Научная статья на тему 'ҰШҚЫШСЫЗ ҰШАТЫН АППАРАТТАН АЛЫҒЫНҒАН ДЕРЕКТЕРДІҢ НЕГІЗІНДЕ 3D МОДЕЛЬДЕУДІ ҚҰРУ'

ҰШҚЫШСЫЗ ҰШАТЫН АППАРАТТАН АЛЫҒЫНҒАН ДЕРЕКТЕРДІҢ НЕГІЗІНДЕ 3D МОДЕЛЬДЕУДІ ҚҰРУ Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

CC BY
24
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Endless light in science
Область наук
Ключевые слова
ҰҰА / аэрофототүсірілім / орман белдеуі / фотограметриялық өңдеу / жергілікті жердің сандық биіктігі.

Аннотация научной статьи по технике и технологии, автор научной работы — Актореева Акерке Жаксылыковна

Мақалада сандық фотограмметрия кескінін өңдеу бағдарламалық құралын және цифрлық тұтынушы камерасын пайдалана отырып, орман белдеуі мақсатында қысқа қашықтықтағы фотограмметрияны үш өлшемді модельдеуді қолдану мүмкіндігін бағалауға бағытталған.3D өріс модельдерін құрудың ерекшеліктері мен сипаттамалары GSM сигналының жабын тығыздығының өзгеруімен салыстыру үшін зерттелетін аудандардың биіктік картасын алу үшін ұшқышсыз ұшу аппаратын (квадрокоптер) пайдаланып фотограмметрия әдістерін қолдану нәтижелері бойынша келтірілген. Өңдеудің әртүрлі кезеңдерінде алынған сандық рельефтік модельдердің (DTM) мысалдары келтірілген, теріс процестерді бақылау және болжау үшін биіктік картасын түрлендіру мысалында аналитикалық зерттеулер жүргізу үшін дайын модельдерді қолдану мәселелері қарастырылған

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ҰШҚЫШСЫЗ ҰШАТЫН АППАРАТТАН АЛЫҒЫНҒАН ДЕРЕКТЕРДІҢ НЕГІЗІНДЕ 3D МОДЕЛЬДЕУДІ ҚҰРУ»

Impact Factor: SJIF 2019 - 5.11 ТСХШЩЖМ НАУКИ

2020 - 5.497

2021 - 5.81 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ЭвЖ 528.7

¥ШЦЫШСЫЗ ¥ШАТЫН АППАРАТТАН АЛЫГЫНГАН ДЕРЕКТЕРДЩ НЕГ1З1НДЕ

3D МОДЕЛЬДЕУД1 Ц¥РУ

АКТОРЕЕВА АКЕРКЕ ЖАКСЫЛЫКОВНА

Л.Н.Гумилев атындагы Е¥У Геодезия жэне картография кафедрасыныц II курс магистранты,

Нур-Султан, ^азакстан Еылыми жетекшiсi - Ахметова Н.З. э.г.к., доцент.

Аннотация: Мацалада сандыц фотограмметрия кескгнгн вцдеу багдарламалыц цуралын жэне цифрлыц тутынушы камерасын пайдалана отырып, орман белдеуг мацсатында цысца цашыцтыцтагы фотограмметрияны уш влшемд1 модельдеуд1 цолдану мумк1нд1г1н багалауга багытталган.3D вр1с модельдерт цурудыц ерекшелттерг мен сипаттамалары GSM сигналыныц жабын тыгыздыгыныц взгеругмен салыстыру ушгн зерттелетт аудандардыц бшктж картасын алу уш1н ушцышсыз ушу аппаратын (квадрокоптер) пайдаланып фотограмметрия эд1стер1н цолдану нэтижелер1 бойынша келт1р1лген. вцдеудщ эртурлг кезецдертде алынган сандыц рельефтт модельдердщ (DTM) мысалдары келт1ршген, тер1с процестердг бацылау жэне болжау уш1н бшктж картасын турленд1ру мысалында аналитикалыц зерттеулер жург1зу уш1н дайын модельдерд1 цолдану мэселелерг царастырылган.

Ктт свздер: ¥¥А, аэрофототуЫршм, орман белдеу1, фотограметриялыц вцдеу, жергткт1 жердщ сандыц бшктт.

¥шкышсыз ушу аппараттары бшкпктеп аэрофототYсiрiлiм жэне козгалыс курылымы фотограмметриялык eцдеудi колдана отырып, ете жогары ажыратымдылыктагы цифрлык бетпк модельдердi алуга арналган тамаша курал болып табылады. Рельефт кайта куру жерге жатпайтын нYктелердi алып тастаганнан кешн жер нYктелерiн интерполяциялау аркылы жYзеге асырылады.

Осы зерттеулер шецбершде Нурсултан каласыныц жанындагы «жасыл белдеу» аумагы тацдалды. Кeшеттердi жаппай отыргызу 1997 жылы басталды.

Дала жумыстарыныц аэрофототYсiрiлiм Yшiн DJI air 2S ушкышсыз ушу аппараты пайдаланылды. Оныц тYрi - квадрокоптер (жогары сапалы фото-бейне тYсiрушi, жылдамдыгы - 68.4 км\саг , макс. келденец керу бурышы - 88°, руксат - 5.4K: 5472*3078, ушу уакыты-30 минутка дешн). Баскару багдарламалык модуль аркылы жYзеге асырылады, Навигация-GPS,GLONASS,GALILEO.

^урылгыны багдарлама аркылы кашыктан баскарылады. DroneDeploy-бул аэрофототYсiрiлiм мYмкiндiктерiн барлыгына колжетiмдi жэне eнiмдi ететiн жетекшi коммерциялык дрондык булттык багдарламалык платформа. ^олданбасы карапайым, автоматтандырылган ушу мен деректердi жинауды камтамасыз етедi (1-сурет). Телеметриялык кескiндер курылгыныц iшкi жадында сакталады.

Impact Factor: SJIF 2019 - 5.11

2020 - 5.497

2021 - 5.81

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

1-сурет. ¥шу кезшде ¥¥А бакылау, маршруттьщ накты уакытта eTyÍH бакылау.

296

Зерттеу материалдары мен эдiстемесi осы зерттеуде пайдаланылган материалдарга мыналар кiредi:

1-Nikon D3100 тYрiндегi сандык камера. Зерттеу алацыныц эртYрлi орналасуы мен бурыштары бар суретке тYсiру максатында.

2- Жакын диапазондагы фотограмметрияны Yш eлшемдi модельдеуге жэне талдауга маманданган багдарламалык пакет (AgiSoft PhotoScan).

Agisoft Meta shape-бул сандык кескiндердi фотограмметриялык eвдеудi жYзеге асыратын жэне ГАЖ косымшаларында, археологиялык кужаттамада жэне визуалды эффектiлердi жасауда жэне эртYрлi масштабтагы объектiлердi жанама елшеуде пайдалану Yшiн 3D кещспктш деректердi жасайтын дербес багдарламалык ешм.

Модельдеу процесiне кажеттi кескiндердi жинаганнан кейiн 6í3 кескiндердi карап шыгып, нэтижелердi тезiрек жэне жаксырак алу Yшiн багдарламага енгiзер алдында тез аныкталатын бурмаланган жэне тYсiнiксiздерiн жоямыз, содан кейiн багдарламага кажетп кескiндердi косып, ецдеу кадамдарын келесщей бастаймыз:

Бiрiншi кадам-бул кескiндердi жYЙелеу жэне оларды дэйектi болу Yшiн кайта куру процесi (камераны туралау). Бул кадамда багдарлама суреттердегi ортак нYктелердi iздейдi жэне камераныц орналаскан жерiн аныктаудан баска жэне суретте кeрсетiлгендей эр сурет Yшiн оларды сэйкестендiру бойынша жумыс iстейдi. Камераны калибрлеу параметрлерш аныктайды (1-сурет). Камера орындарыныц жиынтыгы кескшнщ орналасуын бiлдiредi жэне ецдеу нэтижесiнде сандык кескш осы кезецнщ нэтижелерi тексерiлген реттшкпен орналастырылды.

Impact Factor: SJIF 2019 2020 2021

- 5.11

- 5.497

- 5.81

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

297

1-сурет. Камераны туралау.

Бул нYктелерден туратын сирек нYктелi булт. 1 миллион упайдан жогары (1 082 617 упай), бул кескiндi кайта реттеудщ нэтижесi. Ол 3D Yлгiсiн жасауда тшелей пайдаланылмайды жэне сырткы багдарламаларда пайдалану Yшiн экспортталады. Сирек нYктелi бултты пайдалану мысалы Yшбурышты немесе аныктамалык пiшiмдердi ецдеуде жэне камера орнын 3D Yлгiлерiн жасау Yшiн пайдалануга болады.

Бул кадамда 2-суретте керсетiлгендей нYктелердщ тыгыз булты жасалады. ^алыптастырылган упайлар саны отыз терт миллионнан асады (34 813 976 балл). Ол камералардыц орналасуына байланысты жасалган. Багдарлама Yш елшемдi модель Yшiн желi куру Yшiн Экспорттау жэне ецдеу алдында ецдеуге немесе жштеуге болатын тыгыз булт жасайды.

2-сурет. Тыгыз нYктелiк булт.

Ортофотоплан-бул бершген координаттар жYЙесiне дэл сiлтеме жасай отырып, жер бетi мен ондагы объектiлердi бейнелейтiн аймактыц фотографиялык жоспары. Ол аэрофототYсiрiлiм кезiнде ушкышсыз ушу аппаратынан (¥¥А) алынган суреттер непзшде жасалады. Ауданныц ортофотопландары кептеген салаларда колданылады: iздестiру

ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"

Impact Factor: SJIF 2019 - 5.11 ТСХШЩЖМ НАУКИ

2020 - 5.497

2021 - 5.81

жумыстары, жерге орналастыру, сэулет-курылыс Жобалау, курылыс-монтаждау жумыстары, экологиялык жагдай мониторингi, ауыл шаруашылыгында.

3-сурет. Ортофотоплан.

Meta shape багдарламасында Yш eлшемдi модельдi курудыц бiрнеше эдiстерi колданады. 1. Тек сирек нYктелер бултыныц негiзiнде куру.2. Тыгыз бултты колдана отырып, жогары сапалы модель куру.

4,5 -сурет. 3D модель.

Жергшкт1 жердгц сандыцмоделг. Жоба Yшiн бшгспк картасы жергiлiктi жердщ сандык моделi тYрiнде курылды, кещспк руксаттылыгы 2м/пиксель GeoTIFF форматында. Биiктiк картасын нYктелердщ тыгыз бултыныц негiзiнде есептеуге болады. Бшктш картасында кашыктыктыц, аудандардыц жэне келемдердщ координаттарын елшеуге, пайдаланушы белгiлеген трассада кималардыц профильдерiн керсетуге мYмкiндiк береди Ажыратымдылык: 2,33 см/px.НYкте тыгыздыгы: 0,184 нYкте/см2

Impact Factor: SJIF 2019 - 5.11

2020 - 5.497

2021 - 5.81

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

100 M

6-сурет. Жергшкт жердiц сандык моделi.

3D моделш енiмiн келесiн форматтарга экспортауга болады: Wavefront OBJ; 3DS models; Autodesk FBX; VRML models; Open Scene Graph; Stanford PLY; COLLADA; Alembic; X3D models; STL models; Google Earth KMZ; U3D models.

^орытынды: Осы кезецде аткарылган жумыстардыц келемi кешнп бакылаулар Yшiн негiз болады. Кешнп зерттеулер Yшiн эртYрлi тYсiрiлiм кезецдерi Yшiн биiктiк карталары арасындагы айырмашылыкты есептеуге жэне жумыстыц келес кезецiнде колданылатын терiс процестердi аныктау, болжау жэне алдын алу Yшiн езгерiстердi бакылауга мYмкiндiк беретiн бшктш картасын тYрлендiру функциясын пайдалануга болады. Бул багдарламалык жYЙелерде деректердi ецдеу кезшде дала жумыстарыныц да, есептеулердщ де келемiн айтарлыктай кыскартады.

1. Towards digital terrain modeling with unmanned aerial vehicles and SfM point clouds.N.S. Anders, R.J.H. Masselink, S.D. Keesstra. Journal Geophysical Research Abstracts (2015)

2. AgisoftMetashape User Guide: Professional Edition, версия 1.5 (Electronic resource) Agisoft LLC., 82 (2019)

3. Стив Т., Аэрофотосуреттерден 3D модель жасау 2-белiм Ibareitall, 230 (2015)

4. DJI air 2S Электронды сайт: https://www.dji.com/air-2s

5. DroneDeploy Электронды сайт: https://www.dronedeploy.com/

6. Рельефтщ уялы байланыс сигналыныц турактылыгына эсерш багалау Yшiн Ауылшаруашылык жер учаскелершщ Yш елшемдi модельдерiн куру ерекшелштерь Степан Вершинин, Наталья Березина, Игорь Мусишин жэне Юлия Михайлова (2021)

7. Жакын кашыктыктагы фотограмметрияны пайдаланып археологияга арналган 3D цифрлык модельдеу. Аббас Халаф, Тарик Атаиве, Исраа Мохаммед, Али Карим (2018)

ЦОЛДАНЫЛГАН ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.