Utvärdering av höjdosäkerhet i digital terrängmodell framtagen med fotografier infångade med DJI Phantom 4 RTK

Autor: Bååth, Maya, Jonsson, Frida
Jazyk: švédština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: Att använda obemannade flygfarkoster, även kallat UAS (unmanned aerial systems), i karterings- och modelleringssyften har blivit en välanvänd metod de senaste åren. Mycket på grund av den tekniska utvecklingen som till stor del automatiserat processen med att framställa höjdmodeller och ortofoton. Inom ramen för denna studie kommer vi att titta närmare på hur olika faktorer påverkar höjdosäkerheten hos en höjdmodell framställd med data insamlat med en Real-Time Kinetic-UAS (RTK-UAS). Studien kommer dels att undersöka hur stor osäkerheten blir om endast den integrerade nätverks-RTK:n (NRTK) används vid georeferering av flygbilderna, dels att se hur stor påverkan adderade markstödpunkter har på osäkerheten. Studien kommer även undersöka hur stor påverkan flyghöjden har på osäkerheten genom att jämföra data från två flyghöjder: 100 m och 50 m. Det sista studien som undersöks är vilken inverkan snedbilder har på osäkerheten. Detta genom att jämföra en flygning där lodbilder tagits med en flygning där kameran har haft en vinkling på 60° från lod. Studien genomfördes med hjälp av Falun kommuns mättekniker som manövrerade UAS:en. För att kunna testa markstödpunkternas inverkan på osäkerheten mättes nio punkter in. Även kontrollprofiler mättes för att kunna kontrollera höjdmodellerna som producerades. Totalt genomfördes 3 olika flygningar: 100 m med lodbilder, 50 m med lodbilder samt 50 m med snedbilder. De insamlade fotografierna importerades till programvaran Agisoft Metashape där de georefererades med olika metoder. För att undersöka hur markstödpunkter påverkar osäkerheten genomfördes fem olika georefereringsmetoder av fotografierna tagna på 100 m flyghöjd med olika antal markstödpunkter i varje. RMS-värdet varierade från 0,060 m för NRTK + 1 GCP till 0,068 m för NRTK+2 GCP som fick den högsta osäkerheten.Undersökningen av flyghöjder visade att en lägre flyghöjd har en tydlig effekt på mätosäkerheten. En minskning av RMS-värdet sågs när 50 m flyghöjd användes jämfört med när 100 m flyghöjd användes. Användningen av snedbilder gav ingen tydlig effekt på mätosäkerheten. RMS-värdet blev 0,014 m då lodbilder användes och 0,017 m då snedbilder användes. Snedbildernas resultat försämrades något på grund av den adderade höjden från gräset, så på endast hårdgjorda ytor blir RMS-värdet från snedbildsflygningen noterbart lägre än RMS-värdet från lodbildsflygningen.
The technology of Unmanned Aerial Systems (UAS) has gained popularity as atool for mapping and modeling applications in recent years. This is mainly dueto the technological developments that have largely automated the process ofproducing digital elevation models (DEMs) and orthophotos. This study investigates the factors that effect the height uncertainty in anelevation model that is produced with data collected with a NRTK-UAS(Network Real-Time Kinematic UAS). We also evaluate two differentscenarios i.e. how the uncertainty is affected by using only NRTK-UAS andthe effect of adding ground control points (GCPs) to NRTK-UAS. It is alsoinvestigated how the flying height and using oblique images affect the DEMuncertainty. This will be assessed by comparing two flights i.e. by capturingnadiral and oblique images. The oblique images were captured at a 60° angle. The study was realised with help from the surveying engineer of Falunmunicipality, who maneuvered the UAS. The study area was around three anda half ha and consisted mainly of park. To be able to test differentgeoreferencing methods GCP:s were surveyed, as well as control profiles thatserved as a reference for investigating the uncertainty of the elevation model.There were totally 3 different flying methods tested: 100 m with nadiralorientation, 50 m with nadiral orientation and 50 m with oblige orientation. The acquired data was processed in the software Agisoft Metashape, where itwas georeferenced with different above-mentioned methods. To be able toexamine which impact GCP has on the uncertainty, five different sets withdifferent number of GCP were made with the photos captured from 100 mflying height. The RMS value varied from 0,060 m for NRTK+1 GCP whichhad the lowest RMS value to 0,068 m for NRTK+2 GCP which had the highest RMS value. We used the combination of NRTK-UAS and GCPs for testing the impact offlying height on the uncertainty. The flying heights 100 m and 50 m wascompared. A decrease of the uncertainty was observed when the flying heightwas 50 m instead of 100 m. Our results show that the RMS-value increased from 0,014 m to 0,017 musing nadiral and oblique images, respectively. The difference is too small tobe able to draw a conclusion. The results for the oblique images improvedwhen only hard surfaces such as asphalt, concrete etc. were observed.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: