ピレネー雪崩コリドーをモデル化するための包括的なLiDAR調査

Knowledge 20230706

チャレンジ

このミッションは、LiDAR機材が不足していたため、データ取得の全工程をドローン会社に委託していた領土総局からの要請を受けて開始された。

その目的は、ピレネー山脈の4つの雪崩コリドー(総面積430ヘクタール)の包括的なモデリングをLiDAR調査によって実施することであった。

これらの領域は、正確性と関連性を確保するために定期的に更新されます。 彼らの主な要件は、M300 RTKと統合されたLiDARシステムを使用することで、急斜面、険しい地形、森林密集地などの困難な特徴を持つ山岳地帯の効率的かつ迅速な測量を可能にすることだった。 調査区間は2.3キロに及び、最大標高差は1000メートル(約3300フィート)で、このプロジェクトで最も困難な区間となった。

ソリューション

これらの要件を満たすため、Instadroneは同社のYellowScan Explorer LiDARシステムを使用してLiDARデータを収集するよう命じられた。

主な目的は、森林の多い地域で、1平方メートルあたり最低8ポイント(水と建物を除く)の地上ポイント密度を達成することであった。 さらに、ポイントクラウドの精度(1)は不可欠で、目標は5cmだった。

さらに、この調査では、点群の精度(2)を10cm以内にすることを目指した。

DJI L1センサーを使用した初期ミッションが実施されたが、データキャプチャと後処理中に遭遇したさまざまな課題のため、期待された結果は得られなかった。

フランス・ピレネー山脈の雪崩コリドー調査

落葉樹と針葉樹の植生を持つ調査地域の点群。

ミッションパラメーター

  • 調査規模:4ゾーン合計430ha。 (1 060 ac.)
  • 期間
    • 飛行準備のための半日-速度、高度、ダブルグリッドの有無、離陸ポイント、GCPの配置、IGN基準点のバックアップピボット位置などの決定。
    • 飛行時間約6時間
    • 処理:POSPac + YellowScan CloudStationで1日、その後サードパーティのソフトウェアで地上/地表の分類に1週間を費やす。
  • フライト数
    • 7フライト:最大のゾーン(176ヘクタール/435エーカー)を3フライト、148ヘクタールを2フライト。 (366エーカー)、残りの2フライトは2つの小さなゾーンに使用される。
  • スピードと高度:
    • 上空120mで速度5m/s。
  • 設備
    • YellowScan Explorer LiDARシステム。
    • M300 RTKドローン。
    • Trimble R4S GNSS受信機 + 制御用CORSネットワーク。
    • POSPacソフトウェア。
    • YellowScan CloudStation、ストリップ調整モジュール付き。
    • カメラなし – 無着色の点群。

高精度DTMデータによる点群の垂直スライス。

結果

  • ポイント密度:1平方メートルあたり最低100ポイント(木の下かどうかによる)

  • 精度:5~10cm XYZ

Instadroneは、YellowScan Explorer LiDARシステムを使用して達成されたポイント密度は、植生がある表面でもない表面でも、DJI L1ソリューションよりも顕著に優れていたと報告しています。 さらに、Instadroneはより高品質な点群を取得し、精度と正確さの要件を満たすことに成功した。

さらに、YellowScan CloudStationにストリップ調整機能を実装することで、各フライトライン間の全体的な一貫性が強化され、より正確なモデリング結果につながりました。

YellowScan Explorerは標高差400mを超える全調査を難なくこなした。

クライアントはその結果に非常に満足していた。

このプロジェクト以来、InstadroneはほとんどYellowScan LiDARソリューションしか使用していない。 第一に、明確な説明なしに破損したファイルや不完全なファイルを作成することが多かったL1システムとは異なり、信頼性の高いデータを入手できる信頼度が高まるからだ。 Instadroneは、YellowScan CloudStation内にPOSPacを統合することで、シームレスな後処理管理が可能になり、ピボットまたはIGN/CORS基準点を柔軟に利用できるようになると付け加えた。 また、YellowScan LiDARソリューションが、植生の有無にかかわらず、L1システムの能力を上回る高品質で高密度の点群を一貫して提供することにも言及した。 この強化された性能は、正確な結果を保証するだけでなく、その後の分類作業を単純化する。

様々なプロジェクトにYellowScan LiDARシステムを使用することで、多くのメリットが得られます:

  • より高品質な点群
  • 植生が密な場所でも十分な点密度。
  • データ取得の高速化によりパイロットの快適性が向上し、高度120m、速度10m/sでの飛行が可能に。
  • YellowScanの後処理により、POSPacを使用した点群生成を完全に制御することができました。
  • LiDARとドローンの組み合わせは、特に険しい地形や急な斜面を特徴とする困難な地形における人的リスクを軽減した。

YellowScanが提供するサポートは、大きな問題が発生してもすぐに利用できました。 サポートチームはいつも丁寧で、わかりやすい説明をしてくれますし、電話、TeamViewer、Eメールなど、問題が発生したときはいつでも対応してくれます。

アーサー・マルセル 測量技師– Instadrone

精度LiDAR測量では、精度はポイント間の平均距離と形成された平均平面の標準偏差を指す。 ミスマッチ評価(ストリップ間の平面間距離)と組み合わせることで、点群全体のノイズを正しく推定することができます。

2/この文脈での精度は、取得された雲中の点と参照雲中の対応する点との間の距離を測定し、所定の参照に対する測量の全体的な一貫性の評価を提供する。 精度を測るもうひとつの方法は、GCPを使うことだろう。

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