Pomiary dronem — ortofotomapy, modele 3D i numeryczne modele terenu

Tworzenie ortofotomap o wysokiej rozdzielczości

Ortofotomapa to zdjęcie lotnicze pozbawione zniekształceń perspektywy i rzeźby terenu, wpasowane w układ współrzędnych. W praktyce oznacza to, że na wydruku albo w programie CAD można z niej mierzyć odległości i powierzchnie tak samo jak z mapy — a jednocześnie widać na niej wszystko to, czego nie ma na mapie zasadniczej: pryzmy materiału, koleiny, zasięg robót, ustawienie sprzętu, stan nawierzchni.

Nalot planujemy tak, aby sąsiednie zdjęcia zachodziły na siebie w kilkudziesięciu procentach. Przy wysokości lotu 40–50 m uzyskujemy terenową wielkość piksela rzędu 1 cm, przy 100 m — około 4 cm. Osnowę fotogrametryczną stanowią fotopunkty pomierzone na gruncie odbiornikiem GNSS RTK i to one decydują o dokładności wpasowania całego opracowania.

Do czego się przydaje

• Aktualizacja i uzupełnienie mapy do celów projektowych o szczegóły sytuacyjne.
• Dokumentowanie stanu placu budowy na konkretny dzień — materiał dowodowy przy rozliczeniach i sporach z wykonawcą.
• Kontrola pomiaru powykonawczego obiektów liniowych: dróg, chodników, ścieżek rowerowych, sieci.
• Inwentaryzacja terenów rolnych i leśnych — zasięgi upraw, ubytki, szkody.
• Podkład do wizualizacji, wniosków administracyjnych i materiałów dla inwestora.

Numeryczne modele terenu (NMT/DTM)

Z tej samej serii zdjęć, z której powstaje ortofotomapa, oprogramowanie fotogrametryczne generuje gęstą chmurę punktów. Po odfiltrowaniu pokrycia terenu — roślinności, budynków, sprzętu — zostaje numeryczny model terenu, czyli opis samej powierzchni gruntu. Jeżeli pokrycie ma zostać w modelu, mówimy o numerycznym modelu pokrycia terenu (NMPT/DSM); przy kontroli kolizji albo pomiarze wysokości obiektów to on jest właściwym opracowaniem.

Model przekazujemy w postaci, z którą projektant realnie pracuje: siatki TIN, rastra wysokościowego, warstwic o zadanym cięciu albo chmury punktów. Do oceny wzrokowej dokładamy wersję hipsometryczną — pokolorowaną według wysokości, na której od razu widać zastoiska wody, nieprawidłowe spadki i miejsca odbiegające od projektu.

Do czego się przydaje

• Podkład wysokościowy do projektu zagospodarowania terenu i projektu drogowego.
• Porównanie stanu istniejącego z projektowanym — mapa różnicowa pokazuje, gdzie brakuje materiału, a gdzie jest nadmiar.
• Analiza spadków i kierunków spływu wody na placu budowy, parkingu, terenie zakładu.
• Kontrola geometrii skarp, nasypów, dna wykopu i rzędnych warstw konstrukcyjnych.
• Model 3D i animowany przelot jako materiał prezentacyjny dla inwestora.

Wyznaczanie objętości mas ziemnych i hałd

Pomiar objętości dronem jest dziś najszybszym sposobem rozliczenia robót ziemnych. Objętość liczymy jako różnicę dwóch powierzchni: pomierzonego modelu terenu i powierzchni odniesienia — terenu pierwotnego sprzed robót, płaszczyzny projektowanej albo modelu z poprzedniego nalotu. Wynik podajemy w rozbiciu na wykop i nasyp, wraz z mapą różnicową, na której widać rozkład mas w terenie.

Dla hałd, pryzm kruszywa, składowisk i kwater na odpady prowadzimy pomiary okresowe — najczęściej cztery naloty w roku. Każdy kolejny nalot odnosimy do tej samej osnowy, więc kolejne wyniki są ze sobą porównywalne i pokazują rzeczywisty postęp eksploatacji albo tempo przyrostu składowiska. Nalot nad kilkuhektarowym terenem trwa kilkanaście minut i nie wymaga wchodzenia geodety na pryzmę ani wstrzymywania pracy maszyn.

Do czego się przydaje

• Rozliczenie wykonawcy robót ziemnych z ilości wywiezionego lub dowiezionego gruntu.
• Bilans mas ziemnych na etapie przygotowania inwestycji — ile materiału trzeba usunąć, ile da się zagospodarować na miejscu.
• Inwentaryzacja stanu magazynowego kruszyw, węgla, biomasy, materiałów sypkich.
• Okresowy monitoring kwater na odpady i składowisk, wraz z raportem przyrostu.
• Kontrola postępu wydobycia w kopalniach odkrywkowych i żwirowniach.

Uwaga: gęsta roślinność, woda i śnieg ograniczają dokładność pomiaru fotogrametrycznego. W takich warunkach termin nalotu uzgadniamy tak, aby grunt był możliwie odsłonięty, albo uzupełniamy opracowanie pomiarem naziemnym.