סקרי Photogrammetric הם עמוד השדרה של מיפוי מודרני וניתוח מרחבי, המאפשר יצירת מודלים תלת-ממדיים מפורטים מאוד, אוטומומיסיטיס, ומודלים לגבהים דיגיטליים מתצלומים חופפים.דיוק של הפלטים האלה מתפתל על שילוב של נקודות בקרה קרקעיות (GCPs) הבנת GCPs - המטרה, איסוף ויישום - חיוני לכל מי שעובד בסקר גיאוגרפי, , matics או סיקור של שיטות בקרה מדויקות, תכונות בקרה, תכונות בקרה סודיות.

מהם נקודות שליטה קרקעיות?

נקודות בקרה קרקעיות נבדקות בדיוק על פני כדור הארץ & #8217; משטח עם קואורדינטות ידועות במערכת קואורדינט ספציפית (למשל, UTM, מטוס מדינה, או רוחב / אורך ראייה) הם משמשים כסמן התייחסות קבוע המקשר את מערכת הקואורדינט של הדימוי האווירי או נקודת ענן למערכת הקואורדינטאורדינט של העולם האמיתי.

GCPs יכול להיות טבעי או מלאכותי.טבעי GCPs הם תכונות קיימות עם נקודות ברורות לזיהוי, כגון צמת כביש, פינות גדר, או היווצרות סלע ייחודי. A מלאכותי GCPs הם סמנים להציב סקרים לפני תמונה, לעתים קרובות בצורת מטרות בצורת צלב, לוחות רבועים, או סמלים צבועים שנועדו להיות גלוי מאוד מן האוויר. A מטרות מלאכותיות הם מועדים לחשיפה מדויקת ומדויקת שלהם.

דמויות מפתח של GCPs אפקטיבי

  • (FLT:0) Precise LocationFLT:1 - הנקודה חייבת להיחקר במדויק, באופן אידיאלי עם ציוד גנוס להשגת דיוק ברמת הסנטימטר.
  • (ב) [15] ה-GCP חייב להיות מזוהה בבירור בצלם, עם ניגודים גבוהים נגד השטח שמסביב.
  • (ב) [העיקרון]: [ה] [ה] [ה]] [ה] [ה]] [ה]] לא צריך לעבור או לשנות את צורתו במהלך תקופת הסקר.
  • (FLT:0)Appropriate SizeFLT:1 - הסימן צריך להיות גדול מספיק כדי לפתור את התמונה בהתחשב במרחק דגימה הקרקע (GSD) של המצלמה.כלל נפוץ הוא כי גודל הסמן צריך להיות לפחות 3-5 פעמים ה- GSD.

חשיבותו של GCP ב Photogrammetry

המטרה העיקרית של GCPs היא להפחית שגיאות ועיוותים במודל photogrammetric.ללא GCPs, המודל בנוי רק מעמדות המצלמה ונתונים אוריינטציה המתקבלים ממערכות GPS ו IMU.מערכות אלה, תוך שיפור, עדיין סובלים משגיאות עקב עיכובים אטמוספריים, גיאומטריה, רטט וסחף.התוצאה יכולה להיות מודל זה הוא ברמה מקומית אך מדויק בעולם כולו או ממלחמה.

GCPs מספקים את האמת הקרקעית הדרושה לתיקון שגיאות אלה.הם מאפשרים התוכנה photogrammetric לבצע תיקון החבילה, אשר מחדד את עמדות המצלמה, נטיות, ופרמטרים עיוות עדשות בו זמנית.תהליך זה מקטין את סכום השוכנים הריבועיים בין המיקומים המוערכים של GCP בתמונות וקואורדינטות הידועות שלהם.

מקורות טעויות שמוצאים על ידי GCPs

  • (ב) GNSS סחף, IMU הטיה ומצלמת השגויות יכולה להציג סטיות עקביות.
  • (ב) [15] שגיאות נדרומב"ד (ב) , ⁇ ב-GGNSS/IMU) עלולות לגרום לשגיאות קבועות.
  • (ב) ,0) ,Lens עיוות FLT:1 - גם לאחר קלבציה, עיוות עדשות חי יכול להשפיע על גיאומטריה תמונה.
  • (ב) ,0) השפעות של סטונרב (Terrainische אפקטים) 1 (ה- Steepמורדותs) ומבנים גבוהים יכולים לגרום לעיוותים נקודתיים ש- GCPs עוזר לתקן.

כיצד GCPs משפר את הכדאיות

GCPs משפר ישירות את הדיוק המוחלט של הפלט הפוטומטרי.כאשר התוכנה מעבדת את התמונות ואת ה- GCP לתאם, היא מתאמת מתמטית את המודל כולו כדי למזער את השגיאה בכל מיקום GCP. תהליך זה ידוע כגיאסרפרינג.התוצאה היא מודל שמיישר נכון עם לתאם בין עולם אמיתי, ומאפשרת מדידות מדויקות של מרחקים, אזורים, כרכים.

שיפור הדיוק יכול להיות דרמטי.מודל מעובד עם רק על גבי ה- GPS עשוי להיות שגיאות של כמה מטרים או יותר, במיוחד על פני אזורים גדולים או על פני השטח המתפורר.הוספת אפילו כמה GCPs ממוחזר יכול להפחית שגיאות לרמה ס"מ, בהתאם לאיכות הסקר ומספר ה- GCPs המשמש.השיפור המדויק תלוי בגורמים כגון חפיפות, קלבריציה המצלמה, והתפלגות GCP.

תפקיד GCPs ב-Bondle Adjustment

התאמת Bundle היא אופטימיזציה המתמטית כי underpinmcry.It בו זמנית פותר עבור לתאם 3D של כל נקודות העניבה (נקודות נאמנות בין תמונות חופפות) ואת הפרמטרים המצלמה. GCPs לפעול כמגבלות חיצוניות. הם לתקן את הפתרון במערכת תיאום מוחלט, למנוע את המודל מסחף או Shearing. ללא GCPs, ההתאמות עדיין יכול לייצר תפנית חזותית, מודל 3D ו- 3D, אך לא יהיה.

איסוף נקודות שליטה קרקעיות

אוסף GCP הוא ניתוח שדה הדורש תכנון זהיר וציוד סקרי משקל גבוה.זרימת העבודה הטיפוסית כוללת:

  1. (FLT:0)PlanningFLT:1 - לקבוע את הדיוק הנדרש לפרויקט, מספר וחלוקת GCPs, ואת המקומות האופטימליים המבוססים על נגישות וחשיפה.
  2. (FLT:0) אתר סיור חוזר (Reconnaisancesancesancesance) 1 (ב) - בקר באזור הסקר כדי לזהות GCPs טבעיים או מיקומים נבחרים עבור סמנים מלאכותיים.
  3. (FLT:0)Marker LocationFLT:1 - הגדרת מטרות מלאכותיות.אלה צריכים להיות גדולים מספיק כדי לראות בתמונה וניגוד עם הרקע.חומרים נפוצים כוללים plywood צבוע, vinyl tarps, או בד בצורת צלב.
  4. (FLT:0) למדידת מדידה של GNSS (למשל, RTK או GPS סטטי) עבור הדיוק הגבוה ביותר, סקרים סטטיים עם עיבוד לאחר מומלץ להקליט את מערכת הקואורדינט והתקופה.
  5. (FLT:0)DocumentationFLT:1 - לצלם ולהערות על כל GCP. Note את הנקודה המדויקת בשימוש (למשל, מרכז הצלב, הצטלבות של קווים).

ציוד ל-GCP Surveying

  • (FLT:0) GNSS המקלטsFLT:1 - מקלטי גנואס בכיתה סקר עם RTK או יכולות סטטיות לספק דיוק ברמת ה- GPS של רמת הצרכן אינם מספיקים.
  • (FLT:0) תחנות ריצוף 1 (באזורים שבהם GNSS אינו פועל (למשל, תחת קאנופי צפוף, בעמקים עמוקים), ניתן להשתמש בתחנת בקרה הכוללת על ידי חיבור לנקודות ידועות.
  • (ב) ,0) לרבי (ב') (ב) (ב)) , (ב) , (ב) , (ה) ,ב"ה) יש צורך בקביעת גובה.
  • (FLT:0) אספן נתונים אספן:1 - מחשבים שדהיים מחוסנים המריצים תוכנה כדי להקליט לתאם לתאם ולנהל נתונים נקודה.

שיטות עבודה טובות ביותר עבור GCP Placement ו- Measurement

יעילותם של GCP תלויה בחלוקתם, בחשיפה ובאיכות המדידה שלהם.לאחר ששיטות העבודה הטובות ביותר מבוססות ממקסמות את הדיוק והאמינות של הסקר הפודמי.

מספר GCP

GCPs צריך להיות מחולק אפילו על פני כל אזור הסקר, עם צפיפות גבוהה יותר ליד הקצוות ובמקומות של שינוי גובה משמעותי.מדריך משותף הוא להציב לפחות אחד GCP ל 5 עד 10 תמונות, אבל המספר המדויק תלוי בדרישות הפרויקט וקרקע. עבור סקרים גדולים-area, מינימום של 5 GCPs מומלץ, עם נקודות נוספות הוסיף עבור רדודה.

להימנע הצבת GCPs בקו ישר, שכן זה מספק שליטה גיאומטרית גרועה במקום, להשתמש בתצורה מכסה את האזור במשולש או פוליגון. עבור מסדרונות ליניאריים (למשל, כבישים, צינורות), להציב GCP בשני הקצוות ובמרווחים לאורך המסדרון.

אפשרות בצילום

סימני GCP חייבים להיות גלויים בבירור בתמונות אוויריות.גורמים המשפיעים על הנראות כוללים:

  • (ב) (בלטינית:0) ↑ContrastveFLT:1) - השתמש בצבעים גבוהים (לבן, שחור, כתום בהיר) כנגד הרקע.
  • (FLT:0)SizeveFLT:1) - הסמן צריך להופיע כצורה ייחודית של לפחות 3-5 פיקסלים בתמונה.עבור GSD של 5 ס"מ, הסימן צריך להיות 15-25 ס"מ בגודל.
  • (ב) ,0) ,אורנטיה (ה) , (ה) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

הסכם מדידה

הדיוק של מתאם GCP משפיע ישירות על דיוק המודל הסופי. סקרים צריכים לשאוף לפחות פעמיים את הדיוק הרצוי של הפלט photogrammetric.לדוגמה, אם אתה רוצה דיוק ענן של 3 ס"מ, לתאם GCP צריך להיות מדויק בתוך 1.5 ס"מ. השתמש בשיטות GNSS סטטיות על פני כיבושים ארוכים יותר (15-30 דקות עד נקודה) עבור הדיוק הגבוה ביותר.

להקליט את גובה האנטנה ואת נקודת המדידה.אם משתמשים בקוטב, ודא כי הוא ברמה.עבור סקרי התחנה הכולל, למדוד נקודה מסומנים בבירור על הסמן (למשל, מרכז הצלב).

דרישות GCPs ב שדות שונים

נקודות בקרה קרקעיות הן הכרחיות על פני תעשיות רבות שבהן נדרש מידע גיאוגרפי מדויק.

סקר ומיפוי

סקרים טופוגרפיים מסורתיים ניתן להאיץ באמצעות photogrammetry עם GCPs. השילוב מאפשר איסוף מהיר של מיליוני נקודות עם דיוק ברמת סקר.מיפוי בקנה מידה גדול עבור פרויקטים של קדרסטרל, הנדסה ותשתיות מסתמכים על photogrammetry מבוקר GCP כדי לייצר מפות מקבילות מבחינה חוקית.

בנייה והנדסה

אתרי בנייה משתמשים בסקרי מל"טים מבוקרים GCP כדי לפקח על כרכים של עבודת האדמה, לעקוב אחר ההתקדמות, ולוודא תנאים שנוצרו על ידי GCPs להבטיח כי חישובי נפח הם אמינים, למנוע מחלוקות יקרות.עבור תשתיות ליניאריות כגון כבישים צינורות, GCPs להציב לאורך המסלול לאפשר את המודל להיות קשור למערכת הקואורדינט המקומית המשמשת לתכנון.

חקלאות ודעה קדומה

בחקלאות מדויקת, אוטומומיסטיקה ומודלים גבוהים מסקרים של מזל"טים עוזרים לחקלאים לנהל השקיה, יישום דשן, וערכת בריאות היבול. GCPs לספק את הדיוק המרחבי הדרוש כדי לקשור נתונים בשטח (למשל, דגימות אדמה, מפות מניבות) עם התמונה.ללא GCPs, הכטב"ל לא יכול להתאים כראוי עם רשומות שדה מבוססות GPS.

ארכיאולוגיה והמורשת התרבותית

ארכיאולוגים משתמשים photogrammetry כדי ליצור מודלים תלת-ממדיים של אתרי חפירה וממצאים. GCPs לאפשר למודלים אלה להיות גיאומטריד מדויק, המאפשר ניתוח מרחבי של מוצא ואינטגרציה עם מסדי נתונים GIS. באתרים מרוחקים או רגישים, GCP יכול להיות הוקם עם הפרעה מינימלית ולאחר מכן משמש לייצור רשומות מפורטות מאוד.

פיקוח סביבתי

שינויים בקו החוף, רטובות, יערות וקרחונים דורשים סקרים חוזרים לאורך זמן. GCPs להבטיח כי נתונים רב-זמניים מתאימים במדויק, כך שינויים נמדדים (למשל, שחיקה, צמיחה) הם אמיתיים, לא חפצים של קידוד שגוי. לדוגמה, מחקר של הגירה בנהר משתמש ב- GCP-control photogramry כדי למדוד את התנועה עם דיוק.

ניהול אסון

לאחר אסונות טבע כגון רעידות אדמה, שיטפונות או מפולות אדמה, סקרים אוויריים מהירים מספקים מידע קריטי עבור תגובה ושיקום. GCPs שהוצבו במהירות על ידי קבוצות קרקע או רשתות בקרה טרום-התחסין מאפשרות לנתוני המל"טים להיות גיאוקלים במדויק, ומאפשרים לגיבים הראשונים למדוד את היקף הנזק, להעריך את השלמות המבנית, ולתכנן מאמצי הקלה.

אתגרים ושיקולים

בעוד GCPs הם חזקים, הם באים עם אתגרים.ההחלות העיקריות הן הזמן והעלות הנדרשת כדי להציב ולסקר אותם.בתחומים גדולים או בלתי נגישים, גישה הקרקעית עלולה להיות קשה או מסוכנת.בנוסף, הצורך בסימנים פיזיים יכול להיות לא מעשי באתרי בנייה פעילים או סביבות רגישות.

  • (FLT:0) AccessibilityFLT:1) - כמה שטחים (מדרונות steep, צמחייה צפופה, מים עמוקים) להפוך את GCPs בלתי אפשרי. במקרים כאלה, שיטות חלופיות כגון PPK (Post-Processed Kinematic) או RTK (Real-Time Kinematic) רחפנים יכולים להפחית את הצורך ב- GCPs.
  • (FLT:0) CostveFLT:1) - סקרי הירך ורכישת ציוד גנואס ברמה גבוהה מוסיף לתכנן מעל לראש פרויקטים קטנים, זה עשוי להיות חלק משמעותי מהתקציב.
  • (FLT:0)TimeveFLT:1) - סיור שדה, מיקום סימון, ומדידות סקר יכולות לקחת ימים עבור אזור גדול.
  • (FLT:0) ותכונות זמניות של LT:1 - GCPs להציב על שדות חקלאיים עשויים להיהרס על ידי פעולות חקלאיות.באזורים מושתרים, GCPs טבעיים כמו בסיסי עץ עשויים להיות מטשטשים על ידי עלון / עלון תנאים.

מתי להשתמש ב- GCP לעומת שיטות ללא תשלום

ההתקדמות בטכנולוגיית GNSS/IMU, כגון מערכות RTK ו-PPK, אפשרה להשיג דיוק ברמת סקר ללא GCPs בתרחישים מסוימים.שיטות אלה מסתמכות על המל"ט הנושא מקלט גבוה של GNSS אשר מאגד תצפיות גולמיות, אשר מתוקנות מאוחר יותר כנגד תחנת בסיס או רשת לווייני RTK/PPK יכולות להשיג 2-5 ס"מ ודיוק אופקי ו-410 ס"מ בתנאי דיוק טובים.

עם זאת, GCPs נותר צורך כאשר:

  • הפרויקט דורש דיוק אנכי טוב יותר מ 3 ס"מ.
  • אזור הסקר גדול ו- RTK/PPK אינו בטוח (למשל, ליד בניינים גבוהים, שטח הררי).
  • נדרשת שליטה מוחלטת בעמדה משפטית או רגולטורית.
  • יש צורך לבדוק ולאמת את דיוק הכטב"ם באופן עצמאי.

טכנולוגיות מתפתחות ומגמות

שילוב של אוסף GCP עם אוטומציה ולמידה של מכונה הוא צמצום העבודה המעורבים. חלק מהמערכות מאפשרות כעת זיהוי אוטומטי ומדידה של GCP בדימויים באמצעות ראיית מחשב. Drones מצוידת בעיבוד תמונות לוח יכול לזהות מטרות מוקדמות מסומן וייעל נתיבי טיסה כדי ללכוד אותם.

מגמה נוספת היא השימוש בחיישנים GNSS/IMU עקיפים, בעוד שעדיין לא תחליף מלא ליישומים הדיוק הגבוהים ביותר, החיישנים האלה משתפרים במהירות.שילוב של גפרפרף ישיר עם כמה GCPs, בעוד שעדיין לא תחליף מלא ליישומים הגבוהים ביותר, החיישנים האלה משתפרים במהירות.

בנוסף, העלייה של שירותי RTKearFLT:0 (ה-RTKirLT:1) ו- (FLT:2PPP-RTKIRFLT 3) מאפשרת למסקרים להקים GCPs ללא צורך בתחנת בסיס מקומית, צמצום דרישות ציוד שדה.שירותים אלה מספקים תיקונים בזמן אמת באמצעות קישורים סלולריים או לווייניים, המאפשרים סקרי GCP עם דיוק.

אינטליגנציה מלאכותית מוחלת גם על זיהוי GCP.תוכנות יכולות כעת לזהות מטרות בצורת צלב בקבוצות תמונות גדולות ואפילו למדוד את קואורדינטות המרכזיות עם דיוק תת-פיקסל.זה מקטין זמן סימון ידני ומשפר את העקביות.

מסקנה

נקודות שליטה קרקעיות נשאר אבן הפינה של photogrammetry בעלות דיוק גבוה.למרות הופעת טכנולוגיות גיאומטריות ישירות, GCPs לספק את האמת הקרקע עצמאית הנדרשת כדי לאמת ולחדד מודלים פוטוגרמהיים. שנאסף כראוי ומופץ GCPs יכול להעלות סקר מגיאומטריה יחסית לנתונים גאופטיים מוחלטים, פעולה מעשית סקרים, הנדסה, מדע סביבתי, ומעבר לטכניקות אדפטיות, המבטיחות של ניתוחים מודרניים, אשר עומדים בתוצאות ניתוח גאופטיים.

ככל שהטכנולוגיה מתפתחת, זרימת העבודה סביב GCP תמשיך להיות יעילה יותר, אבל העיקרון הבסיסי יסבול: המדידות מדויקות על הקרקע הן המפתח למודלים מדויקים בעולם הדיגיטלי.

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]] ל[ה] [ה]] ל[ה] [ה] ל[ה]], [ה] ל[ה] [ה], [ה]] ל[ה'[ה'] [ה']'[ה']'[ה']']'[ה'[ה'[ה']'[ה'[ה']']'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']']']']']']'[ה'[ה'[ה']']']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה'['[ה'[ה