نقشه برداری با پهپاد
استفاده از پهپاد یکی از جدیدترین فناوری های مورد استفاده در نقشه برداری است. به طور کلی سیستم پهپاد فتوگرافی دارای دو قسمت عکاسی هوایی و تهیه نقشه و همچنین پردازش تصاویر می باشد. در هر یک از این دو قسمت، برای راه اندازی یک سیستم پهپاد نقشه برداری یا یک پهپاد فتوگرامتری، موارد زیادی باید در نظر گرفته شود.
به طور کلی قسمت پرواز از دو قسمت سخت افزاری و نرم افزاری تشکیل شده است. از نظر تجهیزاتی با انواع مختلفی از پرندگان روبرو هستیم که به دو دسته عمود پروازها یا مولتی روتور و هواپیمای بال ثابت تقسیم می شوند. برای خرید پهپاد نقشه برداری باید به موارد مختلفی فکر کرد. نکاتی که باید هنگام خرید پهپاد نقشه برداری در نظر بگیرید:
- مدت زمان پرواز پهپاد
- کار با آن آسان باشد
- قیمت پهپاد
- کیفیت قطعات پرنده
- دوربینی که به پرنده متصل است
- وسعت منطقه کار
- و…
در این مقاله یو تی ام مپ utm-map.comسعی کردیم 7 مورد استفاده از پهپادها در نقشه برداری و موقعیت هایی که می توان از عکس هوایی گرفته شده توسط پهپادها نقشه تهیه کرد را فهرست کنیم. مواردی نیز وجود دارد که نمی توان از آن برای نقشه برداری پهپاد استفاده کرد.
آیا می توان از سیستم های پهپاد فتوگرامتری در تمامی پروژه های نقشه برداری استفاده کرد؟
به طور کلی، از هر منطقه ای می توان از بالا عکس گرفت و زاویه مورد نیاز برای اطمینان از اینکه عکس را می توان با استفاده از سامانه پهپاد نقشه برداری ترسیم کرد. بنابراین می توان با استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین نقشه بسیاری از مناطق شهری، نیمه شهری، روستایی، غیر شهری، معادن و ... را تهیه کرد. زیرا امکان پرواز در این مناطق وجود دارد و می توانید سطح زمین را در عکس خود ببینید. به طور کلی هر چیزی که در تصویر دیده می شود به صورت سه بعدی دیده می شود و در نهایت می توان از روی آن نقشه ایجاد کرد.
1- کاربرد پهپاد در نقشه برداری شهری
اولین و رایج ترین کاربرد پهپاد برای نقشه برداری تهیه نقشه شهرها، شهرک ها و روستاها است. جایی که خانه هایی در این منطقه وجود دارد. یکی از سخت ترین کارها تهیه نقشه های بزرگ برای شهرک ها، شهرها، جامعه یا روستاها است که حاوی جزئیات زیادی است.
در این مکان ها نقشه برداری زمینی دشوار است و از آنجایی که این مکان ها از بالا و با عکس های هوایی برای دیدن کل مکان به صورت سه بعدی یا ارتوفتو آن قابل مشاهده است، به راحتی می توان کل منطقه شهری را در مدت زمان کوتاه تصویربرداری کرد و نقشه های باکیفیت تولید کرد.
2- تهیه نقشه توپوگرافی توسط پهپاد نقشه برداری
علاوه بر تهیه نقشه های شهری، با استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین می توان نقشه توپوگرافی مناطق غیر شهری را در چهار نوع دشت، کوهستانی، کوهستانی سخت و تپه ماهور تهیه کرد. یکی از مزایای نقشه برداری مناطق غیر شهری با هواپیماهای بدون سرنشین سرعت در تهیه نقشه توپوگرافی است.
در این موارد، به دلیل تعداد عوارض مصنوعی کم، ترسیم های زیادی لازم نخواهد بود. یعنی زمانی که ابر نقاط متراکم را ایجاد می کنید به راحتی و با یک ویرایش ساده به منحنی های میزان دست می یابید.
3- کاربرد پهپاد نقشه برداری از منطقه های صعب العبور
همانطور که می دانید یکی از سخت ترین کارهای نقشه برداری تهیه نقشه مناطق مین گذاری شده است و یا مناطقی که به راحتی امکان رفت و آمد زمینی در آنها وجود ندارد به می توان راحتی تصویربرداری هوایی را با دقت زیاد انجام داد.
پروژه های نقشه برداری برای طرح هادی روستایی نسبت به بقیه پروژه ها بیش از سایرین است و قیمت آنها معمولاً متوسط است.
راه های روستایی اغلب دشوار و صعب العبور هستند (این نوع مشکلات در مناطق روستایی غیرمعمول نیست) و از سوی دیگر، نیاز به ساخت ایستگاه های نقشه برداری از این مکان ها را کاری خسته کننده و دست و پا گیر کرده است. همچنین شرایط اقلیمی مانند گرمای شدید یا سرما و یخبندان بر این سختی می افزاید و در نتیجه استفاده از جاده های زمینی برای تقسیم جاده علاوه بر استفاده از زمان و هزینه زیاد، گاهی ترس از امنیت جانی را نیز برای تیم نقشه برداری به همراه دارد.
تنها راه حل این مشکلات استفاده از نقشه برداری با پهپاد است. با استفاده از سیستم پهپاد فتوگرامتری می توانید این نقشه های مناطق را لذت بخش کنید و نقشه هایی با کیفیت و دقت بسیار بالا تهیه کنید.
به عنوان مثال در مساحتی به وسعت 50 هکتار 30 یا 40 نقطه کنترل ایجاد شده و در حدود 4 تا 5 ساعت تصویر کل منطقه تهیه می شود. یعنی کل کار نقشه برداری زمینی در یک روز کاری انجام می شود. اگرچه در روش های سنتی این امکان وجود ندارد. پس از تکمیل کار میدانی، یک روز برای پردازش تصاویر و تهیه نقشه لازم است.
بنابراین با استفاده از این روش به راحتی می توان وسعت متوسط (مساحتی از 50 تا 300 هکتار) را در مدت زمان کوتاهی شناسایی کرد. از طرفی با نصب فناوری GPS RTK و GPS PPK روی پهپاد از طریق ماژول PPK و افزایش دقت نقشه، وابستگی به نقاط زمینی تا حد زیادی کاهش یافته است و در برخی موارد اگر GPS بر روی پهپاد قرار داده شود. به روشی قابل قبول می توانید یک نقشه دقیق و حتی بزرگتر بدون نقطه کنترل زمینی تنظیم کنید.
4- کاربرد پهپاد در نقشه برداری معادن
در معدن، محاسبه حجم عملیات خاکی و محاسبه حجم انبارها با توجه به نوع معدن تهیه نقشه به روش زمینی کاری دشوار است. اما با استفاده از این روش می توانید حداکثر بهره وری زمین را بر اساس تکنولوژی موجود بدست آورید. علاوه بر این موارد، برای اکتشافات معادن، زمین شناسی و ... می توان از ارتوفتوهای با کیفیت به دست آمده را می توان برای تحقیقات معدنی، شرایط زمین، و غیره استفاده کرد.
5- استفاده از پهپاد در نقشه برداری از اماکن تاریخی
یکی دیگر از کاربردهای پهپاد در نقشه برداری تهیه نقشه مکان های باستانی و تاریخی است. باستان شناسان و حافظان محیط زیست به خوبی از اهمیت عکاسی هوایی با کیفیت بالا و دقیق آگاه هستند. این تصاویر به باستان شناسان کمک می کند تا با مطالعه و شناسایی مکان های تاریخی متوجه شوند که چه چیزی در دیوارهای مدفون وجود دارد و به سرعت محل کاوش را اندازه گیری کنند. علاوه بر این برای تهیه نقشه های دوره ای اماکن تاریخی با سرعت بالا و در مدت زمان کوتاه می توان از عکسبرداری هوایی با استفاده از پهپاد استفاده کرد.
6- تهیه نقشه مسیر و کریدورها با پهپاد
یکی دیگر از کاربردهای نقشه برداری پهپادها، ترسیم نقشه کریدورها است که مناطقی به عرض ده ها یا صدها متر و طول چندین کیلومتر هستند. مانند جاده ها، بزرگراه ها، خطوط انتقال نفت و گاز، حمل و نقل آب و غیره. برای تهیه نقشه های مطالعاتی و نقشه های عملیاتی در این مناطق می توانید از تکنیک های پهپاد فتوگرامتری استفاده کنید.
بهتر است از نقشه پهپاد بال ثابت نقشه برداری استفاده کنید که می توانند در فاصله چند کیلومتری از شما دور شوند، زیرا آنها برای مدت طولانی در منطقه پرواز می کنند. این قابلیت در برخی از مولتی روترها نیز وجود دارد و می توانید از مولتی روتر برای تهیه نقشه کریدورها استفاده نمود. علاوه بر این موارد می توان از سیستم پهپاد فتوگرامتری برای اطلاع از جزئیات حریم خطوط راه آهن و ایستگاه ها، خطوط ساحلی، استملاک برخی زمین ها و املاک کنار این خطوط استفاده کرد.
7- کاربرد پهپاد نقشه برداری در مانیتورینگ و تشخیص تغییرات
یکی دیگر از کاربردهای پهپاد در نقشه برداری، مشاهده و مانیتورینگ یا تشخیص تغییرات است. هنگام رسیدگی به ساخت و سازهای غیرمجاز در منطقه های شهری ها یا غیر شهری در اراضی که جزء منابع طبیعی هستند. امکان استفاده از نقشه برداری اراضی برای نقشه برداری از املاک وجود ندارد به دلیل محدودیت های نظارتی تایید نشده است. از نظر منابع طبیعی، امکان استفاده از نقشه برداری اراضی برای نقشه برداری از املاک به دلیل ممانعت ملاک وجود ندارد.
در چه شرایطی از پهپاد فتوگرافی استفاده نکنیم؟
یکی از سخت ترین مکان ها برای استفاده از سیستم پهپاد نقشه برداری، جایی است که پوشش گیاهی در آن زیاد باشد مانند شمال کشورمان. در واقع، در یک نقشه هوایی، هر چیزی که از بالا قابل مشاهده باشد، قابل نمایش و ترسیم است. اگر تراکم درختان در یک منطقه خیلی زیاد باشد و نتوانید زمین را ببینید، اطلاعاتی در مورد سطح زمین به دست نمی آورید و نمی توانید نقشه منطقه را ایجاد کنید.
اما اگر پوشش گیاهی در این منطقه آنقدر متراکم است که می توانید بخشی از زمین را از بالا مشاهده کنید، به راحتی می توانید از این منطقه عکس های هوایی بگیرید. برای تهیه نقشه در برخی از شهرهای شمال کشور که دیواره عرصه پوشیده از درخت است و خط دیواره قابل تشخیص نیست، باید نقشه برداری زمینی قسمتی از محوطه را تهیه کرد.
در ضمن توصیه می شود برای خطوط ساحلی از روش پهباد استفاده نکنید. از آنجایی که این سطوح شفاف و پیچیده هستند، نمی توان آنها را دستکاری کرد. دقت داشته باشید که نقشه های تولید شده از این سطوح به دلیل حساسیت سطوح، قابلیت اطمینان بسیار پایینی دارند.