Заметки об аэрофотосъемке, проведенной с помощью вертолета V10, оснащенного DV-LiDAR10, в районе каньона Цзуогун, Тибет.

Юго-западный горный регион характеризуется высокими горами, глубокими долинами и бурными реками. Обилие воды и огромные перепады высот сформировали чрезвычайно богатые водные ресурсы. Национальное гидроэнергетическое строительство процветает по всему юго-западу. Реки Байхэтань и Удундэ по установленной мощности и масштабу водохранилищ сопоставимы с «Тремя ущельями».

Обследуемый участок расположен по обеим сторонам одной из рек Тибета. Многовековая эрозия, вызванная течением воды, вырезала глубокое ущелье на возвышающемся Цинхай-Тибетском плато. От самых высоких заснеженных гор до дна долины, где течет река, перепад высот составляет более тысячи метров, а горизонтальное расстояние — всего шесть-семь километров. Трудности полетов в такой крутой местности очевидны. Задача обследования этого участка — завершение топографической съемки и обследования местности на раннем этапе строительства гидроэлектростанции в Тибете. Обследуемый участок представляет собой долину длиной 32 км и шириной от 1 до 5 км. Высота над уровнем моря составляет от 3300 до 4000 м. Быстрые изменения погоды значительно усложнили проведение аэрофотосъемки.

Топография исследуемой территории

Полет

Несмотря на все приготовления к маршруту, месту проведения и координации воздушного пространства, единственным фактором, ограничивающим полет, стала погода — утром было облачно и туманно, а днем ​​сильный десятиметровый ветер делал полет невозможным; позже пришли теплые и влажные воздушные потоки с Индийского океана, и снова пошел дождь. В один момент небо было ясным, а в следующий — мы увидели, как над горами внезапно надвигаются дождевые облака. Сначала мы оценивали количество осадков по спутниковым снимкам облаков, но позже выяснили, что эти дождевые облака ничего не показывали на снимках. На снимках облаков ничего не было. Когда облака надвигались, дождь шел несколько минут, и его было немного, всего несколько минут. Всегда нужно быть готовым и всегда иметь запас времени, взлет — это непросто.

В районе проведения измерений каждый день дуют сильные ветры, скорость которых различается на земле и в верхних слоях атмосферы. Часто ветер очень сильный на земле, но очень стабильный на большой высоте. Иногда ветер на земле очень слабый, и предупреждение о сильном ветре выдается сразу после взлета самолета. Нормальная скорость полета над плато составляет 20 м/с. Однажды я пролетел над каньоном на большой высоте и столкнулся с сильным внезапным ветром, моя крейсерская скорость приблизилась к поразительным 40 м/с.

V10 летит при сильном ветре

Фактическое время работы батареи V10, оснащенного LiDAR10, составляет около 2 часов, и он может выдерживать ветер 7-го уровня. При скорости ветра более 10 м/с наземная станция оповестит пилота о необходимости соблюдения правил безопасности полета; при мгновенной скорости ветра 15 м/с летательный аппарат активирует механизм самозащиты и автоматический возврат.

Во время выполнения миссии полевой персонал может проводить расчеты на месте на основе данных предыдущего полета, одновременно отслеживая ситуацию с дроном в режиме реального времени. Модули «Интеллектуальная карта» и «Интеллектуальный лазер» системы Foxtech Robot UAV Manager позволяют легко и быстро выполнять операции предварительной обработки, такие как анализ данных облака точек, что дает полевому персоналу возможность оперативно проверить качество данных в районе полета.

Траектория полета в одиночку и предварительно рассчитанное облако точек

Облако точек, полученное в результате одного вылета, показывает, что разница высот в зоне измерения достигает 1470 м. Максимальная дальность измерения DV-LiDAR10 составляет 1500 м (ρ>80%). При нормальной отражательной способности наземных объектов относительная высота в 1000 м является пределом для фактических боевых данных. Для такого высокогорного рельефа беспилотники большой дальности полета могут летать на больших высотах. Это оптимальное решение.

После завершения полета по заданному маршруту V10 автоматически возвращается в исходную точку, а затем начинает кружить и снижаться. Радиус посадочного круга равен радиусу взлетного круга и составляет 80 м. Когда летательный аппарат зависает на заданной высоте переключения несущего винта, он автоматически переключается на этот винт. Затем летательный аппарат определяет исходную точку и начинает снижение. При посадке на определенной высоте над землей ультразвуковой радар, направленный вниз, в режиме реального времени определяет высоту летательного аппарата над землей, а модуль технического зрения помогает в позиционировании и коррекции. В горизонтальном положении весь процесс полета практически не требует ручного вмешательства для посадки.

Демонстрация посадочных самолетов и наземной станции.

Полученные в полевых условиях данные включают аэрофотосъемку, фотографии, необработанные данные LiDAR и данные IMU. Лазерный модуль Guanjiazhi используется для выполнения расчета облака точек и быстрого вывода данных облака точек.

Контроль качества между авиакомпаниями/регулировка воздуховодов

Проверьте, есть ли стратификация между полосами пролета. Если да, используйте корректировку полос пролета для повышения точности данных.

Вид в разрезе

Обработка данных облака точек

Smart Laser может выполнять операции предварительной обработки, такие как шумоподавление облака точек, удаление избыточности и преобразование координат, и выдавать стандартные результаты в виде облака точек, соответствующие заданным требованиям.

Стандартное облако точек — визуализация интенсивности

постобработка данных облака точек

Интеллектуальная автоматическая фильтрация облака точек

Для фильтрации и обработки данных можно использовать модуль интеллектуального облака точек Guanjia. Для топографии одного типа сначала выполните локальную фильтрацию области измерения с использованием соответствующих параметров, затем, после подтверждения параметров, выполните глобальную фильтрацию, а затем постройте TIN-модель для просмотра классификации области измерения. Для ручной фильтрации областей с плохой локальной классификацией можно использовать онлайн- и офлайн-классификацию, сглаживание, линии разрыва и другие методы классификации. Помимо классификации точек на местности, модуль интеллектуального облака точек может также классифицировать распространенные облака точек, такие как точки на местности, здания, линии электропередач и растительность.

Обработка ортофотоснимков

Хотя DV-LiDAR10 получает данные облака точек, он также может получать ортофотоснимки. Используя данные изображения для раскрашивания облака точек, он может выдавать цветное облако точек.

Облака точек с текстурой, полученной видимым светом

Кроме того, модуль UAV Butler Intelligent Puzzle может использоваться отдельно для вывода цифровых моделей рельефа (ЦМР) и ортофотоснимков. На снимке показано полное и частичное изображение цифровой модели рельефа (DOM) обследуемой территории. На правом снимке видны скалы, ледники и деревья на обследуемой территории. Для проведения аэрофотосъемки в районе с таким большим перепадом высот эффективным средством обеспечения качества результатов являются длительные высотные полеты.

ортофото

ЦМР и контуры

Используйте модуль интеллектуального облака точек UAV Butler для вывода ЦМР, выберите необходимые данные, задайте разрешение и метод построения и т. д. для генерации данных ЦМР.

Обследуемая территория DEM

Контурные линии генерируются на основе ЦМР или облака точек местности. Выберите результат вывода через модуль интеллектуального облака точек UAV Butler, затем выберите контурную линию, задайте соответствующее расстояние между контурами, опорную высоту, коэффициент сглаживания и интервал дискретизации, после чего будут выведены соответствующие контурные данные.

Цифровая модель рельефа и контуры обследуемой территории.

Обратите внимание на погоду.

Высота над уровнем моря на плато больше, и люди, приехавшие с более низких высот, будут чувствовать себя более или менее некомфортно. Сначала они будут чувствовать головокружение и слабость, а также задыхаться при движении. Постепенно станет лучше. Однако все равно нужно следить за своим здоровьем и избегать простуд, иначе высокогорье ухудшит ваше состояние. Простуда очень неприятна. Если вы чувствуете себя невыносимо, не перенапрягайтесь и немедленно вернитесь на более низкую высоту. Не следует недооценивать отек легких и головного мозга, вызванные горной болезнью. Вот несколько советов для работы на высокогорном плато: (1) Избегайте интенсивных физических нагрузок на плато, если только вас не преследуют яки; (2) Разница температур между утром и вечером огромна, поэтому обязательно берите с собой теплую одежду, выходя на улицу каждый день. Если это куртка, то ее нужно надевать слоями: внутренняя — для сохранения тепла, а внешняя — для защиты от ветра и воды; (3) Обратите внимание на защиту от солнца, солнечное излучение на плато очень сильное, и вы обязательно потеряете слой кожи, если будете находиться на солнце целый день; (4) Погода на плато переменчива, поэтому шляпа обязательна. Не только для защиты от солнца, но и от ветра. Длительное воздействие ветра может вызвать головокружение. Именно поэтому тибетские соотечественники часто носят шляпы.

Внимание! Падающие камни!

В результате выветривания под крутыми скалами часто обрушиваются камни, а после дождя их становится еще больше. На таких дорогах лучше передвигаться на машине, а не идти пешком. Во время поездки мы внезапно услышали громкий шум, и кузов машины сильно затрясло. Мы втроем испугались. Выйдя из машины, я обнаружил, что с горы упал большой камень и ударил машину. Если бы скорость была чуть ниже, и камень попал бы в лобовое стекло, последствия были бы катастрофическими.

Автомобиль, пострадавший от камнепада с горы.

Не стоит подниматься в горы, чтобы выкапывать кордицепс.

Кордицепс после промышленной обработки приобрел волшебные свойства. На самом деле, это трава, которая вырастает из тел насекомых после их смерти. Его цена значительно превышает его лечебные свойства. Плато в районе исследования крутое, и у жителей материкового Китая просто нет физической силы, чтобы подняться на него. Трудно сказать, смогут ли они спуститься с горы, если им придется преодолевать неровности. Кроме того, дикие насекомые могут переносить патогены, к которым у жителей материкового Китая нет антител. Неважно, если вас несколько раз укусят насекомые, важно то, что вы, скорее всего, подхватите инфекционное заболевание. Тибетцы на мотоциклах поднимаются в горы, чтобы выкопать кордицепс. Увидев наш небольшой самолет, они подлетают и делают несколько фотографий. Во время беседы они узнали, что цена кордицепса колеблется от 20 до 50 юаней за штуку в зависимости от размера. На фотографии ниже показан свежевыкопанный кордицепс. Такой мягкий и пугающий.

Кордицепс

Не связывайтесь с дикими животными.

Не провоцируйте диких животных, даже лошадей, коров или овец. Вы их сильно напугаете. В такой среде вы не сможете победить овец. Вы можете проверить, всё ли в порядке с луговой собачкой, но не ловите и не трогайте её, потому что она является носителем множества паразитов и переносит различные микробы, включая иерсинию пестицид.