Pomiary batymetryczne w Rumunii z wykorzystaniem YellowScan Navigator

Wyzwanie

Od monitoringu erozji wybrzeża po kontrolę zapór – pomiary batymetryczne w Rumunii wiążą się z unikalnym zestawem wyzwań środowiskowych i logistycznych.

W rejonie Morza Czarnego woda charakteryzuje się wysoką mętnością, a sygnały GNSS są często niestabilne – co znacząco ogranicza dokładność tradycyjnych metod pomiarowych.

Dodatkowo lokalizacje śródlądowe, takie jak rzeki i zbiorniki zaporowe, wprowadzają kolejne utrudnienia:

• silne prądy,
• strome skarpy,
• ograniczony dostęp do terenu.

Aby uzyskać dane niezbędne do:

• monitoringu infrastruktury,
• badań archeologicznych,
• modelowania powodzi,

zespoły pomiarowe potrzebowały rozwiązania zdolnego do pracy w trudnych warunkach, które jednocześnie zapewnia wysokiej jakości, georeferencyjne dane 3D.

Integracja: Tundra 2
Rozwiązanie: Navigator

Opinia eksperta:

„Pomimo trudnych warunków – mętnej wody i zakłóceń GPS – Navigator konsekwentnie dostarczał użyteczne dane batymetryczne do analiz infrastrukturalnych i archeologicznych.”

Ciprian Iorga
CEO & Founder, La Orizont

Firma: La Orizont
Strona: www.laorizont.ro
Kraj: Rumunia

SUCCESS STORY

Rozwiązanie

Ciprian Iorga z La Orizont oraz Eduard Năstase z Narodowego Instytutu Fizyki Ziemi zdecydowali się na wykorzystanie kombinacji systemów LiDAR YellowScan, aby sprostać tym wyzwaniom.

Do mapowania dna wykorzystano YellowScan Navigator – system batymetryczny montowany na UAV, zaprojektowany do pracy w płytkich, mętnych wodach.

Aby uzupełnić dane batymetryczne i uzyskać pełne pokrycie topograficzne, zastosowano również:

• Surveyor Ultra (V2)
• Vx20-300

na tych samych lub sąsiednich obszarach – szczególnie tam, gdzie gęsta roślinność lub zróżnicowany teren wymagały większej gęstości punktów i precyzji.

Połączenie tych systemów umożliwiło uzyskanie kompletnego pokrycia:

• pod wodą
• i nad powierzchnią terenu

bez kompromisów w zakresie jakości danych i efektywności operacyjnej.

W projekcie zrealizowano trzy różne misje:

Wybrzeże Morza Czarnego (Mangalia – Venus Beach)

W tym projekcie monitoringu wybrzeża zespół skupił się na mapowaniu obszarów zagrożonych erozją, łącząc środowiska:

• bagienne,
• plażowe,
• płytkie wody morskie,
• infrastrukturę stworzoną przez człowieka.

Dzięki YellowScan Navigator możliwe było wykonywanie pomiarów do głębokości 5–6 metrów – nawet w warunkach wysokiej mętności wody.

Uzyskane dane batymetryczne wspierały:

• planowanie infrastruktury,
• zarządzanie linią brzegową.

Parametry:

• System:
  YellowScan Navigator + YellowScan Vx20-300 (oba na dronie Tundra 2)
• Liczba lotów:
  • 8 lotów Navigator
  • 2 loty Vx20-300
• Powierzchnia pomiaru:
  ok. 1 km² (ląd + woda)

Parametry lotu i przetwarzania (dla projektu)

• Wysokość lotu: 80 m
• Prędkość: 7 m/s
• Czas realizacji misji:
  • planowanie + zbieranie danych: ~8 godzin (1 dzień roboczy)
  • przetwarzanie danych: ~24 godziny
• Oprogramowanie:
  • YellowScan CloudStation
  • CloudCompare

Histria – starożytne miasto

Głównym celem było przeprowadzenie badań archeologicznych obejmujących:

• zatopione ruiny,
• struktury powierzchniowe

w rejonie kurhanu.

Na tym stanowisku:

• płytka woda,
• zakłócenia GNSS

stanowiły poważne wyzwanie dla klasycznych metod pomiarowych.

Navigator umożliwił jednak pozyskanie użytecznych danych batymetrycznych mimo tych ograniczeń, co pozwoliło badaczom:

• odkrywać,
• analizować

zanurzone struktury o znaczeniu historycznym.

Parametry:

• System:
  • Navigator (na Tundra 2)
  • Vx20-300 (na Tundra 2)
  • Surveyor Ultra (na DJI M300)
• Liczba lotów:
  • 5 lotów Navigator
  • 4 loty Vx20-300
  • 2 loty Surveyor Ultra

Parametry (Histria – starożytne miasto)

• Powierzchnia pomiaru:
  • ok. 0,5 km² – obejmująca starożytne miasto Histria, okoliczne zbiorniki wodne, obszary bagienne oraz strefę kurhanu
  • dodatkowo wykonano naloty na obszarze ~20 km² w celu pozyskania danych fotogrametrycznych jako uzupełnienie
• Parametry lotu:
  • wysokość: 80 m
  • prędkość: 7 m/s
• Czas realizacji:
  • planowanie i zbieranie danych: ok. 2 dni robocze (w tym rozszerzona misja fotogrametryczna)
  • przetwarzanie danych: ok. 24 godziny
• Oprogramowanie:
  • YellowScan CloudStation
  • CloudCompare

Rzeka Argeș i zapora Mihăilești

Ta misja śródlądowa łączyła dane LiDAR topograficznego i batymetrycznego w celu:

• wsparcia modelowania powodzi,
• monitorowania integralności konstrukcji zapory i pobliskich brzegów rzeki.

Integracja danych lotniczych i batymetrycznych umożliwiła:

• kompleksową analizę hydrologiczną,
• podejmowanie lepszych decyzji infrastrukturalnych,
• pozyskanie dodatkowych informacji archeologicznych dla obszaru objętego badaniem.

Parametry:

• System:
  YellowScan Navigator + YellowScan Vx20-300
• Liczba lotów:
  • 4 loty Navigator
  • 2 loty Vx20-300
• Powierzchnia pomiaru:
  ok. 3,2 km²

Wyniki

Dzięki realizacji tych misji zespoły pokazały, że LiDAR montowany na UAV pozwala pozyskiwać bardzo dokładne dane w miejscach, które wcześniej były trudne do zmierzenia lub zmapowania.

YellowScan Navigator udowodnił swoją skuteczność nawet w warunkach:

• ograniczonej widoczności,
• zakłóceń GNSS,

zapewniając wiarygodne dane batymetryczne.

Jednocześnie systemy Surveyor Ultra i Vx20-300 dostarczyły gęste i dokładne dane topograficzne, umożliwiające budowę kompletnych modeli terenu (DTM).

Połączenie tych technologii pozwoliło firmie La Orizont oraz Narodowemu Instytutowi Fizyki Ziemi skutecznie realizować różnorodne zadania pomiarowe:

• od ochrony dziedzictwa kulturowego,
• po analizę ryzyka powodziowego,

pokazując elastyczność i potencjał wielosensorowych workflow LiDAR UAV.

Podziękowania:
Projekt został wsparty przez National Research Program (SOL4RISC, nr PN 2336030)