Обзор проекта

При выборе маршрута для горной автомагистрали возникли значительные трудности, связанные с использованием традиционных методов топографической съемки.

Проектная территория включала крутые склоны, каньоны и другой труднопроходимый рельеф , что делало некоторые участки сложными или небезопасными для проведения обычных наземных геодезических работ.

При традиционном методе геодезических работ команде из примерно 20 человек потребовалось около 3 месяцев , чтобы собрать данные о рельефе местности на площади всего 50 квадратных километров.

Сложный рельеф местности также создавал потенциальные «слепые зоны» при проведении геодезических работ, особенно на крутых склонах, в глубоких долинах и каньонах.

Для повышения эффективности и полноты данных, полученных в ходе геодезических работ, в 2024 году проектная группа внедрила систему геодезической съемки с использованием многороторных беспилотных летательных аппаратов.

Оснащенная лидаром и оборудованием для наклонной фотосъемки , система БПЛА создала новый рабочий процесс аэрофотосъемки , позволяющий собирать топографические данные с воздуха на труднодоступной местности.

Предложенное решение обеспечило проектной группе более гибкий и эффективный подход к сбору информации о рельефе местности для выбора маршрута автомагистрали.

Условия проведения

Сложный горный рельеф

Участок, выбранный для прокладки автомобильной дороги, расположен в горной местности со значительными перепадами высот и сложным географическим строением. Крутые склоны, каньоны и долины создавали трудности для традиционных полевых геодезических работ.

Труднодоступные районы

Доступ к некоторым элементам рельефа затруднен или небезопасен для геодезических групп. Это ограничивает возможности наземных групп по сбору исчерпывающих данных во всех необходимых точках.

Ограниченное покрытие опроса

Традиционная геодезическая съемка требовала примерно 3 месяца для команды из 20 рабочих, чтобы собрать данные всего на 50 квадратных километрах . Таким образом, съемка больших территорий требовала значительного времени и трудовых ресурсов.

Возможные «слепые зоны» при геодезических работах

Крутые склоны и каньоны могут создавать пробелы в традиционных наземных измерениях. Отсутствие или неполнота информации о рельефе местности может повлиять на последующий анализ маршрута автомагистрали и инженерное планирование.

Высокая рабочая нагрузка на поле

Для проведения измерений геодезическим группам приходится неоднократно перемещаться по горной местности. Это увеличивает как трудозатраты, так и операционную сложность процесса геодезических работ.

Решение для аэрофотосъемки с использованием БПЛА

Для решения этих задач в 2024 году проектная группа внедрила систему съемки с использованием многороторных беспилотных летательных аппаратов.

Беспилотный летательный аппарат был оснащен следующими средствами:

• LiDAR
• Оборудование для наклонной фотосъемки
• Возможности аэрофотосъемки

Внедренная система позволила перенести значительную часть сбора данных о рельефе местности с земли в воздух для проведения аэрофотосъемки .

Новый рабочий процесс выглядит следующим образом:

Планирование полетов БПЛА
↓
Сбор данных с воздуха
↓
3D-сканирование с использованием LiDAR
↓
Наклонная фотография
↓
Цифровое моделирование рельефа местности
↓
Анализ маршрута автомагистрали

Такой подход обеспечивает инженерам более полное представление о горной местности, одновременно снижая зависимость от труднодоступных участков.

Как работает геодезическая съемка с использованием беспилотных летательных аппаратов

1. Спланируйте полет.

Обследуемая территория разделена на обозначенные зоны в соответствии с требованиями к выбору маршрута автомобильной дороги. Траектории полетов спланированы таким образом, чтобы обеспечить систематическое покрытие целевой территории.

2. Выполнение полетов многороторных БПЛА.

Многороторный беспилотный летательный аппарат используется для сбора аэрофотоснимков в горной зоне обследования.

Благодаря возможности гибкой работы на относительно малых высотах, он подходит для детальной съемки в сложном рельефе.

3. Сбор данных LiDAR.

Система LiDAR собирает трехмерную информацию о местности. Это помогает получать подробные данные о высоте и топографии крутых склонов, долин и других сложных участков.

4. Получение изображений под углом

Наклонная фотосъемка позволяет получать изображения с разных ракурсов, добавляя визуальную информацию, дополняющую данные LiDAR. Это может помочь инженерам лучше понять особенности рельефа и окружающие условия.

5. Создание цифровых данных о рельефе местности.

Собранные данные LiDAR и изображения обрабатываются для создания цифровых моделей обследованной местности. Эти наборы данных обеспечивают более детальную основу для инженерного анализа.

6. Поддержка выбора маршрута автомагистрали

Инженеры могут использовать цифровую информацию о рельефе местности для сравнения потенциальных вариантов трассировки автомагистралей и оценки условий строительства, связанных с рельефом.

---

Ключевые технологии

Многороторный БПЛА

Многороторные БПЛА обеспечивают гибкие возможности полета и могут эффективно работать в горных районах, где доступ для обычных геодезических групп может быть ограничен.

3D-картирование с использованием LiDAR

Технология LiDAR позволяет быстро получать трехмерную информацию о рельефе местности, что делает ее особенно полезной для картирования крутых склонов, долин и других сложных участков местности.

Наклонная фотография

Наклонные снимки предоставляют визуальную информацию с разных ракурсов, которая дополняет данные LiDAR и помогает улучшить интерпретацию рельефа местности.

Цифровое моделирование рельефа местности

Собранные аэрофотоснимки могут быть обработаны для создания цифровых моделей рельефа местности, которые предоставляют инженерам более полное представление об обследуемой территории.

Аэросъемка

Перенос сбора данных в воздух позволяет проводить обследование труднодоступной местности без необходимости физического доступа персонала к каждому участку.

---

Результаты проекта

Обследуемая территория площадью 50 км²

В рамках проекта для сбора информации о рельефе местности в районе выбора маршрута автомагистрали использовалась съемка с помощью беспилотных летательных аппаратов, что позволило заменить значительную часть традиционного наземного геодезического процесса.

Снижение зависимости от наземного доступа

Аэрофотосъемка позволила сократить необходимость физического проникновения геодезистов на крутые склоны, в каньоны и другие труднодоступные места.

Улучшено покрытие данных о рельефе местности.

Технология LiDAR и наклонная фотосъемка предоставили дополнительную трехмерную и визуальную информацию, помогая восполнить потенциальные пробелы в данных на сложном рельефе.

Более эффективная поддержка выбора маршрута

Цифровые данные о рельефе местности предоставили инженерам более широкую основу для оценки вариантов трассировки автомагистралей и понимания условий местности.

Сокращение объема полевых работ по геодезической съемке.

Благодаря переносу сбора данных о рельефе местности на беспилотные летательные аппараты, проект позволил снизить зависимость от больших полевых бригад для каждой точки обследования.