Als het gaat om drone-landmetingen, is effectieve plaatsing van grondcontrolepunten alles. GCP’s helpen de grenzen van uw site te bepalen en alles daartussen op de juiste manier te schalen. Ze zijn een echte bouwsteen van elke landmeetkundige taak en verbeteren de nauwkeurigheid van uw kaart.
Om optimale resultaten uit uw grondcontrolepunten te halen, moet u er echter voor zorgen dat ze correct zijn geplaatst. Bij te weinig totaalpunten loop je het risico op onnauwkeurige metingen. Als er echter te veel GCP’s bij elkaar in de buurt zijn, kan dit het algehele beeld aantasten. Hier leest u hoe u de juiste balans vindt en het meeste uit deze beproefde meetmethode haalt.
Inhoudsopgave
Wat zijn grondcontrolepunten?
GCP’s zijn setpoints op de grond met een bekende geografische locatie – of coördinaten die al zijn gedefinieerd, meestal met behulp van een geoïdemodel en GPS-coördinaten. Door bekende coördinaten te selecteren en te markeren voordat ze gegevens verzamelen, kunnen landmeters de nauwkeurigheid vergroten en een referentiekader hebben voor hun hele project.
Materialen grondcontrolepunt
Een grondcontrolepunt moet aan twee criteria voldoen om bruikbaar te zijn bij luchtmetingen. Elk punt moet worden gemaakt met kleuren met een hoog contrast die zich onderscheiden van het omringende terrein – te veel op elkaar en de GCP zal moeilijk te vinden zijn op foto’s. Bovendien moeten punten een duidelijk gedefinieerd middelpunt hebben dat is uitgelijnd met de ingestelde coördinaat. Dit kan met twee loodrechte lijnen.
Landmeters gebruiken meestal spuitverf of speciale pads met felle kleuren en een vierkant “dambord” -look. Hoewel verfspuiten misschien de handiger en goedkopere optie is, kan het ook nauwkeurigheidsproblemen veroorzaken. Zoals u weet, kan het verschil van enkele centimeters een te grote impact hebben op een landmeetkundige klus. Het grotere oppervlak van een lijn spuitverf kan een bereik van meerdere centimeters in de “roos” van uw merk betekenen. Hoewel het verschil relatief klein is, kan dit soort giswerk voor elk van je punten rampzalig zijn. Als u geen pads beschikbaar heeft, kunt u GCP’s het beste markeren met een ‘L’-vorm in plaats van de traditionele ‘X’, waarbij de hoek een exacte coördinaat aangeeft.
GCP’s v. handmatige koppelpunten
Met name zijn GCP’s anders dan handmatige koppelpunten, een andere plaatsing in de echte wereld die landmeters gebruiken. Een handmatig koppelpunt is een kenmerk dat op meerdere luchtfoto’s te zien is. Landmeters identificeren deze punten in kaartsoftware zoals: DJI Terra, die ze kunnen gebruiken om de afbeeldingen aan elkaar te naaien en een complete fotogrammetrische kaart te maken. Hoewel grondcontrolepunten en handmatige verbindingspunten beide essentieel zijn bij het inmeten, komen alleen GCP’s overeen met echte coördinaatpunten.
Hoe verbeteren grondcontrolepunten het drone-onderzoek?
Of u nu een fotogrammetrie- of LiDAR-kaart nodig heeft, grondcontrolepunten helpen u een zo nauwkeurig mogelijke luchtkaart te leveren. Deze punten zijn belangrijk voor landmeters omdat ze met absolute nauwkeurigheid zijn ingesteld. Dit betekent dat een punt correleert met een werkelijke waarde, zoals een GPS-coördinaat. Relatieve nauwkeurigheid beschrijft ondertussen andere punten die kunnen worden gevonden door een kaart te schalen tegen deze absolute coördinaten. Met andere woorden, doordat er al meerdere bekende geografische locaties in de echte wereld zijn ingesteld, is het gemakkelijker om de afstand tussen punten en de algehele schaal van uw kaart vast te stellen.
Natuurlijk zijn grondcontrolepunten slechts een deel van de puzzel. De afstand tussen grondmonsters is bijvoorbeeld een berekening die wordt gebruikt om uit te leggen hoe de door GCP’s vastgestelde schaal in de echte wereld zich vertaalt naar een kaart. De GSD beschrijft de afstand tussen het middelpunt van twee opeenvolgende pixels op een digitaal beeld. Zonder een nauwkeurige GSD is het voor landmeters onmogelijk om alle verzamelde gegevens om te zetten in bruikbare kaarten. Net als voor grondcontrolepunten, kan een GSD-berekening die slechts enkele centimeters afwijkt, verstrekkende gevolgen hebben voor een heel project.
Uw grondcontrolepunten plaatsen
Het simpelweg gebruiken van een paar grondcontrolepunten op uw locatie is niet voldoende om nauwkeurige metingen te garanderen. GCP’s moeten zo gelijkmatig mogelijk worden verspreid, terwijl de grenzen en het topografisch bereik nog steeds worden weergegeven. Hoe dat eruitziet, hangt af van de specifieke kenmerken van uw site, maar er zijn een paar richtlijnen die u moet volgen:
Aantal punten
Het aantal punten dat nodig is om een nauwkeurige drone-kaart te maken, varieert afhankelijk van de grootte van een site en het bereik van het terrein. Experts raden doorgaans aan om ten minste vijf GCP’s te gebruiken, maar soms worden er wel twintig gebruikt. Het is echter belangrijk op te merken dat meer punten niet noodzakelijkerwijs een betere lezing betekenen. In een proef uitgevoerd met behulp van de DJI Phantom 4 Pro, vond het Nevada Department of Transportation dat: extra GCP’s boden een afnemend rendement na ongeveer 10 punten.
Probeer bij het selecteren van grondcontrolepunten je te concentreren op het tot stand brengen van een gelijkmatige plaatsing. Hoewel het misschien intuïtief lijkt om meerdere GCP’s te clusteren rond het gebied dat het belangrijkst is voor uw enquête, kan dit de nauwkeurigheid zelfs verminderen. Als te veel punten dicht bij elkaar liggen terwijl de rest van de site een beperkte dekking heeft, zal het een uitdaging zijn om de kaart te kalibreren en te begrijpen hoe de cluster van coördinaten in het grotere geheel past. In het ergste geval moet u mogelijk de hele site opnieuw bezoeken.
Spatiëring
Naast het plaatsen van GCP’s op relatief vergelijkbare afstanden van elkaar, is het belangrijk om na te denken over de totale afstand van die intervallen. Als punten te ver uit elkaar liggen, zal het een uitdaging zijn voor uw modelleringssoftware om meer gegevenspunten daartussen te interpoleren. GCP’s moeten maximaal ongeveer 400 meter (~1.312 voet) van elkaar verwijderd zijn, hoewel dichterbij meestal de voorkeur wordt gegeven. Hoewel u de hierboven genoemde oververzadiging van GCP’s wilt vermijden, zal het te ver spreiden van uw punten uiteindelijk leiden tot hiaten in de dekking en ook uw model scheeftrekken.
Verdeling
Het is belangrijk om uw grondcontrolepunten te gebruiken om de grenzen van uw terrein te bepalen. In een ideaal scenario zou je een GCP in elk van de hoeken kunnen plaatsen, met een andere in het midden van de site. Hoewel sites zelden zo eenvoudig zijn, is het toch een goede manier om over dekking na te denken.
Een laatste overweging is het vastleggen van het volledige scala aan topografie op uw site. Plaats op zijn minst een punt op zowel de hoogste als de laagste hoogte waarop dit mogelijk is. Dat gezegd hebbende, is het belangrijk om de valkuil te vermijden van te veel vertrouwen op ‘natuurlijk voorkomende’ punten die misschien een goede plek lijken om een GCP te plaatsen, maar die de algehele gelijkmatige spreiding van punten niet complimenteren.
De juiste drone en ladingen voor nauwkeurig landmeten
Met slim geplaatste grondcontrolepunten kom je alleen zo ver – je hebt nog steeds de juiste drones en cameraladingen nodig om de klus te klaren. De hoge snelheden en batterijen van de Matrice 300 RTK zorgen voor snel werken op grote locaties. Het kan ook maximaal drie payloads tegelijk aankoppelen, dus het is gemakkelijk om gegevens te verzamelen met zo min mogelijk vluchten.
Of je nu fotogrammetrie of LiDAR-mapping uitvoert, DJI heeft ook de payload die je zoekt. De Zenmuse P1, ons paradepaardje op het gebied van fotogrammetrie, is uitgerust met een 45-megapixel full-frame geluidsarme, zeer gevoelige sensor met verwisselbare 24/35/50 mm lenzen met vaste focus.
Voor landmeetkundige taken waarvoor LiDAR vereist is, raden we de Zenmuse L1 aan. Met een zeer nauwkeurige IMU en dichte penetratie van gebladerte tegen een redelijke prijs, is dit laadvermogen perfect voor het inmeten van zelfs het meest complexe terrein. Beide camera’s kunnen eenvoudig worden geïntegreerd met onze eersteklas kaartsoftware, DJI Terra.
bronnen:
https://www.propelleraero.com/blog/how-to-optimize-your-ground-control-point-placement/
https://propelleraero.typeform.com/to/QacVNx
https://www.pix4d.com/blog/why-ground-control-points-important
