LiDAR czy fotogrametria? Jak wybrać odpowiednią technologię do tworzenia chmur punktów
Chmury punktów stanowią jeden z najważniejszych zbiorów danych, z jakich korzystają specjaliści ds. geodezji, GIS oraz branży budowlanej. Najczęściej są one generowane za pomocą skanowania laserowego (LiDAR) lub fotogrametrii. Choć wizualnie mogą wyglądać podobnie, to technologia ich pozyskiwania, możliwości oraz ograniczenia różnią się diametralnie.
Zastanawialiście się kiedyś, którą z metod warto wybrać w zależności od zadania? Przedstawiamy najważniejsze różnice i wskazówki, jak dobrać odpowiednie rozwiązanie.
Chmury punktów LiDAR – precyzja w gęstym terenie
LiDAR (Light Detection And Ranging) to technologia, która wykorzystuje impulsy laserowe do pomiaru odległości od obiektów i tworzenia trójwymiarowego odwzorowania terenu.
Jak działa LiDAR?
-
Sensor wysyła impulsy laserowe i mierzy czas ich powrotu
-
Znając dokładne położenie sensora, można wyznaczyć pozycję punktu odbicia w przestrzeni 3D
-
Wynikiem jest gęsta chmura punktów z informacjami o intensywności odbicia, liczbie powrotów i klasyfikacji (teren, roślinność, obiekty)
Zastosowania
-
Mapowanie terenu pod gęstymi koronami drzew
-
Analiza linii wysokiego napięcia
-
Modele 3D infrastruktury i budynków
Główne zalety
-
Możliwość penetracji przez roślinność
-
Dokładność danych niezależna od światła dziennego
-
Klasyfikacja danych (np. teren, drzewa, budynki)
Ograniczenia
Fotogrametryczne chmury punktów – dokładność w kolorze
Co to jest fotogrametria?
To metoda pozyskiwania danych przestrzennych na podstawie zdjęć, wykonywanych z różnych kątów – zarówno z powietrza (np. dronami), jak i z ziemi. Za pomocą specjalistycznego oprogramowania, na podstawie punktów wspólnych na wielu zdjęciach, tworzy się trójwymiarową chmurę punktów.
Jak działa fotogrametria?
-
Wiele zdjęć tego samego obiektu z różnych miejsc
-
Matematyczna rekonstrukcja 3D na podstawie wektorów widzenia kamery
-
Powstaje cyfrowy model rzeczywistości, gotowy do pomiarów i analiz
Mocne strony fotogrametrii lotniczej
-
Szybkie i ekonomiczne pozyskiwanie danych
-
Wysoka dokładność i rozdzielczość
-
Możliwość wielokrotnego wykorzystania danych
-
Brak konieczności fizycznego dostępu do miejsca pomiaru
-
Łatwa wizualizacja kolorowych modeli 3D
Ograniczenia fotogrametrii lotniczej
-
Uzależnienie od warunków oświetleniowych i pogodowych
-
Problemy z pozyskaniem danych w gęstej roślinności
-
Trudności z odwzorowaniem powierzchni o niskim kontraście
-
Brak możliwości „zajrzenia” pod okap roślinności
Gęstość fotogrametrycznej chmury punktów
W dobrze wykonanym opracowaniu fotogrametrycznym gęstość może wynosić nawet setki punktów na metr kwadratowy. Co istotne – do wykonania zdjęć można użyć nawet standardowego aparatu cyfrowego lub kamery drona.
Drony w fotogrametrii
Drony stanowią obecnie najczęstsze narzędzie do zbierania danych fotogrametrycznych. Są tańsze niż załogowe samoloty i dają świetną jakość danych dla terenów otwartych.
Ale trzeba pamiętać – tam, gdzie nie widać, tam fotogrametria nie pomoże. Obiekty zasłonięte, np. teren pod drzewami, będą poza zasięgiem tej technologii.
LiDAR czy fotogrametria? – jak wybrać metodę?
To zależy od rodzaju projektu.
Kiedy wybrać LiDAR?
-
Potrzebujesz danych spod koron drzew
-
Tworzysz modele sieci infrastrukturalnych
-
Dokładność danych musi być niezależna od warunków oświetleniowych
Warto wtedy zainwestować w technologię LiDAR – mimo wyższych kosztów.
Kiedy postawić na fotogrametrię?
-
Mapujesz rozległy otwarty teren
-
Liczy się kolor i fotorealistyczna prezentacja
-
Budżet projektu jest ograniczony
W takich przypadkach fotogrametria w zupełności wystarczy.
Podsumowanie
Nie ma jednej idealnej metody. Wybór pomiędzy LiDAR a fotogrametrią zależy od celu projektu, warunków terenowych i budżetu. Wiedza o mocnych i słabych stronach obu rozwiązań pozwala podejmować świadome decyzje technologiczne.
Źródło: www.scoutaeria.com.eu
