Ayrıntılı verileri verimli bir şekilde elde etmek için Apus UAV LiDAR ve Lixel X1 SLAM tarayıcısının uygulanması
İHA LiDAR+ SLAM tarayıcı: Belirli coğrafi bilgi verilerini elde etmek için en doğru ve en hızlı çözümlerden biri
Büyük ölçekli topoğrafik araştırmalar, geniş bir ölçüm alanı, karmaşık bir ortam ve yüksek haritalama doğruluğu gereksinimi ile karakterize edilir. Tek nokta operasyonuna dayanan geleneksel yöntem, zaman alıcı olabilir ve topoğrafik haritalamanın yüksek hassasiyet ve verimlilik gereksinimlerini karşılamaz.
Günümüzde lazer tarama teknolojisi, belirli coğrafi bilgi verilerini elde etmek için en doğru ve en hızlı çözümlerden biridir. Bir İHA (insansız hava aracı) LiDAR çözümü, geniş alanlı, yüksek verimli ve yüksek hassasiyetli nokta bulutu verileri elde edebilir. GNSS olmadan çalışabilen SLAM tabanlı lazer tarama teknolojisi, yüksek çözünürlüklü nokta bulutu verilerini hızlı ve doğru bir şekilde elde eder.
Bu vaka çalışması, tek bir ölçüm yöntemine kıyasla yüksek çözünürlüklü mekansal verileri hızlı bir şekilde elde etmek ve verilerin bütünlüğünü iyileştirmek için iki LiDAR tabanlı teknolojinin birleşimini sunmaktadır.
Proje ihtiyacı
Araştırma alanı yaklaşık 1,5 kilometrekare olup, 30 metre yükseklik farkı, yaklaşık 60% bitki örtüsü ve yan duvarlarla birbirine bağlı sıra evlerden oluşan köyler ile çok sayıda teneke barakanın bulunduğu dağınık köy tesisleri bulunmaktadır. Haritalama sonuçları için 5 cm'den az kot hatası ve teneke baraka ve saçak gibi korunaklı alan verilerinde boşluk bulunmaması gerekmektedir.
Figür 1 Anket alanının hava görüntüsü
Meydan okumak
Yoğun bitki örtüsüne sahip alanlarda fotogrametri yöntemiyle doğru ve ayrıntılı yer topografyası verileri elde etmek, araştırma alanının karmaşık ortamı nedeniyle zor olabilir. Toplam istasyon ve RTK çalışması gibi geleneksel araştırma yöntemleri zaman alıcı olabilir ve geniş veya erişilemeyen alanları etkili bir şekilde kapsayamayabilir.
Şekil 2 Hanket alanındaki evler ve ormanlar
Çözüm
Veri toplama sürecinde görev, yoğun ormanlık alanlar ve engebeli araziler gibi çeşitli zorluklarla karşılaştı. Geniş alanı etkili bir şekilde taramak için APUS LiDAR sistemi DJI M350RTK ile entegre edildi. Bu kombinasyon, erişilmesi zor alanlarda bile doğru ve ayrıntılı veri toplamada oldukça etkili olduğunu kanıtladı.
APUS LiDAR sistemine ek olarak, LixelX1 Yapının bazı kısımlarının kulübeler veya çatılar tarafından engellendiği durumlarda verileri zenginleştirmek için SLAM tarayıcısı kullanıldı. Bu sayede, tüm ölçüm alanının daha kapsamlı ve ayrıntılı bir taraması sağlandı.
Verilerin doğruluğunu sağlamak için, araştırma alanı genelinde çeşitli RTK kontrol noktaları toplandı. Bu kontrol noktaları, füzyon nokta bulutunu doğrulamak ve elde edilen verilerin mümkün olduğunca doğru ve hassas olmasını sağlamak için kullanıldı.
Proje özellikler
1. Ekipman
LixelX1 RTK modüllü SLAM tarayıcı, APUS LiDAR sistemi, DJI M350RTK, SatLab SL900 GNSS alıcısı + CORS ağı.
2. Yazılım
Lixel Studio, Uydu-LiDAR.
Şekil 4 LixelX1 DJI M350RTK ile entegre SLAM tarayıcı ve APUS
3. Teknik rota
Sonuçlar
Yüksek yoğunluklu ve nitelikli veriler
Şekil 6 Sat-LiDAR tarafından oluşturulan doğruluk raporu
İki tip nokta bulutu aynı koordinat sistemine yerleştirildi ve kusursuz bir şekilde birleştirildi; ortalama dZ=-0,026, karekök ortalaması= 0,029 (GCP).
APUS İHA LiDAR nokta bulutu
Lixelx1 SLAM nokta bulutu
Veri füzyon etkisi
Sayısal yükseklik modeli (DEM) ve topoğrafik haritalama sonucu
Yüksek bütünlük ve santimetre çözünürlüğüne sahip nokta bulutu, zemin noktalarını sınıflandırmak için Sat-LiDAR yazılımı kullanılarak işlendi. Bu sayede, korunaklı alan altında net zemin bilgileri elde edildi ve bu da doğru sayısal yükseklik modeli (DEM) ve sayısal çizgi grafiği (DLG) elde edilmesini sağladı.
Csonuç
İHA LiDAR ve SLAM tarayıcı teknolojilerinin birleşimi, ölçüm verilerinin doğruluğunu ve güvenilirliğini artırmak için güçlü bir araçtır. İHA LiDAR teknolojisi, arazinin ve altındaki nesnelerin son derece ayrıntılı 3B haritalarını oluşturabilirken, SLAM tarama, ölçüm sırasında İHA'nın konumunu doğru bir şekilde belirleyip konumlandırabilir. Bu kombinasyon, ölçüm verilerinin kapsamlı ve hassas olmasını sağlayarak, şehir planlama, şantiye izleme ve doğal kaynak yönetimi gibi çeşitli uygulamalar için güvenilir bir veri kaynağı haline getirir. Doğru ve kapsamlı ölçüm verileri yakalama yeteneğiyle bu teknoloji, çeşitli sektörlerde giderek daha popüler hale gelmiş ve bu alanlardaki profesyonellere önemli avantajlar sağlamıştır.
