Хураангуй
Монгол улсын хувьд дрон буюу нисгэгчгүй нисэх төхөөрөмжийн хэрэглээ инженерийн бүх төрлийн салбарт эрчимтэй нэмэгдсээр байна. Геодезийн салбарын агаарын зураглалд шинээр нэвтэрч буй нисгэгчгүй нисэх төхөөрөмж CHCNAV BB4, V200, DJI m300, Лидар /CHCNAV AA450/ хосолсон лидарын технологи нь агаарын зураглал үйлдэх ажлыг өндөр нарийвчлалтайгаар хийх ба бүтээмжийг дээшлүүлэх (цаг хугацаа, үнэ өртгийг хэмнэх) нөхцөлийг бүрдүүлж байна. Фотограмметрийн шинжлэх ухааны үндсэн дээр тулгуурласан лидарын технологи нь хэлбэр дүрс, үзүүлэлтээрээ ялгаатай боловч агаарын зураглал үйлдэх зорилгын хувьд нэг байдаг.
Түлхүүр үг: Дрон, Лидар, GNSS, ортофото, агаарын зураг
Судалгааны хүрээнд, лидарын долгионы мужид буюу үзэгдэх гэрлийн болон ойрын нэл улаан туяаны мужид хүлээн авсан агаарын мэдээг боловсруулан дүн шинжилгээ хийх үндсэн зорилготой.
Нэр томьёоны тодорхойлолт
- Дрон гэдэг нэршил нь латинаар ажил ч зөгий гэсэн утгатай нэр бөгөөд дрон нь өөрийн үүрэг даалгаврыг биелүүлээд эргэн үүрэндээ ирдэг, хүнгэнэж дуугардаг байдлаараа ажилч зөгийтэй төстэй учраас ийнхүү нэрлэжээ. Тодруулбал дрон гэдэг утга нь нисгэгчгүй нисэх төхөөрөмж, алсын удирдлагатай онгоц, автоматаар нисэх GNSS-н байршлын дагуу төлөвлөлт хийх боломжтой програмчлагдсан удирдлагатай систем агуулдаг.
- Лидар гэдэг нь Lidar(Light Detection and Ranging ) гэсэн үгний товчлол бөгөөд зайнаас тандан судлах аргуудын нэг юм. Лидар мэдрэгч нь газар луу лазер гэрлийн импульс илгээж буцаж ирэх хугацааг бүртгэж авах зарчмаар ажилладаг. Лидар мэдрэгч нь лидар системийн зөвхөн нэг хэсэг бөгөөд өгөгдлийг авахад GNSS (Global Navigation Satellite System) болон IMU (inertial measurement unit) зэрэг нь шаардлагатай. Лидар мэдрэгчийг зайнаас тандан судлалаас гадна жолоочгүй машин хийхэд ашиглаж байна.
- GCP/Ground control point/ -Газрын холболтын цэг
- GEP / Ground elevation point / - Газрын өндрийн цэг
- DEM / Digital elevation model / - Газрын гадаргын өндрийн загвар
Судалгааны хэрэглэгдэхүүн, арга зүй
Агаарын зургийн масштаб ба зургийн давхцалд тавигдах шаардлага. Үүнд :
Агаарын гэрэл зургийн масштаб болон байр зүйн картын масштаб нь агаарын зураг дээрх уртын хэмжээг газар нутаг дээрх уртын хэмжээтэй харьцуулсан харьцаа юм. Агаарын зураглал хийх камерын фокусын урт болон зураг авах өндөр мэдэгдэж байх үед (1) томъёогоор бодож олно.
Агаарын зургийн дагуу болон хөндлөнгийн давхцалыг (2) ба (3) томьёогоор тодорхойлно.
Энд, p- дагуугийн давхцал
p0–дагуу параллакс
h- өндөржилт
H – нислэгийн өндөр
Энд, q- хөндлөн давхцал
q0–хөндлөн параллакс
h- өндөржилт
H- нислэгийн өндөр
Ортофото зураг гэдэг нь агаарын зургаас линзний хазайлт, релефийн шилжилт, масштабын өөрчлөлтийг засварлаж, параллель, перпендикуляр буулгалтаар үүсгэсэн зураг юм.
Судалгааны обьект
Налайх дүүрэг, 6-р хороо, УБ-2 орчим нь туул голын дагуух модтой хэсгийг сонгосон. Зураг 1.
Зураг 1. Судалгааны обьект
Нисгэгчгүй нисэх төхөөрөмж “DJI Matrice300” ба Лидар “CHCNAV AA450” хосолсон агаарын лидарын хэмжилт, зураглалын ажил
DJI Matrice 300 нисгэгчгүй нисэх төхөөрөмж нь ашиглах зорилгоос хамааран төрөл бүрийн камерыг сонголтоор суурилуулах боломжтой бөгөөд 30 дахин татах чадалтай Zenmuse Z30, дулаан мэдрэгчтэй ZenmuseXT2-оос гадна, зөвхөн M300 дронд зориулсан Zenmuse H20/H20T камеруудын сонголттой. Хүйтэнд баттерэйгаа өөрөө халаах технологи болон усны хамгаалалт, бүх төрлийн саад мэдрэгч нь илүү аюулгүй ажиллах боломжийг бүрдүүлдэг. Зураг2.Техникийн үзүүлэлтийг хүснэгт1-т үзүүлэв.
CHCNAV AA450 лидар нь өөртөө 26MP RGB камерыг нэгтгэсэн манай улсад шинээр нэвтэрч буй 2022 онд үйлдвэрлэгдсэн дэвшилтэд технологи юм. Мөн 2 км2 талбайг 30 минутын хугацаанд хэмжих ба газрын гадаргаас хамааран 240 000-720 000pts/sec зураг сканердах чадвартай. AA450 буюу Alpha air 450 лидар нь үзэгдэх гэрлийн болон ойрын нэл улаан туяаны тусламжтайгаар өтгөн навч, ургамлын бүрхүүлийг нэвтэлж, фотограмметрийн аргаар гарган авах боломжгүй гадаргуугийн мэдээллийг өгдөг давуу талтай. Уг хэмжилт, судалгааны ажлаар AA450 лидарын ойн бүс газарт ургамлын бүрхүүлийн нэвтлэх газрын гадаргууг хэмжих чадварыг шалгалаа. Зураг2.
Зураг2. “DJI Matrice300” ба Лидар “CHCNAV AA450”
CHCNAV GNSS i50 нь GPS, GLONASS, Galileo, Beidou, SBAS, QZSS зэрэг хиймэл дагуулын өөр өөр давтамж бүхий долгионы нийт 624 суваг хүлээн авах чадвартай тул сүлжээ унах, нарийвчлал алдагдах гэх мэт асуудалд санаа зовохгүйгээр хэмжилтийн ажлыг хийж гүйцэтгэх боломжийг бүрдүүлсэн. Мөн 2м өндрөөс унах доргилтын тэсвэрлэлт, IP67 зэрэглэлийн усны хамгаалалт нь бат бөх байдлыг илтгэж байна. Зураг3.
Зураг3. CHCNAV GNSS i50
Агаарын лидарын хэмжилтийг хийхдээ фотограмметрийн шинжлэх ухаанд тулгуурлан агаарын зураглалыг үйлдэх ба GNSS-н хэмжилтэй хослуулан хийж гүйцэтгэнэ. Уг хэмжилтээр GNSS-н тухайн агшинд хэмжих хэмжилтийн горимд буюу RTK(Real time kinematic) хэмжилт хэмжинэ. Энэ нь хиймэл дагуулуудаас илгээж буй мэдээг хүлээн авагч станц(Base) засварлан тухайн агшинд хэмжиж буй(Rover) буюу дронруу долгионыг илгээх ба илгээсэн мэдээг ашиглан дрон(rover) тухайн агшинд авагдаж буй зургийн солбицол өндрийг хэмжиж тодорхойлно. Солбицлыг ашиглан нийт авагдсан зургийг төлөвлөсөн замналаар дагуу ба хөндлөн давхцуулалт хийгдэнэ. Зураг4.
Зураг 4. Агаарын зураглалын хэмжилтийн төрлүүд
Судалгааны үр дүн
Налайх дүүрэг, 6-р хороо, УБ-2 орчимд, 2022 оны 6-р сарын 05-нд, нийт 22га талбайд хэмжилтийн ажлыг хийж гүйцэтгэлээ. Хэмжилтийн нислэгийн өндөр 60м, нислэгийн хугацаа 20 минут байхаар төлөвлөсөн. Төлөвлөлтөөр туул голын дагуу өтгөн ойтой хэсгийг сонгож, өтгөн навч, ургамлын бүрхүүлийг нэвтэлж, фотограмметрийн аргаар гарган авах боломжгүй гадаргуугийн мэдээллийг өгдөг, AA450 лидарыг ойн бүс газарт ургамлын бүрхүүлийн нэвтлэн газрын гадаргууг хэмжиж зураглалаа. Зураг5.
Зураг5. Цэгэн үүл(point cloud) үүсгэсэн байдал
CHCNAV үйлдвэрийн хязгааргүй эрхтэй Coprocess програмыг ашиглаж цэгэн үүлийг ангилах, газрын гадаргыг ялгах, DEM, хаялбарыг үүсгэлээ. Зураг6.
Зураг 6. Цэгэн үүлнүүдийн ангилал
Дүгнэлт
AlphaAir 450 нь CHCNAV LiDAR системийг эрчим хүчний шугамын үзлэг, байр зүйн зураглал, ослын хариу арга хэмжээ, хөдөө аж ахуй, ойн судалгаа зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг. Энэхүү нэгдмэл, бат бөх систем нь өндөр хүчин чадалтай лазер сканерыг үйлдвэрлэлийн түвшний мэргэжлийн 26 МП камер, өндөр нарийвчлалтай инерцийн навигацийн системтэй нэгтгэсэн нь маш өндөр нарийвчлалын бүрдүүлдэг. Нисгэгчгүй нисэх төхөөрөмж “DJI Matrice300” ба Лидар “CHCNAV AA450” хосолсон агаарын лидарыг ойн бүсд ашиглах нь уламжлалт хэмжилтийн аргатай харьцуулахад харагдалтаас үл хамааран газрын гадаргууг илүү бодитой дүрслэх, цаг хугацаа, ажиллах хүч болон өртөг, зардал хэмнэх давуу талтай юм.
Ном зүй
1. Сердюков В.М “Фотограмметрия”.-М.,24 (1983)
2. Лабутино И.А. “Дешифрирование аэрокосмических снимков”.-М.,184 (2004) II.
3. https://www.facebook.com/CHCNav
4. https://chcnav.com/products/
Нийтэлсэн: П.Лувсандагва
