Kategória: Esettanulmány

Ez a cikksorozat egy gyakorlati tippekkel és tanácsokkal tűzdelt esettanulmány, ami végig vezet egy hatalmas terület térképezési feladatának lépésein.

Az előző részben írtam magáról a projektről, a kapcsolatfelvételről, és az előkészítő, tervező szakaszról.

Az előző rész főbb gondolatai:

• Amikor jön egy megkeresés ne spórolj a kérdésekkel, mert sokszor előfordulhat, hogy csak így derülnek ki fontos részletek a feladattal kapcsolatban.
• Tanuljunk és használjunk idegen nyelvet, mert jóval szélesebb lesz tőle a lehetőségeink spektruma.
• Kommunikáljunk, kérdezzünk, egyeztessünk. Ez nem csak magabiztosságat ad a projekt kivitelezését illetően, de bizalmat is épít az Ügyfeleinkkel.
• Az éles repülés előtt csinálj egy előzetes felmérést. Ez a tanács persze akkor igazán értékes, hogyha használjuk is ezt az anyagot, tehát időt és energiát fektetünk a tervezésbe.
• Tudd pontosan, hogy a megrendelőnek mire van szüksége és ehhez válassz eszközt.
• A repülési terv a tervezési fázis egyik legfontosabb dokumentuma. Egy kész repülési terv olyan információkat tartalmaz, ami nélkül egyébként vakon repülnénk.
• Gondosan tervezd meg a kerethálózatot. Nem csak a felmérési anyagod pontosságát befolyásolja döntően, de 200 hektár esetében, már a pontok kihelyezésével kapcsolatos logisztikával is kell tervezned.
• A gondos tervezés nem csak a minőségi szolgáltatás záloga, számunkra is nyugalmat jelent ha felkészülten és összeszedetten érkezünk a terepre, majd állunk neki a feldolgozásnak.

Ha szeretnéd elolvasni az első részt, akkor azt [ITT] találod.

Viszont most vágjunk bele a második részbe, ahol a terepi munkák, a feldolgozás és a térképezés lesz a téma. Lássuk:

Terepi munkák

Egy fotogrammetriai felmérésben a terepi munkák ideje lerövidül, így az a projekt csak egy kisebb szelete lesz. Ennek ellenére kritikusan fontos, mert az egész feldolgozási folyamat a terepen mért adatokra támaszkodik. Ha a fentebb említett előkészítő lépéseket betartod már nagy meglepetés nem fog érni, de íme néhány tipp, amivel még biztosabbra mehetsz.

Idő menedzsment – készülj a legrosszabb forgatókönyvre

A terepi ütemterved megtervezésekor érdemes kicsit a pesszimista forgatókönyvet követni. Adj egy becslést arra magadnak, hogy egy adott területen mennyi idő kihelyezni és bemérni a kerethálózatod pontjait, majd szorozd be ezt másféllel.

Furán hangozhat ez a képlet, de hasznos tud lenni főleg ha alvállalkozókkal dolgozol. Inkább te várj rájuk a terepen, mint Ők rád.

Mérj ellenőrző pontokat

Az ellenőrző pontok egyrész azért is nagyon fontosak, mert amint elkészül a fotogrammetriai feldolgozás, és lekerülnek az első 3D pontok a térképre, általuk konkrét referenciákkal ellenőrizhetjük a felmérésünk pontosságát. Nagyon megnyugtató tud lenni amikor egy GPS-el bemért referencia pont mellé közvetlenül lerakunk egy digitalizált pontot és az eltérés 1 centiméteren belül van, vízszintesen és magasságilag is.

Továbbá az ellenőrző pontokat, mint egy a pontosságunk bizonyítékaként is feltűntethetjük a térképeken. Érdemes folyamatosan mérni őket a kerethálózat sűrítésével egy időben, de figyeljünk a pontok kódolására, hogy később nem okozzon gondot a referencia pontok és a kerethálózat pontjainak az elválasztása.

Mérj fel tereptárgyakat

Ez a pont kapcsolódik az előbb leírtakhoz, annyi kiegészítéssel, hogy a tereptárgyak jelentik a legjobb ellenőrző pontokat. Beton szegélyek, közmű objektumok, éles burkolatváltások. Ezek mind-mind növelik a mi magabiztosságunkat és a felmérési anyagunk pontosságát.

Nem mellesleg a jól azonosítható tereptárgyak pontjaiból akár tájékozó pontok is lehetnek.

Összegzés:

• Amikor összeállítod a terpei munkák ütemtervét légy egy kicsit „pesszimista”. Ez nem a hozzáállásról szól, hanem arról, hogy tervezz időben a nem várt fordulatokkal is.
• Az ellenőrző pontok mérésével nem csak a felmérésünk pontosságát bizonyítjuk. Számunkra is nagyon megnyugtató, mikor látjuk hogy a térképezés alapadatai megbízhatóak és minőségiek.
• A tereptárgyak tökéletes referencia pontok, valamint tájékozó pontok formájában is felhasználhatjuk őket a feldolgozáskor.

Fotogrammetriai feldolgozás

A felhő alapú szolgáltatás a fotogrammetriában

Amikor terveztem a feldolgozás lépéseit és ütemtervét egy régebbi, kisebb munkámból indultam ki, ahol 30 hektárt kellett térképeznem. Akkor is a Pix4D nevű feldolgozó szoftverrel dolgoztam és nagyon elégedett voltam vele, így egyértelmű volt, hogy ismét ezt a szoftvert választom. Ekkor már elérhető volt a bérleti konstrukció, így ismét kibéreltem egy hónapra a szoftvert.

Harminc hektár feldolgozása az akkori számítógépemen kb. „egy éjszakát” vett igénybe. Miután mindent beállítottam nagyjából egy éjszakát ment a feldolgozás, így ezzel az alappal 200 hektár feldolgozására (automatizált feldolgozás időtartama, tehát amikor már kész az első terület feldolgozása, a többi feldolgozása alatt már tudok digitalizálni) egy hetet becsültem.

Nos… ekkor jött az első meglepetés. A két projekt között megérkezett a Pix4D felhő alapú szolgáltatása, melyben azt ígérik a fejlesztők, hogy feltöltünk egy előkészített projektet (fotogrammetriai, majd abszolút értelemben tájékozott), a fényképekkel együtt és a szerver parkjuk elvégzi az erőforrás igényes feldolgozást.

Ez kifejezetten jól hangzott nekem, mert ekkor a gépem nem számított már a leg élesebb késnek a fiókban, így el is indítottam az első területet a felhőre.

Ekkor jött a második meglepetés… A feltöltés befejezése után a felhő kezelő oldala biztosított róla, hogy amint kész a feldolgozás kapok egy értesítő email-t. A szóban forgó email meg is érkezett… 20 perc múlva, egy közel 40 hektáros területről.

Nos mondanom sem kell ez igencsak felgyorsította a munkámat, aminek nem csak én de a megrendelők is kifejezetten örültek.

Általános tapasztalatként azt emelném ki, hogy legyünk nyitottak az új technológiákra és tartsuk nyitva a szemünket, mert az ilyen meglepetésekért megéri. 

Tömörítsd az ortofotót, egyszerűsítsd a pontfelhőt

Alapadatok alatt most egy ortofotót és egy pontfelhőt értek, melyek a 3D digitalizálás alapját képezik.

A fotogrammetriai feldolgozó szoftverekben több beállítás is elérhető arra vonatkozóan, hogy milyen felbontában szeretnék megkapni az ortofotónak és a pontfelhőnket, viszont ezek a lehetőségek nem minden esetben kielégítők.

Kezdjük az ortofotóval. Egy olyan radiometriai felbontású ortofotó, mellyel megabiztosan tudunk térképezni, 200 hektárról kb. 10 gigabájt. Itt nem csak a tárolási méret a fontos, mert az nem annyira vészes, hanem az hogy egy ekkora képméretet vagy nem fog beolvasni a térképezésre használt CAD szoftverünk, vagy kezelhetetlenül lassú lesz.

Ezért is szeretnék vissza utalni az előzőekben leírtakra, hogy bontsuk a területet részekre.

Továbbá a feldolgozó szoftver által létrehozott hatalmas TIFF kiterjesztésű ortofotókat, tömörítsük JPG formátumba. Ugyanolyan jó lesz a kép minősége, csak sokkal kisebb és használhatóbb lesz.

A pontfelhő esetében is érdemes tömöríteni. Ennek legjobb módja, hogy egy rácshálóra (pl. 10×10 centiméter, így 10 centinként lesz egy 3D pontunk a pontfelhőben) „butítjuk” a pontfelhőnket. Ennek a értéknek a meghatározásakor mindenképp mérlegeljük azt, hogy a létrejövő pontfelhő pontjai között interpoláció fog történni, így adatot veszthetünk. (Ha 100x100cm- es felbontás állítunk be ott el fog veszni rengeteg részlet)

Összegzés:

• Ma már egyre elterjedtebbek a felhő alapú szolgáltatások, melyek lehetővé teszik, hogy az igen erőforrás igényes feldolgozást, egy erre a célre létrehozott szerver park végezze el. Használjuk őket, hiszen rengeteget spórolhatnak nekünk időben, lényegesen többet, mint amennyibe kerülnek ezek a szolgáltatások.
• A feldolgozás egyik terméket az ortofotó. Ezek a hatalmas digitális képfájlok általában igen nagy méretűek és ezáltal nehezen kezelik a térképező szoftverek őket. Tömörítésükkel nem veszítenek a minőségükből és a kezelésük is könnyebb, gyorsabb lesz.
• A másik fontos feldolgozási termék a pontfelhő, mely a térképünk magassági adatait fogja szolgáltatni. A térképezési feladat ismeretében, meg tudjuk határozni, hogy milyen felbontású adatra van szükségünk, milyen távolságra legyen egymástól két pont a felhőben. Viszont legyünk annak tudatában, hogy a nagy ponttávolságok adatvesztéssel járhatnak.

Térképezés és digitalizálás

Egy légi fotogrammetriai felmérésben, a terepi munkák nagyon fontos, de időben maga a digitalizálás nagyobb rész foglal el a projektben. Az előzőekben már láthattuk, hogy gondos előkészületekkel és jól megtervezett terepi munkával sokat időt (és fejfájást) meg lehet spórolni. A digitalizálás esetében is több olyan módszer van, amikkel  nagyban felgyorsíthatjuk a munkánkat és ezzel nem csak magunkat, de az Ügyfeleinket is segítjük.

Térképezés automatizálása

Egy komplex és hosszú munka elvégzése során többször előkerülnek olyan, folyamatok melyek időről időre ismétlődnek. Ezeket a részfeladatokat általában lehet automatizálni.

Természetesen nincs olyan megoldás még ami magától megrajzol nekünk egy térképet, de sok apró fél automatikus megoldás, igen sokra tud menni. Az alábbiakban felsorolok néhány általam ismert megoldást ami könnyítheti a digitalizálást.

AutoCAD LISP

Egy AutoCAD szoftverben, ha minden pontot és vonalat manuálisan akarnánk megrajzolni sosem végeznénk. Az AutoCAD LISP-ek aprócska, általában a szoftver felhasználói által írt programok, melyek beépülnek a tervező szoftverbe, és megoldanak egy jól körül határolható problémát.

A LISP-ekről nagy általánosában elmondhatók, hogy íróik ingyenesen terjesztik őket az interneten. Ha problémába ütközünk, és a probléma jellege jól automatizálhatónak tűnik, majdnem hogy biztos van már rá egy LISP megoldás.

Egy nagyon egyszerű példán bemutatva: A szóban forgó projektben már említettem, hogy meg kellett adnom a fák magasságát, az árnyékolások tervezéséhez. A feladat egyszerű volt, csak az analóg megoldása borzasztóan lassú.

Adottak voltak a pontfelhőben egy facsoport kiemelkedő csúcsain mért pontok, valamint a hozzájuk legközelebbi terepi pont. Ebből egy kivonással relatív magasságot lehet számolni. A kivonás után, már csak ki kellett írni a relatív magasságot a vektoros modellre.

Összegezve:

• Koordináták kiolvasása
• Kivonás
• Kiírás

Mindez nem tűnik annyira vészesnek, csak 200 hektáron kb. 6-7000 ilyen számítást kell elvégezni és feliratozni.

Jól látható, hogy a feladat remekül automatizálható, ezért is írattunk rá egy egyszerű LISP programot, mely megoldja a feladatot 2 kattintásból.

A példa egyszerűsége ne vezessen félre senkit. Nagyon komplex tervezési, és számítási feladatokat lehet megoldani LISP-ekkel. Továbbá ezekhez mini programokhoz még felhasználói felületet is programozhatunk, melyekkel még tovább növelik a hasznosságukat.

Térképező szoftverek beépített funkciói

Nem feltétlenül kell minden esetben, a felhasználók által készített külső megoldásokhoz folyamodnunk. A szoftverfejlesztő cégek igyekeznek olyan funkciókat beépíteni a programjaikba, melyek támogatják a felhasználóik mindennapi munkáját. Ebből kiindulva, ha előkerült már egy probléma, vagy funkció igény a felhasználók körében, akkor lehet hogy azt már tartalmazza a program.

Ismét egy saját példán keresztül bemutatva: A projekt egyik fontos elvárása volt, hogy legyenek ábrázolva a terepet jellemző szintvonalak, és tereppontok 5 méteres rácshálóban.

A szintvonalakat természetesen automatikusan generáltuk a felület modellből, de a tereppontok elhelyezése, már egy trükkösebb feladat.

Adta volna magát, hogy rajzoljunk meg egy nagyobb 5x5m -es hálót és rakjunk a rácsokra pontokat, majd ezeket ejtsük a terepmodellre.

Szerencsénkre nem kellett ezt mind végig csinálnunk, mert pontosan az ilyen jellegű feladatokra létezett már egy funkció a szoftverben. Annyit kellett tennünk, hogy megadjuk a területet és a rács sűrűségét, és már meg is kaptuk a terepi pontokat.

Az automatizálásra szeretek úgy gondolni, mint egy egyedi látásmódra, amiben folyamatosan keressük munkánkban azokat a folyamatokat, melyeket teljes egészben, vagy részben egy gép is el tud végezni. Folyamatos figyelemmel a saját munkánkra, fejlesztjük, gyorsítjuk azt.

Már a kezdetektől használj rétegeket és egy sablont.

A tervező, rajzoló szoftverek esetében kijelenhetjük, hogy mind rendelkezik valamilyen réteg kezelő funkcióval. A rétegek teszik lehetővé, hogy valamilyen általunk választott kritérium alapján egy kategóriába soroljunk elemeket. Az adott kategóriába, rétegbe tartozó elemeket együtt tudjuk kezelni, szerkeszteni és ez a következő előnyökkel jár:

• A különböző színek alkalmazásával sokkal átláthatóbb lesz a modellünk.
• A rétegeket kikapcsolhatjuk, így tovább növelve a munka közi átláthatóságát a rajzunknak.
• Le is zárhatunk bizonyos rétegeket, ami által feloldásig nem lesznek szerkeszthetők a rajta lévő elemek (kifejezetten hasznos, hogy véletlenül ki ne töröljünk valamit)
• Adott rétegen lévő elemeket, bármikor kijelölhetünk egyben, és ezáltal szerkeszthetjük is.

Bár biztos vagyok benne hogy a legtöbben akik olvassák ezt a post-ot ismerik ezt a funkciót, mégis fontosnak tartottam kiemelni a legfontosabb tulajdonságait.

Viszont ami még ennél is fontosabb, hogy lehet nem tűnik kifejezetten izgalmas feladatnak egy előzetesen elkészített sablon, rétegrend összeállítása, mégis szorgalmaznám mindenki számára, mert óriási segítséget tud nyújtani.

Több száz hektár térképezésénél igen hamar el tudnak szaporodni az elemek a modellben és ha nem használunk megfelelően rétegeket, már az digitalizálás elejétől fogva, akkor nagyon nehéz lesz egy idő után elemeket megtalálni, kijelölni, és szerkeszteni.

Az is tökéletes, ha elhatározod, hogy a következő projektben a modellezéssel párhuzamosan alakítod ki a saját rétegrendedet. Én is így csináltam.

A projekt végére, már fejből tudtam mi, melyik rétegre tartozik és készítettem ideiglenes rétegeket is, amik egy-egy alkategóriát képeztek.

Sokkal könnyebb így elindulnom egy új projekttel és végig átlátható a rajzom, végig elérhetőek a különböző elemek.

Összegzés:

• Az automatizálás annak a művészete, hogy fel tudjuk ismerni melyek azok a folyamatok, melyeket teljesen, vagy részben egy gép is el tud végezni, és ezekre megoldást implementálunk. Kísérjük figyelemmel folyamatosan a saját tevékenységünket, és ha egy feladat „robot munkának”, akkor kezdjünk el automatizálásban gondolkodni
• Azok a funkciók, melyek potenciálisan fel tudják gyorsítani a munkánkat nem mindig külső forrásból származnak. A szoftverekben sokszor, van már kész megoldás olyan dilemmákra, amelyekbe a felhasználók nagy része már bele ütközött. Ha problémába ütköztünk, vagy úgy érezzük valamit lehetne produktívabban is csinálni, akkor célszerű az adott program dokumentációit átnézni először.
• A sablonok és rétegek használatának fontossága exponenciálisan nő a projektek méretével. Minél több elemet hozunk létre és kezelünk, annál nehezebb lesz a modellünket átlátni, szerkeszteni, ezért jobb ha már a térképezés elejétől fogva tudatosan kategorizáljuk őket rétegekbe.

Egy jó mérnök ismérvei

Nagy örömömre szolgált ennek a cikksorozatnak a megírása, és remélem tudtam adni a tapaszalataimból neked.

Ha röviden kellene össze foglalnom a fentebb leírtakat, néhány általános tanács formájában, akkor azt mondanám:

• Légy kíváncsi és kommunikálj!
• Ne keményen dolgozz, hanem Okosan!
• Gondolkozz előre!
• Tölts több időt tervezéssel és kevesebbet a megvalósítással!
• Legyél nyitott az új technológiákra.
• Szüntelenül keresd, hogyan tudnál fejlődni.

Köszönöm, hogy itt voltál és elolvastad a cikket!

Ha tetszett a cikk mindenképp fontold meg, hogy feliratkozol a hírlevelünkre, mert feliratkozóinknak ilyen és ehhez hasonló ismeretterjesztő cikkeket is küldünk, exklúzívan, csak email-en.

Hamarosan jövünk további cikkekkel és esettanulmányokkal!

Az RTK GPS, Mérőállomás, vagy Fotogrammetria pontosabb földtömegszámítás feladatokra?

Nemrég elvégeztünk egy terepfelmérést, ami későbbi földtömegszámításoknak lesz majd az alapja.
Az eredeti tervek szerint a felmérést (és a későbbi térfogat számításokhoz szükséges felméréseket) geodéziai GPS-el szerették volna megoldani, és ennek kapcsán szöget ütött a fejembe, hogy az RTK GPS-es, Mérőállomásos, vagy a légi fotogrammetriai megoldás a pontosabb.

Ha ennek a kérdésnek a végére akarunk járni, akkor két oldalról kell megvizsgálni a fentebb említett felmérési technikákat:

– Abszolút pontosság -> A számításokhoz használt vonatkoztatási rendszer pontossága, és a különböző mérések közti pontossági konzisztencia.

– Felmérési részletesség -> Milyen részletességű, felbontású adatot szolgáltat a terepről az adott felmérési technika.

Felmérés és földtömegszámítás Mérőállomással:

A mérőállomásos felmérés előfeltétele, hogy a terepen legyen egy kiépített alapponthálózat, mellyel az egész felmérést egy abszolút koordináta rendszerbe lehet illeszteni (Magyarországon ez a HD72 – EOV rendszer.)

Ezt a keretrendszert vagy országos, magasabb rendű alappontokból vonatkoztatják, vagy statikus GPS mérésekkel (a pontok koordinátáját 60-90 percen át tartó GPS méréssel határozzák meg) készítik el.

Ennek tudatában megválaszolhatjuk az első kérdést a mérőállomások kapcsán. A statikus GPS méréssel készült alappontok általában milliméter pontosak, és mérőállomásos felméréseknél ezt magabiztosan tartani is tudjuk.

Mivel a különböző mérési alkalmakon is ugyan ezekre a pontokra tájékozunk, ezért a konzisztencia is biztosított.

Viszont a részletesség már más kérdés, és itt vissza utalnék, egy régebbi bejegyzésemre -> „két talicsaka földet nem mérünk”…

Mérőállomásos felmérés esetén, ha nem végtelen+1 időt akarunk a terepen tölteni, akkor viszonylag ritkán tudjuk csak pontokat mérni. Bármennyire ügyesen is mérlegelünk, hogy mely pontok jellemzik legjobban a terepet, ez a módszer minden esetben interpolációhoz vezet (az interpoláció pedig sok „talicska” föld nem méréséhez).

Tehét összefoglalva a mérőállomásos mérés nagyon pontos, viszont nem kifejezetten részletes adatot szolgáltat.

Természetesen itt az is nagyon fontos, hogy mekkora hiba határral dolgozunk, mert lehet hogy egy felmérésünk 200-300 köbmétert is téved, de egy nagyobb / hosszabb töltésbe belemegy általában félmillió köbméter. Emellett még a tömörödés is lehet több ezer köbméter így az interpolációs hiba elhanyagolható.

Felmérés és földtömegszámítás RTK GPS-el:

A GPS-es felmérés esetében, egy geodéziai GPS műszerrel vesszük fel a terepet jellemző pontokat.

Az aboszolút rendszer úgy áll elő, hogy műholdak által szolgáltatott GPS koordinátarendszerből (WGS84), EOV (Egységes Országos Vetület) rendszerbe transzformálja a műszerünk a pontjaink koordinátáit.

Ez rögtön meg is válaszolja az első kérdésünket a GPS-ek kapcsán. Az RTK (Real Time Kinematic, néhány másodperces, pár epocha hosszúságú mérés. Nem statikus.) GPS felmérésben, a hiba akár 3-5 cm is lehet két mérési időpont között.

Ezzel kapcsolatban nem tudunk jobban belemenni a részletekbe egy ilyen „mini” cikkben, viszont akit érdekel, hogy honnan származik a fenti állítás [ITT] olvashat róla.

A részletességgel kapcsolatban ugyan azt lehet elmondani, mint a Mérőállomásos mérések kapcsán, bár nem vagyunk a mérőműszer pozíciójához kötve, de ezzel a megoldással is limitáltak a lehetőségeink.

Tehát összefoglalva a RTK GPS mérés pontossága nem a legjobb és a felmérési részletessége sem. Hogy szemléltessük ennek jelentőségét, itt egy gyors gyakorlati példa:

– Térfogatszámítást végzünk 1km = 1000m -en
– A felmérendő terület szélessége 150m
– Ez 150.000 négyzetméter
– Ha egy ekkora területen csupán 3 cem a hibánk (0.03 m)
– Akkor az 1000*150*0.03m azaz 4500 köbméter hiba.

Itt sem szabad elfelejteni a fentebb említett hibahatárokat. Egy töltés térfogata ennek a sokszorosa és már csak a tömörödése is több lehet mint 4500 köbméter.

Felmérés és földtömegszámítás légi fotogrammetriai eljárással:

A fentiekre hivatkozva a következő mondható el:

• A fotogrammetria felmérést, ha egy a mérőállomásoknál is használt, statikus keretrendszerre tájékozzuk, akkor tudja tartani a milliméteres pontosságot.
• Sokkal részletesebb felmérést szolgáltat, mint a fentebbi két eljárás (lásd facebook post fentebb).
• A terepi munka ideje töredéke az előzőekben említett két eljáráshoz viszonyítva.

VISZONT!

A légi fotogrammetriai eljárás Legalább olyan pontos mint a klasszikus geodézia (sőt az interpolációs hibákat kiejtve pontosabb), valamint gyorsabb is, de nem minden esetben rentábilis…

Miért?

A fotogrammetriai felmérésből, még mielőtt bármilyen adatokat kaphatnánk, még el kell végezzünk egy feldolgozást is, ami szakértelem hiányában nem működik hatékonyan. Ezzel szemben a klasszikus eljárásokból rögtön koordinátákat kapunk.

A légi felvételezést csak bizonyos időjárási körülmények között lehet végezni (ha nagy a szél, nincs elég fény, esik az eső akkor nem megy…), míg a kalsszikus eljárások erre kevésbé érzékenyek.

Konklúzió:

A cikk címében azt a kérdést fogalmaztuk meg, hogy melyik eljárás a pontosabb. A leírtak alapján a légi fotogrammetria a nyertes, viszont a pontosság csak egy változó a sok közül.

Amikor adott egy mérnöki feladat, ismernünk kell a lehetséges adatgyűjtési módszereket, és a körülményeket számításba véve kell döntenünk arról, hogy milyen eljárással fogjuk megoldani azt.

Brámennyire pontos és részletes mérést is tesz lehetővé a légi fotogrammetria, ha a projekt jellegéből adódóan csak éjszaka lehet mérni.

Köszönöm, hogy itt voltál és elolvastad a cikket!

Ha tetszett a cikk mindenképp fontold meg, hogy feliratkozol a hírlevelünkre, mert feliratkozóinknak ilyen és ehhez hasonló ismeretterjesztő cikkeket is küldünk, exklúzívan, csak email-en.

Hamarosan jövünk további cikkekkel és esettanulmányokkal!

Kövess minket a Facebook oldalunkon, vagy írj bátran email-t.

Üdv!

Ez a cikksorozat egy esettanulmány, gyakorlati tippek, leírások gyűjteménye arra, hogy hogyan lehet egy hatalmas térképezési feladatot elvégezni,

• a kapcsolatfelvételtől, az előkészítésen át, egészen a leadásig
• mindössze két hét leforgása alatt
• lényegében egyedül.

Fontos, hogy nem csak és kizárólag földmérőknek és, felmérés technológiával foglalkozó vállalkozóknak lehet hasznos ez a cikk, hanem bárkinek aki mérnöki szolgáltatást nyújt a piacon, vagy csak érdeklődik a felméréstechnológia iránt.

Nehéz megírni egy ilyen esettanulmányt úgy hogy ne tűnjön nagyon technikainak, de megpróbálok olyan általános elveket és tanácsokat leírni, ami laikusoknak is hasznos és érdekes lehet.

Az első részben megismerkedünk a példa projekttel, kapcsolatfelvétellel, és az előkészítő, tervezési munkákkal.

Vágjunk is bele!

Nem csak GPS-ből és a mérőállomásból áll egy földmérő eszközparkja

Most nem szeretnék belemenni a 21. századi felméréstechnológiák lehetőségeibe, az elmúlt évek technológiai fejlődésébe és annak a mérnöki szférára való hatására (határozottan bele fogok menni egy másik cikkemben), de abban biztos vagyok, hogy aki véghez vitt már egy két térképezési munkát tudja, ezt a projektet nem egy GPS-el és egy mérőállomással csináltam meg.

A drónok megjelenése

2020 van. 2006 óta (drone boom kezdete – https://www.dronetechplanet.com/the-history-of-drones-timeline-from-1907-to-2019/) eltelt kicsit több mint 14 év. A pilóta nélküli légijárművek, drónok lassan nélkülözhetetlen részei lesznek, egy földmérő mérnök, vagy építész eszközparkjának, és mint olvashattátok más írásaimban is, én ezt teljes vállszélességgel támogatom.

Egy pontfelhő hasznos is vagy csak látványos?

A népszerű és valóban látványos drón kontra fotogrammetria technológia ellenére a cikknek nem az a mondanivalója, hogy hogyan lehet egy nagy területről, egy színes, szagos több millió pontból álló pontfelhőt készíteni. Mert az sajnos kevés…

Nem is arról szól, hogy mennyire látványos és szép az a 3D modell, amit ebből elő lehet állítani, mert erre is van példa bőven az interneten és a piacon is.

Persze nem leszólni akarom a fotogrammetriai felmérés alap munkarészeit, mert a fentebb említett termékek (pontfelhő, felületmodell) nagyon fontos részei a teljes folyamatnak, de önmagukban nem megyünk velük sokra. (erről is még fogok írni egy későbbi bejegyzésben)

A projekt – Napelempark építés

A megkeresést egy megújuló energiaforrások tervezésével, és kivitelezésével foglalkozó cégtől kaptuk, melyben topográfiai térképet kértek egy körülbelül 200 hektáros területről. 

Rövid felvezetés utána rögtön itt az első, és az egyben egyik legfontosabb tanács:

Topográfiai térkép, vagy Tervezési alaptérkép, avagy addig ne adj árajánlatot, amíg nem tudod biztosra mit kér az Ügyfél?

Semmiképp se értelmezze ezt úgy bárki is, hogy már alapból bizalmatlansággal kell indítani. Nem, ennek sokkal inkább funkcionális és bizalmi jelentősége van.

Már az elején sejtettem, hogy nem topográfiai térkép az a termék amire a megrendelőnek szüksége van. Mindig tisztázni kell a pontos igényeket, és erre az a legegyszerűbb módszer, ha konkrétan rákérdezünk az általunk elkészítendő termék (vég) felhasználási céljára.

Hamar kiderült, hogy tervezési alaptérkép elkészítése a feladat, mely egy napelempark tervezéséhez szükséges. Mivel további részleteket szerettem volna megtudni (és voltak még bőven speciális igények) kaptam egy kontaktot, egy görög projektmenedzserét, ami el is vezet a következő ponthoz.

Idegennyelv tanulás, és használat a mérnöki szférában.

A nagy projektek magyar alvállalkozói láncában nem ritka, hogy egészen a tényleges megrendelőig kell elmennünk bizonyos információkért, amik kritikusak lehetnek egy gyors és sikeres projekt lebonyolításában.

A beruházók, kivitelezők, nem mindig magyarok és az, hogy tudjunk velük megfelelően kommunikálni nagyon fontos. Ha nem beszélek az említett projekt menedzserrel, akkor nem tudom meg, hogy információt kell szolgáltatnom a környező fák magasságáról, a vizes területekről, magas feszültségű kábelekről, és még sorolhatnám.

Ezen információk hiányában az árazás is teljesen másképp alakult volna.

Továbbá, azt még ide tenném, hogy a külföldi megrendelőkről általánosságban elmondható, hogy hajlandók megfizetni a minőségi munkát.

A kötbér és plusz munkák elkerülésének legjobb módszere, avagy kapcsolattartás az Ügyfelekkel és kommunikáció a projekt legkisebb részleteiről is.

Fontos, hogy tartsuk a kapcsolatot a megrendelőkkel és ne bocsátkozzunk feltételezésekbe, mert azokból leszenek a plusz munkák és a csúszások.

Példának okáért, mint kiderült a projekt határideje, kb. mínusz 90 nap… Igen már 3 hónapja kellene, így az én első kérdésem az volt, hogy rendben akkor mely területekkel kezdjem a térképezést amint meglesz a felmérési anyag. Ez a kérdés nem csak a projekt többi részvevőjének a munkáját gyorsította fel (mivel prioritás szerint tudtunk haladni), de az én vállamról is sok terhet levett, mert a térképanyag közvetlen felhasználói is elkezdhettek dolgozni velem párhuzamosan. 

Összegzés:

• Amikor jön egy megkeresés ne spórolj a kérdésekkel, mert sokszor előfordulhat, hogy csak így derülnek ki fontos részletek a feladattal kapcsolatban.
• Tanuljunk és használjunk idegen nyelvet, mert jóval szélesebb lesz tőle a lehetőségeink spektruma.
• Kommunikáljunk, kérdezzünk, egyeztessünk. Ez nem csak magabiztosságat ad a projekt kivitelezését illetően, de bizalmat is épít az Ügyfeleinkkel.

Előkészületek és Tervezés

A felméréshez közeli légi fotogrammetriai eljárást alkalmaztunk, viszont az éles repülés előtt számos olyan dolog van, amivel megkönnyíthetjük a tervezést és a terepi munkákat. Lássuk:

Csinálj előzetes terep felmérést, avagy erre használd a DJI Phantom gépedet

Rengeteget tud adni a konkrét tervezéshez, ha nem google earth-ről próbálja az ember összerakni a fejében a képet egy ekkora területről. A DJI Phantom szériából már a 3 Standard is képes (ami kb. már 100.000 Ft alatt kapható használtan) egy ekkora területet felmérni pár óra alatt, automatikusan (robotpilóta applikációk segítségével, mint a Dronedeploy, vagy a Pix4D).

Az éles repülés előtt egy DJI Phantom 3 Standard géppel lerepültem az egész területet, majd a fényképeket, a Dronedeploy online szolgáltatásával feldolgoztam.

Miért hasznos egy előzetes terepfelmérés?

Az eredmény egy nagyjából 5 centiméter felbontású ortofotó, és egy 30-40 cm pontosságú pontfelhő lett, ami több okból is roppant hasznosnak bizonyult:

1. Volt egy JÓ minőségű átnézeti anyagom a terepről, amin meg tudtam tervezni a kerethálózatot, valamint előre láttam a területek domborzati és növényzeti jellegzetességeit.

2. A drónból származó WGS84 koordinátákkal az ortofotó és a pontfelhő már tájékozva volt, így a repülési tervet is sokkal pontosabban el tudtam készíteni.

3. Ezzel az előzetes anyaggal tudtam előre tesztelni automatizált térképezési megoldásokat. Erről hamarosan bővebben is írok.

FONTOS! Senki ne próbáljon egy ilyen méretű projektet egy Phantommal elvégezni. A Phantom 3 Standard 12 megapixeles kamerája nem elegendő egy kielégítő megbízhatóságú és pontosságú felméréshez.

Tudatosan válassz felmérő eszközt a térképezési feladathoz

Ahogy fentebb kiemeltem, Ne Phantommal akarj egy ilyen léptékű munkát megcsinálni. Nekem nem volt akkora drónom, amivel egy 30+ megapixeles kamerát fel tudok vinni a levegőbe, ezért fordultam profikhoz. Nincs abban semmi rossz, ha alvállalkozókkal dolgozik az ember amíg nincs saját eszköz parkja.

Minden projekt előtt meg kell vizsgálnunk, hogy mi az az eljárás, eszköz amivel minőségi, de rentábilis munkát tudunk végezni.

A legújabb DJI drónok már megfelelők kisebb térképezési munkákra, de nagyobb területre, vagy szigorú pontossági követelményekhez nem ajánlom a használatukat.

Mindig készíts repülési tervet!

Repülési tervet mindenképp kell készíteni, hiszen nélküle nem is lehetnénk tisztában azokkal a mérőszámokkal (repülési magasság, felbontás, soron belüli és sorok közötti átfedés…), melyek a térképezési célú repülés tervezésének alappillérei.

Ahogy említettem, alvállalkozókat bíztam meg a repülés lebonyolításával, így hatványozottan fontos volt egy pontos repülési terv elkészítése.

A megbízók egyik kiemelten fontos igénye volt a környező fák magasságának mérése.

Ennek megfelelően a felmérendő területek határaitól kifelé, még fel kellett vennünk egy kb. 20 méteres biztonsági zónát. Mivel volt már egy viszonylag pontos előzetes felmérésem, és egy a repülési tervből az egy kép által lefedett terület, ezt könnyedén meg tudtam tervezni.

Tervezd meg a kerethálózatot, alapponthálózatot!

A kerethálózat ahhoz szükséges, hogy abszolút rendszerben tájékozhassuk a felmérési anyagunkat. Ez a mi esetünkben EOV rendszert jelentett.

Egy ekkora terület esetében egy pontos kerethálózat elengedhetetlen, de ennek a létrehozása közel sem annyira triviális feladat, mint elsőre tűnhet.

Gondolhatná az egyszeri geodéta, hogy csak ki kell szórni néhány pontot a területen és valahogy meg kell őket jelölni, hogy látszanak a fényképeken. Ezzel a hozzáállással is lehet kerethálózatot létrehozni fotogrammetriai felméréshez, de sajnos drasztikusan megnő vele annak a rizikója, hogy a feldolgozáskor kellemetlen meglepetések érnek majd minket.

A fotogrammetriai kerethálózat, alapponthálózat létrehozásának szempontjai

Inkább érdemes jó előre gondolkozni a feldolgozásban és megfontolni a következőket:

• Egyszerre szeretnénk feldolgozni az egész területet, vagy darabokban?
  • Ma már simán lehetséges egy 200ha-os kb 2000 fotóból álló felmérési anyagot egyben feldolgozni (pl. Pix4D Cloud szolgáltatásában)
  • Ennek ellenére érdemes lehet darabokban gondolkozni, és ennek megfelelően sűríteni a kerethálózatot, mert így pontosabb eredményt kapunk.
• Bárhogy is döntünk az alapponthálózat pontjait a következő szabályok szerint helyezzük el:
  • Az adott terület szélein tervezzünk több pontot, mint keret, de figyeljünk rá, hogy ne tervezzük őket túlságosan a szélére, mert ott bele futhatunk abba, hogy csak egy repülési sor fényképein látszik majd az adott pont és annak bizonytalansága negatív értelemben befolyásolhatja az össz. pontosságot.
  • Az adott terület belső részeiben is próbáljuk szabályosan elrendezni a pontokat, mintha egy nagy rácshálót képzelnénk el.
• Ne spóroljunk a pontokkal, de igyekezzünk rentábilisak maradni, túlzásba sem kell vinni.
• A pont jelölések szempontjából a következőkre érdemes figyelni:
  • Egy ekkora területnél nem lehet túl alacsonyan repülni, inkább a kamera felbontását kell növelni.
  • Bármilyen nagy is lesz a felbontásunk, igyekezni kell olyan pontjelölést választani amivel a lehető leg pontosabban rá tudunk majd mutatni a kerethálózat, bemért pontjára.
  • Legalább 30x30cm-es jeltárcsát használjuk, olyan jelöléssel, ami segíti a pontok felismerését, megjelölését.

+1 Terepjáró…

Ez teljesen egyértelműnek tűnhet, de ha valaki fotogrammetriára specializálja magát, nem talpal annyit a terepen, mint egy klasszikus földmérő. Ha nincs terepjáród, hallgass rám és könnyítsd meg az életed annyival, hogy a terepi munka idejére bérelsz egyet.

Összegzés:

• Az éles repülés előtt csinálj egy előzetes felmérést. Ez a tanács persze akkor igazán értékes, hogyha használjuk is ezt az anyagot, tehát időt és energiát fektetünk a tervezésbe.
• Tudd pontosan, hogy a megrendelőnek mire van szüksége és ehhez válassz eszközt.
• A repülési terv a tervezési fázis egyik legfontosabb dokumentuma. Egy kész repülési terv olyan információkat tartalmaz, ami nélkül egyébként vakon repülnénk.
• Gondosan tervezd meg a kerethálózatot. Nem csak a felmérési anyagod pontosságát befolyásolja döntően, de 200 hektár esetében, már a pontok kihelyezésével kapcsolatos logisztikával is kell tervezned.
• A gondos tervezés nem csak a minőségi szolgáltatás záloga, számunkra is nyugalmat jelent ha felkészülten és összeszedetten érkezünk a terepre, majd állunk neki a feldolgozásnak.

Egy jó mérnök ismérvei

Záró gondolatnak azt tudnám mondani, hogy nagy munkák esetében a kíváncsi, felfedező, előre gondolkodó, tervező attitűd rengeteg fejfájától tud megkímélni minket.

• Legyünk kíváncsiak minden részletre,
• majd értsük is meg ezeket, fedezzük fel a projektünket,
• ezek alapján gondolkozzunk előre, járjunk a jövőben,
• majd pedig gondosan tervezzünk meg mindent.

Ha így teszünk nem lesz gondunk a terepi munkákkal, a feldolgozással és a térképezéssel, amit a második részben fogok kifejteni.

Köszönöm, hogy itt voltál és elolvastad a cikket!

Ha tetszett a cikk mindenképp fontold meg, hogy feliratkozol a hírlevelünkre, mert feliratkozóinknak ilyen és ehhez hasonló ismeretterjesztő cikkeket is küldünk, exklúzívan, csak email-en.

Hamarosan jövünk a következő résszel!