतम उड़ान ऊंचाई 400 मीटर है। मार्ग का ओवरलैप 80% और पार्श्व ओवरलैप 70% है।

छवि नियंत्रण बिंदु लेआउट और माप

चूंकि सर्वेक्षण क्षेत्र शहरी क्षेत्र के मध्य में स्थित है, इसलिए इस परियोजना में 200-300 मीटर की दूरी के अनुसार भू-नियंत्रण बिंदु और निरीक्षण बिंदु स्थापित किए गए हैं, और मौजूदा ज़ेबरा क्रॉसिंग, सीढ़ी के कोने आदि को छवि नियंत्रण बिंदुओं के रूप में उपयोग किया गया है, और सीओआरएस नेटवर्क मोबाइल स्टेशन मोड आरटीके मापन विधि का उपयोग करके छवि नियंत्रण बिंदुओं के निर्देशांक मापे गए हैं, और कुल 50 छवि नियंत्रण बिंदु और निरीक्षण बिंदु स्थापित किए गए हैं।

ग्राउंड कंट्रोल पॉइंट माप और वितरण मानचित्र

ड्रोन उड़ान

चूंकि सर्वेक्षण क्षेत्र शंघाई के डाउनटाउन में स्थित है, इसलिए विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप अपेक्षाकृत गंभीर है। ड्रोन और ग्राउंड स्टेशन के बीच संचार बनाए रखने के लिए, 260 मीटर ऊंचे रैफल्स बिल्डिंग की छत पर स्थित हेलीकॉप्टर डॉकिंग स्टेशन को टेक-ऑफ पॉइंट के रूप में चुना गया। छत से उड़ान भरने के दो फायदे हैं: (1) शहर के केंद्र में ग्राउंड यूएवी और ग्राउंड स्टेशन के बीच प्रभावी संचार दूरी लगभग 1 किमी है, लेकिन रैफल्स सिटी टॉवर की छत पर, विमान के संचार लिंक के सामान्य रहने की गारंटी दी जा सकती है, जो विशेष परिस्थितियों से निपटने में सुविधाजनक है और उड़ान सुरक्षा सुनिश्चित करता है; (2) चूंकि डी-ओपी4000 का भार ऑर्थोफोटो और डी-ओपी3000 की तुलना में अधिक है, इसलिए 260 मीटर ऊंची इमारत की छत पर उड़ान भरने से चढ़ाई के दौरान यूएवी की बिजली खपत कम हो जाती है और यूएवी टिल्ट फोटोग्राफी का प्रदर्शन बेहतर होता है। सर्वेक्षण क्षेत्र लगभग 5.46 वर्ग किलोमीटर है, और कुल 4 उड़ानें भरी गईं। फील्ड ऑपरेशन की तस्वीरें दिखाई गई हैं।

यूएवी उड़ान संचालन

शंघाई में नॉर्थ बंड के स्काईलाइन का दृश्य

हुआंगपु नदी के जलमार्ग के मध्य रेखा के अनुदिश उत्तरी तटबंध के पार्श्व दृश्य क्रमबद्ध रूप से प्राप्त किए गए, और फिर इन सभी दृश्यों को जोड़कर शंघाई में तटबंध के क्षितिज का एक भूदृश्य मानचित्र तैयार किया गया, जैसा कि चित्र 9 में दिखाया गया है। इस भूदृश्य मानचित्र के निर्माण के माध्यम से, शंघाई में हुआंगपु नदी के उत्तरी तट पर स्थित वांगुओ वास्तुकला संग्रहालय का सुंदर भूदृश्य स्पष्ट रूप से प्रदर्शित होता है। यह शंघाई में शहरी निर्माण योजना और ऐतिहासिक भवनों के संरक्षण एवं प्रदर्शन के लिए उत्कृष्ट सामग्री प्रदान करता है।

ऐतिहासिक इमारतों का जीर्णोद्धार और संरक्षण

शंघाई में बंड को अंतर्राष्ट्रीय वास्तुकला संग्रहालय के रूप में जाना जाता है, इसलिए इसकी सुरक्षा और मरम्मत करना शंघाई के शहरी निर्माण में एक महत्वपूर्ण मुद्दा है। उदाहरण के तौर पर, प्रसिद्ध ब्रिटिश डिज़ाइनर फ्रांसेस द्वारा 1934 में डिज़ाइन की गई शंघाई बिल्डिंग (जिसे पहले ब्रॉडवे मेंशन ब्रॉडवे बिल्डिंग के नाम से जाना जाता था) को लें। उदाहरण के लिए, यूएवी एरियल फोटोग्रामेट्री के माध्यम से, हम शंघाई बिल्डिंग के अग्रभाग और डिज़ाइन आयामों को सटीक रूप से प्राप्त कर सकते हैं, और वास्तविक 3डी मॉडल के आधार पर शंघाई बिल्डिंग की सुरक्षा और मरम्मत योजना के लिए दृश्य मरम्मत प्रभाव और सुरक्षा निर्माण योजना प्रदान कर सकते हैं।

यह शोध शंघाई के केंद्र में स्थित है, जहाँ कई ऊँची इमारतें हैं और विद्युत चुम्बकीय वातावरण जटिल है। यह देश भर में स्मार्ट शहरों और तिरछी फोटोग्रामेट्री के अनुप्रयोग में एक प्रतिनिधि उदाहरण है। यह शोध भू-भाग परिवर्तन के कृत्रिम अनुकरण की उच्च-उड़ान योजना को रचनात्मक रूप से अपनाता है, साथ ही डी-ओपी4000 टेलीफोटो (40 मिमी) फुल-फ्रेम की प्रदर्शन विशेषताओं का उपयोग करते हुए, केंद्रीय शहरी क्षेत्र में कई उड़ानों की समस्या का समाधान करता है, जिससे न केवल तिरछी हवाई फोटोग्रामेट्री की दक्षता में सुधार होता है, बल्कि डेटा संग्रह की गुणवत्ता भी सुनिश्चित होती है। मुख्य निष्कर्ष निम्नलिखित हैं:

(1) कृत्रिम रूप से अनुकरणित भू-भाग-परिवर्तन उड़ान: शहरी भवनों की ऊँचाई को कृत्रिम रूप से अनुकूलित और भू-भाग में अनुकरणित किया जाता है, और फिर यूएवी हाउसकीपर के ऊँचाई-परिवर्तन मार्ग की योजना और डिज़ाइन के साथ संयुक्त करके, यह यूएवी शहर मॉडलिंग के असंगत उड़ान संकल्प की समस्या और एक सर्वेक्षण क्षेत्र में विभिन्न मंजिलों की ऊँचाई के अनुसार कई बार उड़ान भरने की आवश्यकता को हल करता है। यह न केवल डेटा संग्रह की दक्षता में सुधार करता है, बल्कि डेटा की गुणवत्ता भी सुनिश्चित करता है;

(2) छत से टेलीफ़ोटो टेक-ऑफ़: शहरी क्षेत्र के मध्य में ऊंची इमारतों के कारण, सामान्य फोकल लेंथ वाले कैमरों से उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां प्राप्त करना मुश्किल होता है। उदाहरण के लिए, इस शोध क्षेत्र की सबसे ऊंची इमारत 320 मीटर है। उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियों के लिए, उड़ान की ऊंचाई लगभग 191 मीटर होती है, और 260 मीटर और 320 मीटर की ऊंची इमारतों के पास उड़ान के दौरान खतरे उत्पन्न हो सकते हैं। इसलिए, उड़ान योजना में इमारतों की अलग-अलग ऊंचाइयों के अनुसार अलग-अलग ऊंचाई निर्धारित की जानी चाहिए। आमतौर पर ऐसे कई मामले देखने को मिलते हैं। लेकिन इस अध्ययन में, लंबी फोकल लेंथ (40 मिमी) वाले कैमरे का उपयोग करके 319 मीटर की अधिक ऊंचाई पर भी समान रिज़ॉल्यूशन (3 सेमी) वाला डेटा प्राप्त किया जा सकता है। साथ ही, टेक-ऑफ़ बिंदु 260 मीटर ऊंची इमारत की छत पर निर्धारित किया गया है, जिससे न केवल शहर में यूएवी उड़ान के दौरान होने वाले तीव्र विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप की समस्या का समाधान होता है, बल्कि यूएवी बैटरी रूट उड़ान की दक्षता में भी सुधार होता है और हवा में चढ़ाई का समय कम हो जाता है।

(3) वास्तविक दृश्य 3डी मॉडल के अनुप्रयोग परिदृश्यों की खोज: इस अध्ययन ने शहरी 3डी वास्तविक दृश्य मॉडल के डेटा के माध्यम से हुआंगपु नदी के उत्तरी तट पर क्षितिज परिदृश्य को निकाला, और शंघाई बिल्डिंग की भवन संरक्षण और मरम्मत योजना की तैयारी में माप और योजना डिजाइन के लिए वास्तविक दृश्य 3डी मॉडल का उपयोग किया, जिसने वास्तविक दुनिया 3डी मॉडल के अनुप्रयोग परिदृश्यों को समृद्ध किया।