양쯔강은 전장의 생명선이자 끊임없는 위협입니다. 홍수에 대비하기 위해 지방 당국은 하나의 정말 큰 드론 지도를 만들었습니다.
전장은 중국에서 가장 분주한 항구 중 하나입니다. 2013년에만 1억 4천만 톤 이상의 화물이 내륙 강 항구를 통과했습니다. 전장은 양쯔강과 대운하에 인접해 있기 때문에 수세기 동안 중요한 교통 중심지였습니다.
그러나 현에 많은 번영을 가져온 수로가 때때로 범람합니다.
홍수의 위험을 더 잘 이해하고 강둑의 생태를 강화 및 유지하며 강둑이 개발되고 사용되는 방식을 이해하기 위해 Zhenjiang 인민정부는 고해상도 정사 사진을 의뢰했습니다. 400 평방 킬로미터 이상을 사용하여 매핑했습니다. MMC 드론 및 Pix4Dmapper.
Zhenjiang Municipal Flood Control Bureau는 양쯔강에서 가까운 도보 거리에 있습니다. 2019년 7월 직원들은 사무실에서 강을 명확하게 볼 수 있었습니다. 창문이 아니라 400평방 킬로미터에 해당하는 21,000개의 이미지로 생성된 거대한 정사 사진에서였습니다.
대규모 프로젝트를 위한 대규모 드론 매핑
시 홍수 통제국은 양쯔강 해안선의 100km, 양쪽 500m의 고해상도 정사 사진을 생성하는 명확한 브리핑을 가지고 있었습니다. 프로젝트 지역은 서쪽으로 Jurong 시의 Dadao 강에서 Yangzhong 시의 Xilaiqiao 타운까지 뻗어 있으며 강에 있는 몇 개의 섬을 포함합니다.
400평방 킬로미터 지역은 단지 8cm의 지상 샘플링 거리로 매핑되었습니다.
하는 동안 대규모 드론 매핑 이전에 달성한 적이 있다면 모든 팀에게 큰 도전입니다. Griflion M8 드론으로 시 홍수 통제국은 작업에 적합한 도구가 있다고 믿었습니다.
수직 이착륙(VTOL) 드론은 고정익과 멀티로터 드론의 장점을 결합한 것입니다. 멀티로터 드론과 마찬가지로 VTOL 드론은 거의 모든 곳에서 이착륙할 수 있지만 고정익 드론에 비해 비행 속도가 더 빠르고 배터리 수명이 더 깁니다.
팀은 MMC를 선택했습니다. 그리플리온 M8 정확한 매핑을 위해 고해상도 카메라와 RTK/PPK 시스템이 장착된 드론.
실행 전 검사: 정확한 결과 보장
RTK/PPK는 놀라울 정도로 정확하지만, 이렇게 크고 중요한 프로젝트의 경우 팀은 결과의 정확성을 확인하고 프로젝트의 성공을 설명하는 방법을 원했습니다.
비행이 시작되기 이틀 전에 프로젝트 팀은 조사 지역 전체에 추가 기준점을 표시했습니다. 복도 매핑 프로젝트의 모범 사례에 따라 지상 기준점이 오프셋 또는 '지그재그' 패턴으로 조심스럽게 배치되었습니다. 모든 지상 기준점을 조사했기 때문에 팀은 결과를 절대적으로 확신할 수 있었습니다. 완성된 프로젝트에는 총 160개의 지상 기준점과 검문소가 있었습니다.
계획 실행
이른 아침, 드론이 윙윙거렸다. 주황색 날개는 2.5m에 걸쳐 뻗어 하늘을 향해 우뚝 섰습니다.
이륙하기 전에 조종사는 미리 계획된 경로를 드론에 업로드했습니다. 정확한 재구성을 보장하고 필요한 8cm GSD를 달성하기 위해 팀은 75% 전면 및 70% 측면 오버랩을 설정했습니다.
팀은 프로젝트에 필요한 41회 비행 중 첫 비행을 완료한 드론을 추적했습니다. 발사 한 시간 후 Griflion은 안전하게 돌아왔습니다. 정확도를 보장했을 뿐만 아니라 RTK 베이스 스테이션이 집으로 가는 길을 찾는 데 도움을 주었습니다.
조종사는 빠른 점검 후 드론을 차에 싣고 다음 발사 지점으로 이동했다. 앞으로 며칠 동안 이 과정을 40번 더 반복했습니다.
일일 데이터 처리
드론 비행은 15일에 걸쳐 진행되었지만, 사무실로 돌아온 직원들은 비행이 완료될 때까지 기다리지 않고 작업을 시작했습니다.
Pix4D의 Minyi Pan은 다음과 같이 설명합니다. “이 프로젝트의 범위 때문에 처리를 일찍 시작하는 것이 특히 중요했습니다. 누락된 이미지를 다시 촬영하기 위해 이미 커버된 비행 지역으로 다시 운전하는 것은 시간과 에너지 낭비일 것입니다. 잠재적인 문제를 조기에 발견하면 팀에서 많은 시간을 절약할 수 있습니다.”
팀원들은 데이터를 Pix4Dmapper로 가져와서 이미지 겹침을 확인했습니다. Pix4Dmapper의 Fast Processing 옵션을 통해 팀은 대규모 데이터 세트도 빠르게 검토할 수 있었고 Quality Report는 결과가 신뢰할 수 있음을 확인했습니다. 대규모 장기 프로젝트에서는 날씨가 문제였습니다. 조명이 하루하루 바뀌면서 이미지의 광도도 바뀌어 병합된 출력물에 줄무늬가 생겼습니다.
“때때로 날씨가 맑았다가 다음에는 폭풍우가 쳤습니다.” Mrs Pan이 계속 말했습니다. “중국의 이 지역에서는 카테고리 6 또는 7의 바람이 드문 일이 아닙니다. 그러나 악천후와 기타 어려움에도 불구하고 우리는 결과에 매우 만족했습니다.”
비행 15일 후, MMC 팀 400평방 킬로미터를 덮고 4,200만 픽셀의 해상도로 21,000개 이상의 고품질 드론 이미지를 캡처했습니다. 팀에서 빠르게 처리된 데이터를 확인한 후 상위 수준에서 다시 처리했습니다.
간단한 워크플로, 정확한 결과
비공식 설문 조사에서 대부분의 사용자는 '큰' 프로젝트가 10,000개 이상의 이미지라는 데 동의했습니다.
Yangtze River 프로젝트는 각각 42메가픽셀의 21,000개 이상의 이미지로 구성되었습니다.
그러나 프로젝트의 규모에도 불구하고 Pix4Dmapper에서 처리하는 것은 간단했습니다.
RTK/PPK와 지상 통제 지점 덕분에 팀은 표준 작업 흐름을 사용할 수 있었습니다. "전통적인 '3단계 작업 흐름'은 대부분의 작업을 컴퓨터에 제공합니다!" Mrs Pan을 추가합니다. 이미지는 연속적이고 왜곡되지 않으며 측정 가능한 이미지인 정사 사진으로 연결되었습니다.
팀은 표준 설정으로 훌륭한 결과를 얻었고 Pix4Dmapper가 이러한 대규모 데이터 세트를 처리하는 데 시간이 좀 걸리지만 최소한의 인간 개입만 필요하다는 것을 발견했습니다.
팀은 레이클라우드에 의존하여 지상 기준점을 표시했습니다. 몇 개의 기준점을 수동으로 표시한 후 소프트웨어가 인계받아 나머지 지점을 자동으로 표시합니다. 약간의 수동 미세 조정이 필요할 수 있지만 팀은 이 기능이 "매우 편리하고 실용적"이라고 보고했습니다.
품질 보고서에서 결과를 확인하여 프로젝트 요구사항에 매핑되었는지 확인했습니다.
대규모 매핑에 드론을 사용하는 이유는 무엇입니까?
드론은 이 정도 규모의 프로젝트에서는 특이한 선택으로 보일 수 있습니다. 그러나 경비행기는 비행 비용이 엄청나게 비싸고 논리적으로 어렵습니다. 위성 이미지가 해답처럼 보일 수 있지만 필요한 해상도가 아닙니다.
우리의 하늘은 위성으로 가득 차 있지만 사용 가능한 이미지가 항상 최신 상태는 아닙니다. 한 가지 명확한 예는 위성 이미지가 캡처되었을 때 완성되지 않았지만 정사 사진에서 쉽게 발견할 수 있는 농구 코트입니다.
Orthophotos는 스티칭된 위성 이미지에 비해 정확성이라는 또 다른 이점이 있습니다. 지형이 완벽하게 평평한 드문 지역을 제외하고 이미지를 스티칭하면 사진이 잘못 정렬된 아티팩트가 발생합니다. 수정된 정사 사진은 이를 고려하기 위해 DSM(디지털 표면 모델)을 통해 지형의 높이를 고려합니다. 드론 이미지로 생성된 정사 사진이 더 정확합니다.
팀은 orthophotos의 자연스러운 색상에 매우 만족했으며 오버랩이 잘 되었기 때문에 간격이 거의 없었습니다.
물은 정사모자이크로 재구성하기가 매우 어렵습니다. 강에 약간의 '균열'이 나타났지만 팀은 레이클라우드의 표면 도구로 구멍을 막아 완성된 모델의 외관을 크게 개선할 수 있었습니다.
최종 결과는 첫 드론 비행 후 불과 한 달 만에 전달되었습니다.
"데이터 주석의 경우 이러한 정사 사진의 정확도와 해상도가 우리의 요구를 훨씬 능가합니다."라고 지방 홍수 통제국의 책임자는 말했습니다. "Pix4D는 강력할 뿐만 아니라 작동하기 쉽고 빠르게 시작할 수 있으며 많은 전문 지식이 필요하지 않습니다."
그는 이어 “저희는 작은 강과 호수, 우리만의 작업을 촬영하기 위해 보통 작은 드론을 사용합니다. 직원은 데이터 처리를 수행하여 고정밀 정사 사진을 생성할 수 있습니다. 수백 평방 킬로미터의 데이터를 처리하기 위해 Pix4D를 사용하는 이 프로젝트는 성공적이었으며 넓은 영역의 처리 능력에 대한 우리의 확신을 더해주었습니다.”
결과는 나왔지만 프로젝트는 계속됩니다. 전장시 홍수 통제국은 양쯔강 정사 사진을 정기적으로 업데이트하고 이 기술을 전장의 더 많은 강과 호수로 확장할 계획입니다. 이 프로젝트를 모범으로 삼아 팀은 더 많은 도시에서 유사한 드론 프로그램을 시작하기를 희망합니다. 홍수에 대한 지역의 복원력을 향상시킬 뿐만 아니라 궁극적으로 양쯔강의 6,300km 전체가 매핑된다는 것을 의미할 수 있습니다.
