Laserskanning av skog fra drone gir nye muligheter

Esri norsk

brukerkonferanse

2016-02-04

Erik Sundheim, erik.sundheim@geomatikk.no

www.geomatikk-survey.no

Dronefilm: http://youtu.be/NzeUnLqQMkc

Copyright (C) Geomatikk Survey AS

Geomatikk Survey AS, del av Geomatikk -gruppen

2016-02-16 Geomatikk AS © 2013

Stort landmålingsmiljø – 45 landmålere

Stikking, landmåling, skanning, kart fra droner

Kompetansesenter i Oslo med 6 kontorer, i Trondheim, Bergen, Stavanger osv.

Terrestrisk laserskanning og multistråleekkolodd fra båt

Trimble Gatewing X100 flydrone

senseFly eBee

AIBOTIX hexacopter drone

Camflight C8 octocopter drone

Camflight X8 octocopter drone

Et nytt landmålingsinstrument! Automatisk takeoff, flyving, landing.

Droneregler

Norge

218

Ja, <2kg

400fot

5km

Unngå folk

Ja

Ikke tillatt

Forsikring:Ja,krav

Ja, <5km flyplass

spesialtillatelse

>2kg egentrening

Ikke

0.433&2.4Ghz

Kilde: Small UAV Coalition

Ikke alle har tillatelser i orden…

Dronelaser: Riegl VUX-1

Main Features 10 mm survey-grade accuracy, 5mm precision measurement rate up to 500,000 meas./sec (@ 550 kHz

PRR & 330° FOV) Eye safety class: Laser Class 1 operating flight altitude more than 350m field of view up to 330° for practically unrestricted data

acquisition - echo signal digitization

- online waveform processing - multiple-time-around processing

Footprint: 50mm @100m at 0.5mrad compact (227x180x125 mm), lightweight (3.5 kg), and

rugged LAN-TCP/IP interface scan data storage on internal 240 GByte SSD

Camflight X8HL multirotor drone

Camflight X8HL multirotor • 3 x 3 m landingsplass • 60 min flytid (30 min++ med LiDAR) • Autopilot fra Lockheed Martin • Redundans for batteri/motorsvikt • Gyrostabilisert kamerafeste • Redundant flight control

(Main & Backup) • Max. vind : 8-10 m/s; 29-36 km/h • Max. flyhastighet:

horizontal: 10 m/s; 36 km/h

vertical: 3 m/s; 10 km/h

Sensorer i droner

3D gyroskop 3D akselerometer 3D magnetometer

GNSS/GPS Barometer Sonar Laser avstandsmåler Pitot-rør for lufthastighet Telemetri til bakkestasjon Kamerastyring

Flight computer

Gimbal/slingrebøyle: gyrostabilisert oppheng av kamera

KAMERA

LiDAR/laser

=INS/IMU

Applanix POS AP-20

Applanix POS AP-20 nøyaktighet Roll / Pitch : 0.015 °

Heading: 0.035 °

IMU: 200 Hz

Posisjon: 0.05- 0.10 m

220 Channels: (per chipset)

– GPS: L1 C/A, L2C, L2E (Trimble method for tracking unencrypted), L5

– GLONASS: L1 C/A and unencrypted P code, L2 C/A and unencrypted P code, L3 CDMA

– BeiDou: B1, B2

– GALILEO: L1 CBOC, E5A, E5B, E5AltBOC

– QZSS: L1 C/A, L1C, L1 SAIF, L2C, L5, LEX

– SBAS: L1 C/A (EGNOS/MSAS), L1 C/A and L5 (WAAS)

– L-Band: OmniSTAR VBS, HP, XP and G2, Trimble CenterPoint RTX

Hvorfor laser ?

1) God terrengmodell i skogsområder ! 2) Raskere prosessering («unngår bildematching»)

Int

Time

Fra Blom Geomatics

LiDAR prinsippet, Light Detection And Ranging

LiDAR prinsippet: 1. Laserpulsen skytes ut 2. Litt av lyset starter

stoppeklokke mens resten sendes mot bakken.

3. Lyset blir reflektert av forskjellige objekter

4. Mottakeren registrerer tiden for det innkommende lyset.

5. Avstanden beregnes:

𝑑𝑅 =𝑐

2𝑑𝑡

Range= lyshastighet x dt/2

DSM = overflatemodell DTM = terrengmodell

Riegl VUX-1 LiDAR 250 punkt/m2

Punktsky 3D

Punktsky sett i tverrprofil

Punktsky – lav vegetasjon

DTM triangulert, analyse av terrenget brukes til å detaljplanlegge nye skogsbilveier

Riegl VUX-1 LiDAR 50 punkt/m2

DSM/overflatemodell

DTM, terrengmodell

Fotogrammetri, 50 punkt/m2

MEN få punkt/dårlig dekning under vegetasjon/skog

LiDAR 1.5 punkt/m2(tilsv. ny nasjonal høydemodell)

LiDAR 50 punkt/m2

Kraftlinje

God plan, unngå slike skogsbilveger

Different scales of LIDAR applications

ALS

MLS

TLS/ILS

ULS

PLS

Måleprinsipp for Riegl VUX-1 dronelaser

FoV: opptil 330 grader

Bildedekning vs. Laserdekning

Sony A6000 Camera Resolution: 24 Mpix Image size on the ground: ca 210*140m

Camflight X8HL UAV Flight parameters: Velocity: 7-8 m/sec (25km/h) Altitude: 120m AGL

Riegl VUX-1 LiDAR Applanix AP20 IMU+GNSS Point density: 50-150 points/m² PRR: 550 kHz Swat width on the ground: ca 360m Accuracy: 10mm Precision: 5mm

FOV: 360m

210*140m

Angry bird

Power Line Inspection & Infrastructure Monitoring Topography in Open-Pit Mining Areas

Bruksområder

Riegl VUX-1 droneskanner, høy punkttetthet

Bruksområder

Layers of Information

Lidar data

Terrain Model

Vegetation

Canopy Height

Canopy Change

Lidar data Vegetation Canopy Height Canopy Change Terrain Model

Environmental Monitoring

Skråfoto

Punktsky 3D

Punktsky 3D + planlagt vei med utvidelse

Automatisk 3D vektorisering av gul- og hvitstriper fra punktsky

Prosjekt Mjøndalen

2016-02-16

E134 Mjøndalen flydd av Geomatikk Survey Bilder og ortofoto 2cm GSD Punktsky med 1100 punkt/m^2, totalt 1,8 mrd punkter Prosjektet ble flydd med 7 flighter Areal/lengde 7,5 km med 200m korridor Rådata for prosjektet er 191Gb 1892 bilder med 75/75 %overlapp 55 stk passpunkt brukt Levert: Ortofoto, Punktsky, Intelligent tynnet terrengmodell, vektordata

Prosjekt: FP1 E6-Dovrebanen for Zenith/Hæhre

Droneskan noen måneder inn i prosjektet

Oppretting etter tidl. entreprenør (Dovrebanen)

Riving av anleggsveg

Spørsmål?

Takk for oppmerksomheten!

erik.sundheim@geomatikk.no

http://youtu.be/NzeUnLqQMkc

Geomatikk Survey AS tar droneoppdrag i hele Norge!

Geomatikk Survey AS tar droneoppdrag i hele Norge!