比较 RTK 无人机高程图与 ATV/SXS 收集的地形
在 Green Aero Tech,我们经常将我们的数据与其他收集方法进行比较。 无论是公共 LiDAR、载人摄影测量、载人勘测方法,还是 Tractor/Truck/Quad 等驾驶采集方法。 所有这些都有自己的位置,并且做得正确,它们都可以是准确的。 我们的目标是为每个人提供准确的数据 极低的价格. 由于多年来的运营效率,Green Aero Tech 能够以经济实惠的价格提供准确的海拔高度,很难相信它是准确的。 我们的目标是消除这些神话。
这种具体的比较是在我们基于无人机(无人机)的数据之间进行的,使用配备商业级 RTK 的无人机和 Green Aero Tech 在数据收集和处理方面的最佳实践,并将其与使用承包商在地面上的 Quad 收集的数据进行比较。
因此,让我们开始吧!
该过程涉及引入从驾驶现场收集的承包商 shapefile,从点创建表面网格,然后将其与无人机数字表面模型 (DSM) 进行比较。 因为 shapefile 没有视觉图像,我们无法通过 X/Y 真正同步它,但是我们能够偏移我们的高程以非常接近地匹配承包商生成的表面。
地形比较
比较时,下一张图片显示了两层之间的差异。 绿色 = ±5cm 或更小差异(良好),红色 = 大于 +5cm 差异(地面层高于无人机层),蓝色 = 大于 -5cm 差异(地面层低于无人机层)。 很明显,地面层将指示房屋院子的蓝色(较低)高程,因为没有数据并且它是插值的,而无人机显示的实际表面高度要高得多。 由于差异层主要是绿色,这表明两层在大部分区域相差±5cm或更小,这是非常好的和预期的。
仔细观察覆盖在差异层上的地面点(点)可以看出,两条地面数据线之间的间距是差异容易出现的地方,因此插值效应产生了大部分的红色/蓝色,因为无人机数据的实际位置与测量值一致。
通过查看沿地面地形线的剖面,我们可以看到无人机数据线(剖面图中的绿色)与插值的地面线(剖面图中的红色)非常吻合。
为了更好地了解我们对与地面采集相同的点的准确度,我们从无人机获取高程数据,并在与地面地形数据相同的点位置对其进行采样。 然后在 Excel 中,我们比较了这两个值(从 SVT 指示的原始高程与无人机在同一坐标处表示的高程)并得出了一些统计数据。 在检查的 11,000 个地面点中,两者之间的平均值为 ±2.5cm,这比我们通常规定的 ±5.0cm Z 的精度要好。中值实际上是 ±2.1cm Z,只有少数 % 超出了我们的范围预期范围,所以非常积极的结果。 随附的 XLS 包含此比较中使用的所有数据。
地线之间的剖析是我们看到输出层之间存在一些差异的地方,特别是在地形中有小特征的地方。 在大多数情况下,这些差异不太可能太显着。
但是,如果我们看垂直于地线的横截面,我们可以看到宽地带(黑点)的插值(红线)错过了较小的特征,并且与无人机层(绿色)相比,在高程上存在显着差异。
排水模型比较
在大多数情况下,这可能与整体排水报告无关紧要,除非纯粹查看地表排水。 但我们在这个项目中注意到的一件有趣的事情是,(显然)在场地西侧(红色箭头)确定的出口似乎有一个涵洞,实际上并没有向正确的方向排放,或者在其他方面太高了海拔以排出该西侧的田野。 在下面的屏幕截图中,左侧显示了基于地表文件(从地面点创建)的 Green Aero Portal 排水报告,您可以看到突出显示了 7-8 个相对较小的“水槽”区域,因为它假设 (从现有数据的范围来看)水很容易从西侧排出。 然而,当查看在道路另一侧(以及涵洞另一端)有测量值的无人机层时,显然需要在该沟渠上进行工作以使水流向正确的方向移动,否则这将成为西南角的瓶颈和“下沉”水。 当然,由于这是无人机的表面模型,它没有考虑隐藏的涵洞或其他地形特征,这些地形特征会使水流过这些区域。 或者,如果有一条水路向西穿过玉米地,这可能足以排水,而无需使用南北走向的沟渠。
通过在涵洞中建模到允许全流向田地西部的深度,重新运行排水报告(门户上的涵洞全流图)显示一组更相似的流路和汇区域,但我们的扩展数据我们看到可能仍然值得关注的其他区域(西北角,中南部),因为经过这些区域的地形(未由地面数据捕获)表明海拔可能太高,无法自由流出场地。 仔细观察视觉图像后,由于田地以南的玉米站立,它很可能以这种方式显示,因此不太可能成为问题。
当然,这都是一般地考虑地表排水,可能与瓷砖安装并没有太大关系,但众所周知,尽可能多地控制地表排水将大大节省瓷砖安装成本。
这是比较数据中另一个有趣的注释。 如果土地明显太湿,地面设备无法安全驾驶/测量,则表面的插值与无人机能够从空中准确捕获的距离相差近 6 英寸(17.8 厘米)。 绿色 = 来自地面捕获的插值表面,蓝色虚线 = 无人机高程表面,黑点是来自地面设备的捕获点/线。 根据区域的不同,如果将其用于插座,则可能会对瓷砖主线深度要求产生重大影响。
结论
结论是我们的无人机航拍非常准确,与地面采集点一致。 当比较地面捕获线之间的差异时开始出现差异,因为必须进行插值,这显示了可以隐藏小的地形特征的平滑效果。 由于我们每平方米覆盖的地面捕获了如此多的点,因此我们看不到与地面捕获具有相同幅度的这些插值误差。 我们还具有与每个高程点在空间和时间上相关的视觉图像的额外好处,因此如果在高程数据中发现异常,可以通过视觉查看以帮助确定原因。 在查看田地的完整排水模型时,无人机的覆盖范围超出耕地面积可以帮助提醒规划者注意排水口问题,特别是在地表排水作业中。
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- Sumber: https://www.greenaerotech.com/comparing-rtk-drone-elevation-maps-to-atv-sxs-collected-topo/
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