Расширенный поиск
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Россия, 123242, г. Москва, ул. Б. Грузинская, д. 10, стр. 1
Журнал: Наука и технологические разработки
Том: 100
Номер: 4
Год: 2021
Страницы: 44-56
УДК: 528.8 + 629.735
DOI: 10.21455/std2021.4-4
Показать библиографическую ссылку
ХОЛОДКОВ КИРИЛЛ ИГОРЕВИЧ., ИВАНОВ СТАНИСЛАВ ДМИТРИЕВИЧ., АЛЁШИН ИГОРЬ МИХАЙЛОВИЧ., ПЕРЕДЕРИН ФЁДОР ВИКТОРОВИЧ., КОРЯГИН ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ., ХОЛОДКОВ ИГОРЬ НИКОЛАЕВИЧ., АЛЁШИН МИХАИЛ ИГОРЕВИЧ., МАТВЕЕВ МАКСИМ АЛЕКСЕЕВИЧ., МОРОЗОВ ЮРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА // Наука и технологические разработки. 2021. Т. 100. № 4. С. 44-56. DOI: 10.21455/std2021.4-4
@article{ОПЫТ2021,
author = ", ХОЛОДКОВКИРИЛЛИГОРЕВИЧ. and , ИВАНОВСТАНИСЛАВДМИТРИЕВИЧ. and , АЛЁШИНИГОРЬМИХАЙЛОВИЧ. and , ПЕРЕДЕРИНФЁДОРВИКТОРОВИЧ. and , КОРЯГИНВЛАДИМИРНИКОЛАЕВИЧ. and , ХОЛОДКОВИГОРЬНИКОЛАЕВИЧ. and , АЛЁШИНМИХАИЛИГОРЕВИЧ. and , МАТВЕЕВМАКСИМАЛЕКСЕЕВИЧ. and , МОРОЗОВЮРИЙАЛЕКСЕЕВИЧ.",
title = "ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА",
journal = "Наука и технологические разработки",
year = 2021,
volume = "100",
number = "4",
pages = "44-56",
doi = "10.21455/std2021.4-4",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Ключевые слова: ЦМР, ЦИФРОВАЯ МОДЕЛЬ РЕЛЬЕФА, БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ, БПЛА, ФОТОГРАММЕТРИЯ, ЛАДОГА
Аннотация: Приведён краткий обзор современных методов и подходов для получения локальных цифровых моделей рельефа (ЦМР). Основное внимание уделено построению модели методами фотограмметрии. В рамках этой группы методов исходной информацией для цифровой модели служит комплект перекрывающихся фотоснимков. Рассмотрен вариант, когда снимки получены камерой, размещаемой на беспилотном летательном аппарате (БПЛА). В статье выделены основные этапы создания цифровой модели, для которых описаны требования к оборудованию, особенности проведения фотосъёмки, используемое программное обеспечение. В качестве примера приведено описание построения локальной цифровой модели рельефа части одного из островов у северного побережья Ладожского озера.
Список литературы: 1. Алёшин И.М., Иванов С.Д., Корягин В.Н., Матвеев М.А., Морозов Ю.А., Передерин Ф.В., Холодков К.И. Обзор применения легких беспилотных воздушных судов в геолого-геофизи-ческих исследованиях // Наука и технологические разработки. 2019. Т. 98, № 3. С.5-19. DOI: 10.21455/std2019.3-1 EDN: HFWFMJ
Контекст: ...Для устранения искажений от камеры мы воспользовались соответствующими функциями открытого пакета OpenCV[1]...
2. Кутинов Ю.Г., Минеев А.Л., Полякова Е.В., Чистова З.Б. Выбор базовой цифровой модели рельефа (ЦМР) равнинных территорий Севера Евразии и ее подготовка для геологического районирования (на примере Архангельской области). Пенза: Социосфера, 2019. 176 с.
Контекст: ...Привязка снимков выполнялась на основе данных, полученных при построении цифровой модели рельефа с использованием библиотеки GDAL[2]...
3. Павлова А.И. Анализ методов интерполирования высот точек для создания цифровых моделей рельефа // Автометрия. 2017. Т. 53, № 2. С.86-94. DOI: 10.15372/AUT20170210 EDN: YKFYZB
Контекст: ...Point cloud of the southern part of Suusaari Island generated with Open MVG дополнительной обработки [Павлова, 2017]...
4. Burns J., Delparte D., Gates R.D., Takabayashi M. Integrating structure-from-motion photogrammetry with geospatial software as a novel technique for quantifying 3D ecological characteristics of coral reefs // PeerJ. 2015. Art. 3:e1077. DOI: 10.7717/peerj.1077
Контекст: ...A and B are points of the object and their projections on the images К недостаткам метода следует отнести прежде всего то, что для получения высокой точности необходимо большое количество фотографий [Iheaturu, 2020; Burns et al., 2015]...
5. Chen Y., Hakala T., Karjalainen M., Feng Z., Tang J., Litkey P., Kukko A., Jaakkola A., Hyyppä J. UAV-borne profiling radar for forest research // Remote Sensing. 2017. N 9 (1). Art. 58. DOI: 10.3390/rs9010058
Контекст: ...Современные радарные решения [Chen et al., 2017] с разнесёнными передатчиком и приемником позволяют выполнять измерения залесённой местности с определением формы и размеров рельефа и деревьев с точностью порядка 10 см...
6. Farr T.G., Rosen P.A., Caro E., Crippen R., Duren R., Hensley S., Kobrick M., Paller M., Rodriguez E., Roth L., Seal D., Shaffer S., Shimada J., Umland J., Werner M., Oskin M., Burbank D., Alsdorf D. The Shuttle radar topography mission // Rev. Geophys. 2007. V. 45, Iss. 2. Art. RG2004. 33 p. DOI: 10.1029/2005RG000183 EDN: XPMJQT
Контекст: ...Например, модель GTOPO30 от Геологической службы США [Global…, 2021] получена комбинацией различных данных, в том числе радарной съемки с космического корабля “Индевор” [Farr et al., 2007], имеет разрешение ~1 км, вертикальная точность составляет порядка 30 м...
7. Global 30 Arc-Second Elevation (GTOPO30). 10.5066/F7DF6PQS (дата доступа: 30.12.2021). DOI: 10.5066/F7DF6PQS(
8. Guth P.L., Van Niekerk A., Grohmann C.H., Muller J.-P., Hawker L., Florinsky I.V., Gesch D., Reuter H.I., Herrera-Cruz V., Riazanoff S., López-Vázquez C., Carabajal C.C., Albinet C., Strobl P. Digital elevation models: terminology and definitions // Remote Sensing. 2021. N 13 (18). Art. 3581. DOI: 10.3390/rs13183581 EDN: DGYQJC
Контекст: ...Существует большое количество обзорных работ по этой тематике (см., например, [Guth et al., 2021])...
9. Hernandez-Pajares M., Juan J.M., Sanz J., Ramos-Bosch P., Rovira-Garcia A., Salazar D., Ventura-Traveset J., Lopez-Echazarreta C., Hein G. The ESA/UPC GNSS-Lab tool (gLAB): An advanced multipurpose package for GNSS data processing // 5th ESA Workshop on Satellite Navigation Technologies and European Workshop on GNSS Signals and Signal Processing (NAVITEC). 2010. P.1-8.
Контекст: ...Максимальный эффект использования геодезического оборудования достигается, если при обработке данных использовать методы дифференциальной коррекции [Rapoport, 1997; Hernandez-Pajares et al., 2010]...
10. Hu T., Sun X., Su Y., Guan H., Sun Q., Kelly M., Guo Q. Development and performance evaluation of a very low-cost UAV-lidar system for forestry applications // Remote Sensing. 2021. N 13 (1). Art. 77. DOI: 10.3390/rs13010077
11. Iheaturu C.J., Ayodele E.G., Okolie C.J. An assessment of the accuracy of structure-from-motion (SfM) photogrammetry for 3D terrain mapping // Geomatics, Landmanagement and Landscape. 2020. Vol. 2. P.65-82. DOI: 10.15576/GLL/2020.2.65
Контекст: ...A and B are points of the object and their projections on the images К недостаткам метода следует отнести прежде всего то, что для получения высокой точности необходимо большое количество фотографий [Iheaturu, 2020; Burns et al., 2015]...
12. Moulon P., Monasse P., Perrot R., Marlet R. Open MVG: Open multiple view geometry // International Workshop on Reproducible Research in Pattern Recognition. Cham: Springer, 2016. P.60-74.
Контекст: ...Мы остановили свой выбор на пакете Open MVG [Moulon et al., 2016]...
13. Rapoport L. General purpose kinematic/static GPS/GLONASS postprocessing engine // Proceedings of the 10th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 1997). Kansas City, MO. September 1997. P.1757-1765. EDN: RQLLUT
Контекст: ...Максимальный эффект использования геодезического оборудования достигается, если при обработке данных использовать методы дифференциальной коррекции [Rapoport, 1997; Hernandez-Pajares et al., 2010]...
14. Team ASTER GDEM Validation. ASTER Global Digital Elevation Model Version 2-Summary of Validation Results. 2011. https://lpdaac.usgs.gov.
Контекст: ...Более точная модель, ASTER [Team…, 2011], получена при помощи гиперспектральной камеры, имеет горизонтальное разрешение 30 м и вертикальную точность около 12 м...
15. Zheng F. Brief review on Visual SLAM: A historical perspective. https://fzheng.me/2016/05/ 30/slam-review.
Контекст: ...Термины SfM и SLAM иногда употребляются взаимозаменяемо, но они имеют разное происхождение: термин SfM возник в работах по компьютерному зрению, а аббревиатура SLAM более распространена в робототехнике [Zheng, 2016]...
Контекст: ...Для устранения искажений от камеры мы воспользовались соответствующими функциями открытого пакета OpenCV[1]...
2. Кутинов Ю.Г., Минеев А.Л., Полякова Е.В., Чистова З.Б. Выбор базовой цифровой модели рельефа (ЦМР) равнинных территорий Севера Евразии и ее подготовка для геологического районирования (на примере Архангельской области). Пенза: Социосфера, 2019. 176 с.
Контекст: ...Привязка снимков выполнялась на основе данных, полученных при построении цифровой модели рельефа с использованием библиотеки GDAL[2]...
3. Павлова А.И. Анализ методов интерполирования высот точек для создания цифровых моделей рельефа // Автометрия. 2017. Т. 53, № 2. С.86-94. DOI: 10.15372/AUT20170210 EDN: YKFYZB
Контекст: ...Point cloud of the southern part of Suusaari Island generated with Open MVG дополнительной обработки [Павлова, 2017]...
4. Burns J., Delparte D., Gates R.D., Takabayashi M. Integrating structure-from-motion photogrammetry with geospatial software as a novel technique for quantifying 3D ecological characteristics of coral reefs // PeerJ. 2015. Art. 3:e1077. DOI: 10.7717/peerj.1077
Контекст: ...A and B are points of the object and their projections on the images К недостаткам метода следует отнести прежде всего то, что для получения высокой точности необходимо большое количество фотографий [Iheaturu, 2020; Burns et al., 2015]...
5. Chen Y., Hakala T., Karjalainen M., Feng Z., Tang J., Litkey P., Kukko A., Jaakkola A., Hyyppä J. UAV-borne profiling radar for forest research // Remote Sensing. 2017. N 9 (1). Art. 58. DOI: 10.3390/rs9010058
Контекст: ...Современные радарные решения [Chen et al., 2017] с разнесёнными передатчиком и приемником позволяют выполнять измерения залесённой местности с определением формы и размеров рельефа и деревьев с точностью порядка 10 см...
6. Farr T.G., Rosen P.A., Caro E., Crippen R., Duren R., Hensley S., Kobrick M., Paller M., Rodriguez E., Roth L., Seal D., Shaffer S., Shimada J., Umland J., Werner M., Oskin M., Burbank D., Alsdorf D. The Shuttle radar topography mission // Rev. Geophys. 2007. V. 45, Iss. 2. Art. RG2004. 33 p. DOI: 10.1029/2005RG000183 EDN: XPMJQT
Контекст: ...Например, модель GTOPO30 от Геологической службы США [Global…, 2021] получена комбинацией различных данных, в том числе радарной съемки с космического корабля “Индевор” [Farr et al., 2007], имеет разрешение ~1 км, вертикальная точность составляет порядка 30 м...
7. Global 30 Arc-Second Elevation (GTOPO30). 10.5066/F7DF6PQS (дата доступа: 30.12.2021). DOI: 10.5066/F7DF6PQS(
8. Guth P.L., Van Niekerk A., Grohmann C.H., Muller J.-P., Hawker L., Florinsky I.V., Gesch D., Reuter H.I., Herrera-Cruz V., Riazanoff S., López-Vázquez C., Carabajal C.C., Albinet C., Strobl P. Digital elevation models: terminology and definitions // Remote Sensing. 2021. N 13 (18). Art. 3581. DOI: 10.3390/rs13183581 EDN: DGYQJC
Контекст: ...Существует большое количество обзорных работ по этой тематике (см., например, [Guth et al., 2021])...
9. Hernandez-Pajares M., Juan J.M., Sanz J., Ramos-Bosch P., Rovira-Garcia A., Salazar D., Ventura-Traveset J., Lopez-Echazarreta C., Hein G. The ESA/UPC GNSS-Lab tool (gLAB): An advanced multipurpose package for GNSS data processing // 5th ESA Workshop on Satellite Navigation Technologies and European Workshop on GNSS Signals and Signal Processing (NAVITEC). 2010. P.1-8.
Контекст: ...Максимальный эффект использования геодезического оборудования достигается, если при обработке данных использовать методы дифференциальной коррекции [Rapoport, 1997; Hernandez-Pajares et al., 2010]...
10. Hu T., Sun X., Su Y., Guan H., Sun Q., Kelly M., Guo Q. Development and performance evaluation of a very low-cost UAV-lidar system for forestry applications // Remote Sensing. 2021. N 13 (1). Art. 77. DOI: 10.3390/rs13010077
11. Iheaturu C.J., Ayodele E.G., Okolie C.J. An assessment of the accuracy of structure-from-motion (SfM) photogrammetry for 3D terrain mapping // Geomatics, Landmanagement and Landscape. 2020. Vol. 2. P.65-82. DOI: 10.15576/GLL/2020.2.65
Контекст: ...A and B are points of the object and their projections on the images К недостаткам метода следует отнести прежде всего то, что для получения высокой точности необходимо большое количество фотографий [Iheaturu, 2020; Burns et al., 2015]...
12. Moulon P., Monasse P., Perrot R., Marlet R. Open MVG: Open multiple view geometry // International Workshop on Reproducible Research in Pattern Recognition. Cham: Springer, 2016. P.60-74.
Контекст: ...Мы остановили свой выбор на пакете Open MVG [Moulon et al., 2016]...
13. Rapoport L. General purpose kinematic/static GPS/GLONASS postprocessing engine // Proceedings of the 10th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 1997). Kansas City, MO. September 1997. P.1757-1765. EDN: RQLLUT
Контекст: ...Максимальный эффект использования геодезического оборудования достигается, если при обработке данных использовать методы дифференциальной коррекции [Rapoport, 1997; Hernandez-Pajares et al., 2010]...
14. Team ASTER GDEM Validation. ASTER Global Digital Elevation Model Version 2-Summary of Validation Results. 2011. https://lpdaac.usgs.gov.
Контекст: ...Более точная модель, ASTER [Team…, 2011], получена при помощи гиперспектральной камеры, имеет горизонтальное разрешение 30 м и вертикальную точность около 12 м...
15. Zheng F. Brief review on Visual SLAM: A historical perspective. https://fzheng.me/2016/05/ 30/slam-review.
Контекст: ...Термины SfM и SLAM иногда употребляются взаимозаменяемо, но они имеют разное происхождение: термин SfM возник в работах по компьютерному зрению, а аббревиатура SLAM более распространена в робототехнике [Zheng, 2016]...
