Рис. 4.25. Карта рельефа природного заказника Ичалковский (сплошные горизонтали проведены через 5 метров)

4.7. Беспилотная аэрофотосъемка гидротехнического объекта

На западной границе территории заказника на реке Пьяне сохранились остатки возведённой в 1951 году плотины Ичалковской ГЭС. К 2020 году русловое водохранилище перестало существовать, но остатки гидротехнического объекта сохранились. Вмешательство человека и не учет природных факторов внесли большие изменения в природный ландшафт. Для использованиясовременногосостоянияместностиврекреационныхцеляхили восстановления утраченного ландшафта необходимо при проектировании располагать современным, достоверным крупномасштабным планом местности.

В этих целях принято решение о выполнении беспилотной аэрофотосъёмки и поздней осенью 2020 года было произведено воздушное фотографирование с помощью мультикоптера DJI S1000 и цифровой камеры

Sony Alphe 7R.

107

Предварительно, перед началом аэрофотосъёмки была выполнена рекогносцировка территории гидротехнического объекта, в процессе которой определены необходимые для полета направление и скорость ветра, а также выбрана площадка старта беспилотника и размещено необходимое оборудование.

Для подготовки плана полета использовано программное обеспечение

Universal Ground Control Software (UgCS), предоставляющее необходимые возможности для проектирования полета и управления БПЛА. Так как площадь объекта съемки оказалась значительной, то было разработано несколько вариантов плана полета. С учетом ограниченного времени работы аккумуляторовиавтоматическоговозвратамультикоптеравначальнуюточку, произведён расчет необходимого общего времени полета. Максимальная высота полета над землей запланирована в 200м. План полета представлен на рис. 4.26.

Рис. 4.26. Подготовка одного из планов полета

Для разреженной планово-высотной привязки аэрофотоснимков была выполнена маркировка опознаков, расположенных по периметру участка съемки. Схема расположения опознаков представлена на рис. 4.27.

Полевые измерения координат опознаков выполнены кинематическим методом при помощи двухчастотных геодезических GPS-приемников Sokkia GRX2 в режиме RTK (рис. 4.28). Местоположение базовой станции было выбрано на территории съемки.

108

Рис. 4.27. Схема расположения опознаков

Рис. 4.28. Полевые работы по определению координат опознаков (а) и взлёт беспилотного аппарата (б)

Аэрофотосъёмка производилась в течение одного дня (рис. 4.29) и в результате были получены аэрофотоснимки для дальнейшей камеральной их обработки с целью составления ортофотоплана территории.

109

Рис. 4.29. Построение плотного облака точек

Обработка материалов беспилотной аэрофотосъемки выполнена с использованием программного обеспечения Agisoft Photoscan в следующем порядке:

1)Импорт аэрофотоснимков.

2)Расстановка маркеров.

3)Импорт координат опознаков.

4)Выравнивание аэрофотоснимков.

5)Создание плотного облака точек.

6)Создание цифровой модели поверхности.

7)Создание карты высот.

8)Создание ортофотоплана.

Впроцессеобработкиизмеренийиоценкиточностиположениякаждого опознака были получены следующие обобщенные данные: общая ошибка положения опознаков составила 0,0057 м, а контрольных точек 0,0831 м. Причем, ошибки по высоте соответственно равны 0, 00087 м и 0,0753 м. Это подтверждает результаты ранее выполненных наших исследований. Несколькобольшиеожидаемыхошибкиточекповысотеобъясняютсятем,что высоты исходных опознаков определялись методом глобального позиционирования, а не геометрическим нивелированием.

После этапа выравнивания снимков и оптимизации камер приступили к созданию плотного облака точек (рис. 4.29).

Спомощьюинструмента«Обработка– Построитьмодель»быласоздана трехмерная модель, а затем – цифровая модель (рис.4.30).

110

Рис. 4.30. Построение цифровой модели местности (ЦММ)

Карта высот строилась в географической проекции (Local Coordinates (m)) на основе плотного облака точек при отключенной интерполяции по команде «Обработка – Построить карту высот» (рис. 4.31).

Рис. 4.31. Полученная карта высот

После создания карты высот приступили к построению ортофотоплана, разрешение которого было оставлено по умолчанию. Ортофотоплан экспортированспривязкойвформатGeoTIFFдлядальнейшегоиспользования в геоинформационных системах Полученный ортофотоплан в уменьшенном виде представлен на рис. 4.32.

111