Kom i gang

Sådan måler du på dronekort: afstand, højde, hældning, areal

Du kan måle på et dronekort, fordi hvert punkt i punktskyen, DSM'en og ortofotoet har en koordinat i et kendt koordinatsystem. Afstande og arealer på kortet er som standard netværdier, som afviger lidt fra terrænværdier (cirka 4 cm pr. 100 m i regneeksemplet nedenfor). En højde er kun så god som modellen under den, og dens reelle usikkerhed gives af flyvningens uafhængige kontrolpunkter, ikke af måleværktøjet.

Hvor nøjagtig er en måling på et dronekort?

En måling er så nøjagtig som den model, den tages fra. Med RTK eller opmålte passpunkter er det bedste tilfælde for dronefotogrammetri cirka 1 GSD i plan og 2–3 GSD i højden mod uafhængige kontrolpunkter, hvilket ved 1–2 cm GSD er omtrent 1–2 cm i plan og 2–5 cm i højden. Måleværktøjet tilføjer intet til det, men kan heller ikke fjerne det.

Derfor giver Orthosites nøjagtighedsrapport for en flyvning RMSE (root mean square error, kvadratisk middelfejl) og 95 %-værdien i plan og højde, med antallet af punkter, beregnet kun ud fra kontrolpunkter, der ikke er brugt i udjævningen, i stil med ASPRS' standard for positionsnøjagtighed[3]. En angivelse som “± 2 mm” på et punkt er noget andet: den beskriver, hvor godt skypunkterne omkring klikket stemmer med hinanden, ikke hvor tæt resultatet er på den sande position. Se guiden om passpunkter og nøjagtighed for, hvordan du opsætter og læser kontrolpunkter.

Orthosites afstandsværktøj: en linje målt på 3D-modellen af demoflyvningen (381,539 m, planafstand i SWEREF99 21 45), med målepanelet og eksportmuligheder.
Orthosites afstandsværktøj: en linje målt på 3D-modellen af demoflyvningen (381,539 m, planafstand i SWEREF99 21 45), med målepanelet og eksportmuligheder.

Hvad er forskellen på netafstand og terrænafstand?

En netafstand måles på den flade kortprojektion (for eksempel SWEREF 99 TM eller en UTM-zone). En terrænafstand er det, du ville læse med et målebånd eller en totalstation, vandret i områdets højde. De to afviger med den kombinerede skalafaktor (CSF), og net = CSF × terræn.[1]

CSF er produktet af to faktorer:

Ellipsoid Ground distance (horizontal, at height h) Ellipsoid distance = ground x R/(R+h) Grid distance = ellipsoid x k grid = CSF x ground, CSF = k x R/(R+h) Not to scale

Regneeksempel. k = 0,9996, h = 100 m, R ≈ 6.371 km. CSF = 0,9996 × 6.371.000 / 6.371.100 = 0,999584. En linje, der er 100,000 m i terrænet, er så 99,958 m i nettet, 4,2 cm kortere. Over 1 km er forskellen 42 cm. Ved 1–2 cm nøjagtighed i plan er det ikke ubetydeligt, og det er grunden til, at et dronekort og et målebånd kan være uenige på en lang linje, selv når begge har ret.

I Orthosite er hver længde og hvert areal en netværdi i projektets koordinatsystem, som er navngivet under aflæsningen. Hvor koordinatsystemet har en terrænværdi, vises den ved siden af netværdien, mærket “terræn”. Noten under hver aflæsning angiver formlen og den k, der er brugt på stedet. Lodrette afstande skaleres aldrig. For valget af koordinatsystem, se guiden om koordinatsystemer.

Hvordan måler jeg en afstand?

Vælg Afstand i 3D-visningens værktøjslinje, og klik langs linjen. Orthosite rapporterer hvert segment og totalen som:

Brug den vandrette afstand til afsætning og planmængder, og 3D-afstanden til længden af en overflade. 3D-afstanden er aldrig kortere end den vandrette, og Orthosite holder de to konsistente. Afstanden kan eksporteres som CSV med hjørnekoordinaterne i projektets koordinatsystem, segmentafstande og kumuleret stationering, med net- og terrænkolonnerne navngivet i filen.

Hvordan beregnes højden af et punkt?

For hvert punkt, du klikker med Højdeforskel (og ved hvert knækpunkt i en profil), viser Orthosite to højder. Den første er 3D-modellens højde på stedet. Den anden, mærket “sky”, kommer fra flyvningens punktsky: en robust planpasning (Huber-vægtning, iterativt omvægtede mindste kvadrater) gennem de 16 nærmeste skypunkter i plan, evalueret i den klikkede position. Resultatet vises med ± pasningens standardfejl i millimeter samt antallet af punkter og den anvendte radius.

Hvorfor ikke det nærmeste punkt? I Orthosites egne tests på flyvninger med opmålte mål var det enkelte nærmeste punkt 30–70 % dårligere end planpasningen og fangede nogle gange en grov fejl (20,8 cm ved ét passpunkt), mens planpasningen forudsagde udeholdte skypunkter på bar jord med cirka 7–9 mm RMSE (en leave-one-out-test inde i skyen, ved cirka 2,8 cm punktafstand; en kvadratisk flade var ikke bedre end et plan). Det tal er skyens interne konsistens, ikke dens nøjagtighed: ved de opmålte mål stemte alle stikprøvemetoder inden for 0,1–0,5 cm, mens forskellen mellem produkt og opmåling havde en spredning på 1,2–3,4 cm (standardafvigelse). Flyvningens georeferering, ikke stikprøveregelen, fastlægger nøjagtigheden.

Højder omregnes punkt for punkt. Skyen er lagret med ellipsoidehøjder. For at give en højde i projektets højdesystem (for eksempel RH2000) anvender Orthosite geoideundulationen N i punktet, ikke én værdi for hele området. Geoiden ændrer sig med positionen; i den svenske SWEN17-model målte vi 42,6 mm/km på ét sted, med en landsdækkende median på cirka 33 mm/km. Én værdi for et område på 1 km på tværs ville derfor være forkert med cirka 3 cm i hjørnerne (halv diagonal, 0,7 km, gange 42,6 mm/km). Højdesystemet angives ved siden af tallet.

Hvordan måler jeg en højdeforskel og en hældning?

Vælg Højdeforskel, og klik på to punkter. Du får ΔZ, 3D-afstanden (net og terræn), hældningsvinklen og hvert punkts højde. ΔZ beregnes også ud fra de to punkters skyhøjder, med det kombinerede ± fra de to pasninger.

Hældningsvinklen er atan(ΔZ / vandret afstand). Når nettet har en terrænværdi, bruges den vandrette terrænafstand, hvilket er den vinkel, et nivellerinstrument eller en totalstation ville se; ellers bruges netafstanden, og mærket i aflæsningen siger det. Mellem to nærliggende punkter på samme overflade er relative højder mere nøjagtige end absolutte, fordi en fælles forskydning i modellen går ud i forskellen. Det gælder ikke henover et stort område, hvor modellen kan bøje lidt.

Orthosites 3D-visning med den teksturerede 3D-model af den offentlige demoflyvning (858 billeder) set skråt oppefra.
Orthosites 3D-visning med den teksturerede 3D-model af den offentlige demoflyvning (858 billeder) set skråt oppefra.

Hvordan måles et areal?

Vælg Areal, klik hjørnerne, og luk polygonen. Orthosite rapporterer planarealet, det vandrette fodaftryk, i nettet og (hvor muligt) i terrænet: terrænareal = netareal / CSF², plus planomkredsen. Planarealet er opmålingskonventionen for matrikler, belægninger og fodaftryk. Et draperet 3D-areal ville være større på enhver skråning og er ikke det, der rapporteres. Enheder kan skiftes mellem meter og fod, og alle aflæsninger følger med.

Hvordan tegner jeg en profil eller et tværsnit?

Vælg profilværktøjet (Tværsnit / Profil), klik punkter langs linjen, og højreklik eller tryk Enter for at afslutte. I profilpanelet vælger du højdemodel, DSM eller DTM. Orthosite udtager rasteret hver 0,5 m som standard og tegner højde mod stationering.

To højder er navngivet hver for sig, så de ikke forveksles. De tætte stationer er rasterpixel fra den valgte DSM eller DTM, og panelet angiver rasterets metode. Knækpunkterne, de punkter du faktisk klikkede, får også den robuste skyhøjde beskrevet ovenfor. Huller, hvor rasteret ikke har data, tælles og vises. Stationeringen er en netlængde, med terrænlængden ved siden af, og profilen eksporteres som CSV med koordinater i projektets koordinatsystem.

En DSM-profil følger toppen af overfladen, også vegetation og bygninger; brug DTM'en til terrænet. For et tværsnit over en grøft eller en vej, kontrollér profilen mod punktskyen, før du stoler på en centimeter i et smalt træk, da en rastercelle midler over sin størrelse.

Hvordan måler jeg en volumen?

Vælg Volumen, tegn polygonen omkring depotet, og højreklik for at beregne. Volumenen er overfladen minus en basisflade, som du vælger, og som er navngivet i resultatet, for eksempel et plan gennem randhøjderne eller en anden flyvnings målte overflade. Volumenguiden forklarer basefladerne og hvad der begrænser nøjagtigheden. Som med areal beregnes en volumen i nettet, og terrænværdien gives ved siden af, som net / CSF².

Hvor præcis er koordinataflæsningen i viseren?

Koordinaterne under markøren bruger samme koordinattransformation som eksporterne, evalueret af serveren, inklusive datumgrid, hvor koordinatsystemet kræver et. Hvor den hurtige aflæsning for området ikke kan være eksakt (et fint datumgrid som Østrigs), vises værdien som “≈ ±x mm”, indtil den eksakte flise for den position er indlæst. En måle-CSV skrives kun, når hvert hjørne har sin eksakte værdi, aldrig en tilnærmet. Hvis en koordinat ikke kan gives i projektets system, viser viseren modelkoordinater og siger det.

FAQ

Hvor nøjagtige er målinger på et dronekort?
Så nøjagtige som modellen. Med RTK eller opmålte passpunkter i bedste fald cirka 1 GSD i plan og 2-3 GSD i højden mod uafhængige kontrolpunkter, hvilket ved 1-2 cm GSD er omtrent 1-2 cm i plan og 2-5 cm i højden. Den opnåede nøjagtighed for en flyvning måles med kontrolpunkter, der ikke er brugt i udjævningen, og angives i nøjagtighedsrapporten.
Hvad er forskellen på netafstand og terrænafstand?
Netafstand måles på kortprojektionen; terrænafstand er den vandrette afstand i områdets højde. Net = kombineret skalafaktor x terræn, hvor faktoren er projektionens skalafaktor k gange R/(R+h). Med k = 0,9996 og h = 100 m er 100 m i terrænet 99,958 m i nettet. Orthosite viser begge.
Måler et dronekort skråafstand eller vandret afstand?
Begge. Afstandsværktøjet rapporterer 3D-afstanden (skråafstanden) og den vandrette afstand pr. segment og i alt, i nettet og, hvor muligt, i terrænet. Brug vandret til afsætning og planmængder og 3D til længden af en overflade.
Hvordan beregnes en punkthøjde ud fra en dronepunktsky?
Orthosite tilpasser et plan med robust (Huber) vægtning gennem de 16 nærmeste skypunkter og aflæser højden i den klikkede position, med geoideundulationen anvendt i det punkt. Resultatet gives med pasningens standardfejl, som er pasningens præcision og ikke nøjagtigheden mod kontrolpunkter.
Er arealet på et dronekort overfladearealet eller planarealet?
Planarealet (det vandrette), opmålingskonventionen. Et draperet overfladeareal ville være større på enhver skråning. Orthosite rapporterer planarealet i nettet og, hvor muligt, i terrænet.
Kan jeg tegne et tværsnit ud fra en dronemåling?
Ja. Klik punkter langs linjen i 3D-visningen, vælg DSM eller DTM, og Orthosite tegner højde mod stationering. De klikkede knækpunkter får også en robust skyhøjde, og profilen kan eksporteres som CSV med koordinater i projektets system.
Kan jeg måle volumener på et dronekort?
Ja. Tegn en afgrænsning, vælg en basisflade, og volumenen beregnes som overflade minus base, med basen navngivet i resultatet. Se volumenguiden for valg af base og nøjagtighed.

Kilder

  1. State Plane Coordinates: Geodetic Lengths to Grid Lengths – Geo Week News (Jan Van Sickle) (2015)
  2. Swedish reference systems (SWEREF 99 TM: central meridian 15° E, scale factor 0.9996) – Lantmäteriet (n.d.)
  3. ASPRS Positional Accuracy Standards for Digital Geospatial Data, Edition 2 (Version 1) – American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (2023)

Sidst gennemgået:

Gør din næste flyvning til et målbart resultat

Upload dine dronebilleder, så bygger Orthosite ortofoto, 3D-model, punktsky og højdemodeller på Orthosites egen behandlingscomputer i Sverige — mål, del og eksportér i åbne formater.

Kom godt i gang med Orthosite
Sprog: EN SV NO DA FI DE FR ES NL