Hoe maak je nauwkeurige 3D-fotogrammetriekaarten met behulp van GCP's en een niet-RTK-drone?

Deze tutorial is bedoeld voor professionals en hobbyisten die nauwkeurige 3D-terrein- of terreinkaarten nodig hebben, maar geen dure drone met RTK-module bezitten. Deze handleiding laat zien hoe u kaarten tot op de centimeter nauwkeurig kunt maken met een standaard (niet-RTK) drone, grondcontrolepunten (GCP's) en fotogrammetriesoftware.

In tegenstelling tot drones met RTK-functionaliteit, die georeferentiële gegevens met een nauwkeurigheid tot op de centimeter direct in elke foto integreren, vertrouwen drones zonder RTK op standaard GPS, wat positiefouten van enkele meters kan veroorzaken. Om deze beperking te overwinnen, gebruiken we fysieke markers (GCP's) waarvan de exacte coördinaten worden gemeten met een RTK Calibrated Surveyor KitDeze dienen als referentiepunten in de fotogrammetrieworkflow. Met zorgvuldige planning en verwerking kunt u zelfs met een standaard drone een nauwkeurigheid van landmeetkundig niveau bereiken.

Zorg ervoor dat u toegang en inloggegevens hebt voor een NTRIP service. Heeft u hulp nodig bij het vinden van een correctieservice? Raadpleeg dan onze Lijst van NTRIP correctiediensten in uw land.

Vereiste hardware:

RTK Calibrated Surveyor Kit
Grondcontrolepunten (GCP) voor drones
een drone met camera en SD-kaart erin
a smartphone
een computer

Vereiste software:

SW-kaarten
Dronelink
WebODM (Het is een open-source fotogrammetrietool met optionele betaalde functies zoals een cloudservice, technische ondersteuning, enz. Als je een technische gebruiker bent en geen probleem hebt met wat praktische installatie, kun je het gratis installeren via GitHub. In onze tutorial gebruiken we de betaalde cloudversie van WebODM)

Hoe maak je nauwkeurige 3D-kaarten met drone- en grondcontrolepunten?

Plaats GCP's en meet de precieze coördinaten met behulp van een RTK-kit

Plaats grondcontrolepunten (GCP's) in uw kaartgebied. Om ervoor te zorgen dat uw uiteindelijke 3D-model nauwkeurig is, volgt u deze regels:
- Plaats GCP's bij elke hoek van de meting en minstens één in het midden.
- Houd de GCP's 50–100 meter uit elkaar. Voeg indien nodig meer ruimte toe langs de lange randen.
- Zorg ervoor dat GCP's duidelijk zichtbaar zijn vanuit de lucht en niet worden geblokkeerd door bomen of andere objecten.
- Als het terrein oneffen is, plaats dan GCP's op zowel hoge als lage hoogtepunten.

Sluit de RTK-kit aan op uw smartphone via USB of Bluetooth. In deze tutorial gebruiken we een USB-verbinding.
Open SW Maps, maak verbinding met uw RTK-kit en maak vervolgens verbinding met de NTRIP service door de stappen in de Gebruiksaanwijzing RTK Calibrated Surveyor Kit met SW Maps gedeelte van de gebruikershandleiding.
Zorg ervoor dat u de hoogte van het instrument instelt op de hoogte van uw meetstok. Dit is cruciaal voor het nauwkeurig meten van posities op grondniveau.

Voordat u metingen in het veld uitvoert, moet u ervoor zorgen dat de RTK-kit is aangesloten op uw smartphone en correcties ontvangen. Open in SW Maps het hoofdmenu en tik op GNSS StatusControleer het type fix: voor de beste nauwkeurigheid moet RTK Fix worden weergegeven.

Plaats de RTK-kit op de eerste GCP en zorg ervoor dat de bel op de paal zich in het midden van de cirkel bevindt. Dit bevestigt dat de paal perfect verticaal staat voor een nauwkeurige positionering.

Voordat u metingen in het veld uitvoert, moet u ervoor zorgen dat de RTK-kit is aangesloten op uw smartphone en correcties ontvangen. Open in SW Maps het hoofdmenu en tik op GNSS-statusControleer het type fix: voor de beste nauwkeurigheid moet RTK Fix worden weergegeven.

Tik op het zijmenu, tik op Functie->Laag maken.

Voer de laagnaam in, selecteer 'Punt' als geometrietype en kies een geometriesymbool. U kunt in deze fase ook de kleur van de laag instellen.

Selecteren Satelliet als achtergrondkaart. Inschakelen Tracks, en kies onder Filter voor Feature-lagen.

Media Voeg laag toe en tik op GNSS-opnamefunctie.

Stel de laagnaam in, kiezen PUNT als het geometrietype en selecteer een geometrie symbool. pers Toevoegen.

De nieuwe laag verschijnt. Druk op Sluiten.

Media Rec,en pictogram en tik op Recordfunctie.

In de Opmerkingen Voer in het veld de naam van het grondpunt in, bijvoorbeeld GCP 1. We raden aan om het veld middeling vakje om de kit een gemiddelde positie te laten berekenen (zorg ervoor dat de paal tijdens dit proces statisch blijft). Het fixtype moet RTK Fix blijven voor een goede nauwkeurigheid van de metingen. Druk vervolgens op '+' om de positie vast te leggen. Je ziet een bericht met de tekst 'Punt vastgelegd!'.

Ga naar grondcontrolepunt #2 en voer de meting uit zoals uitgelegd in stap 15. Herhaal dit proces voor al uw grondcontrolepunten (in onze tutorial gebruikten we 6 GCP's).
Zodra u klaar bent, ziet u een kaart met alle opgenomen objecten.

Om uw project te exporteren, tikt u op het hoofdmenu van SW Maps, drukt u op Project exporteren.

Kies spreadsheet exportformaat. Selecteer XLS in Spreadsheetinstellingen en druk op Exporteren.

Maak dronebeelden

Start de DroneLink-app op uw smartphone.
Zet je drone en afstandsbediening aan. Verbind je smartphone naar de controller.
Wacht tot DroneLink de drone detecteert en de GPS-vergrendeling bevestigt
Tik op "+" om een nieuwe vluchtmissie te maken. Kies Mapping sjabloon.
Om grenspunten te definiëren, stijg je drone op en beweeg je hem naar het eerste GCP. Houd er rekening mee dat het eerste punt de hoogte van de vlucht aangeeft als je de betaalde versie van Dronelink gebruikt.
Tik Record om de coördinaten van 1 GCP op te slaan.

Navigeer je drone naar de volgende GCP en sla de coördinaten op. Herhaal dit voor alle GCP's die je hebt en druk op . Volgende.

Selecteer Foto's als mediatypebestand bovenaan en druk op Volgende.

Pas de geavanceerde instellingen niet aan als u geen geavanceerde gebruiker bent en druk op Volgende.

Pas de geavanceerde instellingen niet aan als u geen geavanceerde gebruiker bent en druk op Volgende.

Kies het snelheid van de vlucht en druk op Volgende.

Zet de Vooroverlap en druk op Volgende.

Zet de Zijoverlap en druk op Volgende.

Kies Raster als patroon en druk op Volgende.

In de Kaartrichting In de instellingen kunt u uw voorkeursrichting kiezen, maar in ons geval hebben we de standaardoptie gebruikt. Klik op Volgende.

Zet de Gimbal-afstand van de dronecamera in graden en druk op Volgende.

Vul de naam van het missieplan in en druk op Volgende.

De samenvatting van de missie wordt getoond. Druk op Doorgaan.

De missie wordt berekend. Druk op Spelen om het te lanceren.

De drone navigeert naar het startpunt en start vervolgens de missie. De drone vliegt automatisch – handmatige bediening is tijdens de vlucht niet nodig. Je kunt de voortgang van de missie volgen via het vluchtdashboard van de app.

Zodra de missie voltooid is, zie je een melding in de app.

Nu hebt u alle veldmetingen verzameld die nodig zijn om een 3D-model te maken.

Verwerk afbeeldingen en bouw een 3D-model van het terrein

Wanneer u weer terug bent op uw kantoor-pc, zet u het bestand dat u in stap 5 uit SW Maps hebt geëxporteerd, over naar uw pc. We gebruiken dit bestand, met de GCP-coördinaten, later tijdens het uitlijningsproces van de foto's in WebODM om de nauwkeurigheid van het 3D-model te verbeteren.
- Als u gebruik maakt Android, verbind uw telefoon via USB met de pc, selecteer file Transfer modus en kopieer het geëxporteerde bestand van de SW_Maps map.
- U kunt het bestand ook per e-mail naar uzelf sturen of uploaden naar een cloudservice (bijvoorbeeld Google Drive of Dropbox) en downloaden op uw pc.

Download alle foto's die de drone heeft gemaakt. Dit kun je doen door de drone rechtstreeks op je computer aan te sluiten of door de SD-kaart uit de drone te halen en in je pc te plaatsen.
Zoek uit alle gemaakte foto's de foto's waarop GCP zichtbaar is en sla deze op in een aparte map.
Open WebODM. Klik Voeg een project toe, geef het een naam, voeg indien nodig een beschrijving toe en druk op creëren.

Ga naar uw GCP-interface, Klik Bestaand controlepuntbestand laden.

Selecteer het bestand dat u uit SW Maps hebt geëxporteerd en druk op Open.

Er verschijnt een voorbeeld van het Ground Control Point (GCP)-bestand, met de precieze coördinaten van elk punt. Klik Laden om de GCP's te importeren.

Media Kaartaanbieder en klik op Satelliet naar Satellietweergave om de GCP's op de kaart te visualiseren.

Media Kies afbeeldingen.

Ga naar de map met GCP-afbeeldingen die u in stap #38 hebt voorbereid, selecteer ze allemaal om te importeren naar WebODM en druk op Open.

Afbeeldingen met GCP worden geladen. Nu koppelen we elke GCP-coördinaat aan een dronebeeld van het bijbehorende doel. Klik op de eerste afbeelding.

Klik op 'Verwijder vooraf ingestelde coördinaten' in het venster Grondcontrolepunten en het kaartweergavevenster.

Klik op de "+Klik op de knop "" en klik vervolgens op het midden van het controlepunt in de afbeelding. Koppel het vervolgens aan het corresponderende punt in de satellietweergave door op dezelfde locatie te klikken. U kunt bepalen welke GCP welke is door het nummer in de foto te controleren. Dit nummer zou moeten overeenkomen met de naam die zichtbaar is in het satellietvenster.

Media Rug Herhaal stap 46-48 voor elke resterende GCP-afbeelding om elke foto te koppelen aan de bijbehorende coördinaat. Eén GCP kan worden gekoppeld aan meerdere afbeeldingen met hetzelfde punt. Deze stappen zijn belangrijk, omdat het gegenereerde bestand elke GCP koppelt aan specifieke pixelwaarden (X, Y, Z) binnen de afbeelding. Deze worden gebruikt om de nauwkeurigheid van de georeferentie te verbeteren.

Wanneer alle GCP-afbeeldingen zijn gekoppeld aan precieze coördinaten van GCP, drukt u op Bestand exporteren en druk op BespaarMet dit exportbestand van Ground Control kunt u de kaart nauwkeurig uitlijnen voor verdere nabewerking in WebODM.

Hernoem het bestand naar GCP_file.txt en verplaats het naar dezelfde map waar al uw drone-afbeeldingen zijn opgeslagen.

Laten we nu alle terreinfoto's importeren. Ga naar de Overzicht en klik op Selecteer GPS-afbeeldingen en -bestanden.

Selecteer alle drone-afbeeldingen samen met het GCP_file.txt en klik vervolgens op OpenWacht een paar seconden totdat de gegevens op de kaart worden weergegeven.

Schakel satellietweergave of Google Maps-weergave in Basiskaarten.

Kies Verwerkingsoptie volgens uw behoeften. Wij zullen gebruiken Hoge resolutieHet optimaliseert de instellingen om orthofoto's en 3D-modellen van de hoogste kwaliteit te genereren. Gebruik dit als u de beste visuele details wilt, maar houd er rekening mee dat dit meer verwerkingstijd en geheugen vereist. Druk op Bevestigen.