Расширенный поискИспользование БПЛА в арктических экспедициях
Малые беспилотные летательные аппараты (БПЛА) широко используются в научных экспедициях. Съемки с воздуха при помощи штатной фотокамеры малого БПЛА с системой стабилизации и высокоточного приемника GPS на борту позволяют находить объекты, трудно различимые с поверхности Земли. Это имеет огромное значение для геолого-геофизических работ: съемки позволяют получить цифровую модель рельефа (ЦМР) и ортофотоплан, используемые в области геофизики, геодезии, геологии, гляциологии, океанографии и других наук о Земле. Также съемки с БПЛА применяются, чтобы обследовать опасные и труднодоступные локации без необходимости подвергать людей риску, определить оптимальные маршруты передвижения и заблаговременно обнаружить диких животных.
Сотрудники лаборатории фундаментальных проблем экологической геофизики и вулканологии ИФЗ РАН, старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Руслан Жостков и ведущий инженер Сергей Тощов, представили три примера применения аэрофотосъемки с использованием БПЛА в Арктике и последующей обработки методом фотограмметрии в программном комплексе Agisoft Metashape.
Сопоставление географической карты о. Жаннетты с радиолокационными данными
Пример фото, полученного с борта ледокола
Трехмерная модель о. Жаннетты, совмещенная со спутниковым снимком
ЦМР о. Жаннетты, совмещенная со спутниковым снимкомПервый объект – остров Жаннетты из группы островов Де-Лонга, вошедший в маршрут Комплексной экспедиции РГО и Северного флота 2020 г. Он остается одним из самых слабоизученных уголков не только Арктики, но и Земли в целом. Поскольку высадка была невозможна, как и облет острова с помощью БПЛА из-за погодных условий, экспедиционный отряд проводил фотосъемку острова по мере движения ледокола вокруг него с помощью дрона, зафиксировав его в верхней части судна. При съемке о. Жаннетты исключительно с уровня моря удалось построить рельеф прибрежных крутых скал и восстановить береговую линию острова без использования специализированного оборудования.
Следы сейсмических событий: на о. Южном (арх. Новая Земля)
Следы сейсмических событий: на о. Тимофеева
Пример фото с квадрокоптера
Трехмерная модель о. Тимофеева, совмещенная со спутниковым снимкомВ качестве другого примера приведены работы на острове Тимофеева, архипелаг Новая земля. На острове была проведена подробная фотосъемка в прекрасных погодных условиях. В результате обработки данных в программном обеспечении Agisoft Metashape построены трехмерная модель острова, ортофотоплан и цифровая модель рельефа. При обработке фотоматериалов с о. Тимофеева удалось произвести сравнение различных подходов при обработке данных, которое показало, что лучший результат может быть достигнут при построении модели острова по карте глубин, а не по плотному облаку точек.
Сейсмический разлом на о. Белуха
Маяк на о. Белуха
Трехмерная модель маяка на о. БелухаТретий пример применения результатов фотограмметрической обработки данных с БПЛА – это о. Белуха в Карском море. В ходе полевых работ было сделано два облета вокруг маяка и несколько фотоснимков. Данный случай продемонстрировал, что удовлетворительный результат можно получить даже при использовании последовательности кадров, полученных при видеосъемке, что значительно ускоряет проведение полевых работ, но снижает качество каждого отдельного снимка, которое нельзя компенсировать увеличением общего количества фотографий.
Информация взята с сайта компании Геоскан.
Дополнительные материалы:
1. Статья на сайте компании Геоскан.
2. Жостков Р.А., Тощов С.А. Опыт использования БПЛА в арктических экспедициях для фотограмметрии и других прикладных задач // Наука и технологические разработки. 2023. Т. 102, № 1. С.4–18. https://doi.org/10.21455/std2023.1-1
