نقشه برداری هوایی با پهپاد

نقشه برداری هوایی با پهپاد، این امکان را برای نقشه برداران فراهم کرده است تا با صرف کمترین هزینه و زمان ممکن، نقشه‌ای با کیفیت مشابه با نقشه‌های حاصل از روش‌های سنتی (و حتی فراتر) تهیه نمایند. اما امروزه یکی از موانع اصلی در بهره‌برداری از این روش، عدم شناخت کافی و نوپا بودن پهپاد‌ نقشه برداری است. در این راستا، یکی از اهداف اساسی شرکت آسمان سرخ آدینه معرفی صنعت پهپاد، کاربردهای آن در صنایع مختلف و ارائه‌ بروزترین اخبار مرتبط با آن است. در ادامه متخصصین شرکت آسمان سرخ آدینه به پشتوانه سال‌ها تجربه حرفه‌ای به سوالات اصلی در این حوزه پاسخ می‌دهند.

1. منظور از نقشه برداری هوایی با پهپاد چیست؟
2. مزایا و معایب پهپاد نقشه برداری چیست؟
3. خروجی‌های پهپاد نقشه برداری چیست؟
4. کاربرد پهپاد نقشه برداری در کجاست؟
5. قیمت نقشه برداری هوایی با پهپاد چقدر است؟

 

1. منظور از نقشه برداری هوایی با پهپاد چیست؟

 

منظور از نقشه برداری با پهپاد کمک گرفتن از یک سنسور پایین نگر نصب شده بر روی پهپاد مانند دوربین‌های RGB و چند طیفی، لیزرها و… جهت جمع‌آوری داده‌ها است. مهم‌ترین و اصلی‌ترین سنسور مورد استفاده در نقشه برداری هوایی دوربین‌های RGB هستند. در هنگام نقشه برداری، پهپاد با جمع‌آوری عکس‌ها از زوایای مختلف و ثبت موقعیت دقیق جغرافیایی هر عکس این امکان را به نقشه بردار می‌دهد تا خروجی‌های مورد نیاز خود را تهیه کند.

با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده توسط پهپاد و کمک گرفتن از نرم‌افزارهای پردازشی (مانند نرم افزار Pix4d) می‌توان نقشه‌های دو بعدی، ارتفاعی، چندطیفی، مدل‌های سه بعدی و… را تهیه نمود. این خروجی‌ها در راستای نیازهایی مانند محاسبه حجم، امنیت، وضعیت جغرافیایی و… مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بر خلاف هواپیماهای سرنشین‌دار و ماهواره‌های عکس برداری، پهپادها در ارتفاع کمتر پرواز می‌کنند که باعث افزایش رزولوشن نقشه و دقت آن می‌شود. از طرفی استفاده از نقشه برداری هوایی با پهپاد بسیار کم هزینه‌تر و سریعتر از راه‌های دیگر نقشه برداری هوایی است. در ویدیو زیر نمونه پرواز پهپاد نقشه برداری شرکت آسمان سرخ آدینه را مشاهده می‌کنید.

 

2. مزایا و معایب پهپاد نقشه برداری چیست؟

1-2- کاهش هزینه و زمان در نقشه برداری هوایی با پهپاد

در نقشه برداری هوایی با استفاده از نیروی کار کمتر می‌توان داده‌های نقشه برداری را 5 برابر سریعتر از روش‌های زمینی برداشت کرد. از طرف دیگر به دلیل استفاده از تکنولوژی RTK و PPK دیگر نیازی به استفاده از نقاط کنترل زمینی (GCP) نیست. چرا که می‌توان به سرعت و با دقت بالا داده‌های خام را به خروجی‌های مد نظر تبدیل نمود.

 

2-2- اطلاعات دقیق و جامع

روش‌های نقشه برداری سنتی به صورت کلی داده‌های برخی نقاط مشخص را به صورت گسسته ارائه می‌دادند. در حالی که پهپاد نقشه برداری حجم زیادی داده‌ و به صورت پیوسته از کل منطقه می‌دهد، که می‌توان به کمک این داده‌ها نقشه‌ها و خروجی‌های بسیار متنوعی را گرفت. این نقشه‌ها و خروجی‌ها در موارد متعددی کاربرد دارند که در ادامه به برخی از آن‌ها پرداخته شده است.

 

3-2- بدون محدودیت

پهپاد های نقشه برداری بدون هیچ محدودیتی می‌توانند در هرجایی نقشه‌برداری انجام دهند و دیگر مناطق صعب العبور، دارای شیب و اختلاف ارتفاع‌های زیاد و… شما را محدود نمی‌کنند. از طرفی شما می‌توانید در هر مرحله‌ای از عملیات که لازم بود داده‌های مورد نیاز خود را برداشت کنید.

 

3. خروجی پهپاد نقشه برداری چیست؟

بسته به سنسورهای مورد استفاده در پهپاد نقشه برداری، نرم افزار پردازش و نوع پهپاد می‌توان خروجی‌های متنوعی را بدست آورد که هر کدام برای صنایع مختلف کاربرد دارند. برای مثال در صورت استفاده از دوربین‌های RGB نقشه برداری و نرم‌افزارهای متداول پردازشی می‌توان خروجی‌های زیر را بدست آورد. (منظور از خروجی‌های پهپاد آن دسته نقشه‌ها می‌باشند که نیاز به پردازش اضافی ندارند و مستقیما از پهپاد و عکس‌های آن استخراج می‌گردند)

 

1-3- نقشه ارتوموزاییک

 

عکس‌های دارای مختصات دقیق که توسط پهپاد ذخیره شده‌اند، توسط نرم‌افزار پردازشی به یکدیگر متصل می‌شوند و نقشه‌ای دو بعدی تشکیل می‌دهند. در هر پیکسل این نقشه می‌توان مختصات دقیق آن نقطه را مشاهده کرد و همچنین نسبت به دیگر نقاط مقایسه نمود.

 

2-3- نقشه رقومی

 

نقشه‌های رقومی و توپوگرافی نشان دهنده ارتفاع نقاط و اختلاف آن‌ها و همچنین شیب زمین می‌باشند که در انواع مختلف متناسب با نیاز تهیه می‌شوند.

 

3-3- نقشه سه بعدی

 

نقشه‌های سه بعدی به کمک عکس‌های هوایی که از جهات و با زاویه‌های متفاوت گرفته شده‌اند تهیه می‌گردند. این نوع نقشه‌ها مدل بسیار دقیق و ملموسی از منطقه را به کاربر نشان می‌دهند. دقت این نقشه‌ها به قدری مناسب است که در بسیاری از موارد جهت محاسبه حجم به کار می‌روند.

 

4. کاربرد پهپاد نقشه برداری در کجاست؟

پهپاد نقشه برداری در صنایع و حوزه‌های بسیار متنوعی کاربرد دارد و به صورت مداوم درب بازارهای جدیدتری بر روی این محصول باز می‌شود. در ادامه به برخی از مهمترین کاربردهای پهپاد نقشه برداری به صورت مختصر پرداخته می‌شود.

 

1-4- کاربرد پهپاد در راه و شهر سازی

 

در صنعت راه و شهرسازی یکی از مهمترین عوامل تاثیر گذار در تصمیم‌گیری‌ها وجود نقشه از منطقه می‌باشد. اگر این نقشه به صورت هوایی و با جزئیات مورد انتظار باشد، می‌تواند راندمان ساخت و ساز را بسیار بالا ببرد. امروزه پهپاد به دلیل داشتن قابلیت‌های ویژه‌ جهت انجام نقشه برداری هوایی در این صنعت به صورت گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

 2-4- کاربرد پهپاد در کشاورزی و محیط زیست

 

یکی از جذاب‌ترین کاربردهای پهپاد نقشه برداری، استفاده از آن‌ها در زمینه کشاورزی و محیط زیست است. با وجود این که در صنعت کشاورزی دنیا هنوز به طور گسترده از آن‌ها استفاده نمی‌شود، نتیجه کار با پهپادهای نقشه برداری در زمینه کشاورزی کاملا قابل قبول و ملموس است. همچنین می‌توان پیش بینی کرد که آینده صنعت کشاورزی با پهپادهای نقشه برداری گره خواهد خورده است.

 

3-4- کاربرد پهپاد در معادن

 

محاسبه حجم خاکریزی و خاک برداری‌ها در معادن از اهمیت زیادی برخوردار است. چرا که به مدیریت بهتر و دقیق‌تر معادن و در نتیجه افزایش بهره‌وری کمک خواهد کرد. این محاسبات با روش‌های گوناگونی مانند محاسبه حجم از طریق نقشه برداری زمینی قابل انجام می‌باشد. اما هرکدام از این روش‌ها دارای معایبی هستند. به طور مثال در محاسبه احجام به وسیله نقشه برداری زمینی، نقشه بردار‌ها برای اندازه‌گیری ارتفاع نقاط معیار باید بر روی توده‌های خاک ریزی شده یا درون گودال‌های خاک برداری شده می‌رفتند. این خود باعث ایجاد خطرات جانی مانند سقوط از ارتفاع  و ایجاد خستگی مفرط بر تیم ارزیابی می‌شود.

از طرف دیگر اندازه‌گیری حجم با روش‌های متداول پیشین نیازمند صرف زمان قابل توجهی است، که گاه چندین روز به طول می‌انجامد. با پیدایش روش نوین محاسبه حجم به وسیله تصویربرداری هوایی با پهپاد و مدل سازی سه بعدی هوایی، مشکلات روش‌های پیشین تقریبا به طور کامل رفع شده است. به طوری که می‌توان آن را جایگزین قابل اطمینانی برای روش های گذشته دانست. (مطالعه بیشتر: محاسبه حجم معادن با استفاده از پهپاد نقشه برداری )

 

5.  قیمت نقشه برداری هوایی با پهپاد چقدر است؟

 

نقشه برداری هوایی با پهپاد یکی از کم‌هزینه‌ترین روش‌های نقشه برداری است. اگر بخواهیم مقایسه‌ای اجمالی بین نقشه برداری با پهپاد و نقشه برداری با هواپیمای سرنشین‌دار انجام دهیم در ابتدا باید بگوییم که مهم‌ترین پارامتر در برتری پهپاد قیمت به صرفه آن است. بودجه لازمه جهت تهیه آن در مقایسه با هواپیمای سرنشین‌دار به یک پنجم کاهش پیدا می‌کند. اگر نقشه برداری مساحتی با هواپیمای سرنشین‌دار حدود یک الی دو ماه زمان ببرد، همین مساحت با هواپیمای بدون سرنشین به یک الی دو هفته کاهش پیدا می‌کند. دقت نقشه برداری با سیستم پهپاد با خطای کمتر از 5 +- سانتی‌متر است و در سیستم سرنشین‌دار 30 +- سانتی‌متر است.