Brukerforedrag - Esri norsk brukerkonferanse 2016

1. Laserskanning av skog fra drone gir nye muligheter
Esri norsk
brukerkonferanse
2016-02-04
Erik Sundheim, erik.sundheim@geomatikk.no
www.geomatikk-survey.no
Dronefilm: http://youtu.be/NzeUnLqQMkc
Copyright (C) Geomatikk Survey AS

2. Geomatikk Survey AS,
del av Geomatikk -gruppen
2016-02-16 Geomatikk AS © 2013
 Stort landmålingsmiljø – 45 landmålere
 Stikking, landmåling, skanning, kart fra droner
 Kompetansesenter i Oslo med 6 kontorer, i
Trondheim, Bergen, Stavanger osv.

3. Terrestrisk laserskanning og
multistråleekkolodd fra båt

4. Trimble Gatewing X100 flydrone

5. senseFly eBee

6. AIBOTIX hexacopter drone

7. Camflight C8 octocopter drone

8. Camflight X8 octocopter drone

9. Et nytt landmålingsinstrument!
Automatisk takeoff, flyving, landing.

10. Droneregler
Norge
218
Ja, <2kg
400fot
5km
Unngå folk
Ja
Ikke tillatt
Forsikring:Ja,krav
Ja, <5km flyplass
spesialtillatelse
>2kg
egentrening
Ikke
0.433&2.4Ghz
Kilde: Small UAV Coalition

11. Ikke alle har tillatelser i orden…

13. Dronelaser: Riegl VUX-1
Main Features
 10 mm survey-grade accuracy, 5mm precision
 measurement rate up to 500,000 meas./sec (@ 550 kHz
PRR & 330° FOV)
 Eye safety class: Laser Class 1
 operating flight altitude more than 350m
 field of view up to 330° for practically unrestricted data
acquisition
 - echo signal digitization
- online waveform processing
- multiple-time-around processing
 Footprint: 50mm @100m at 0.5mrad
 compact (227x180x125 mm), lightweight (3.5 kg), and
rugged
 LAN-TCP/IP interface
 scan data storage on internal 240 GByte SSD

14. Camflight X8HL multirotor drone
Camflight X8HL multirotor
• 3 x 3 m landingsplass
• 60 min flytid
(30 min++ med LiDAR)
• Autopilot fra Lockheed Martin
• Redundans for batteri/motorsvikt
• Gyrostabilisert kamerafeste
• Redundant flight control
(Main & Backup)
• Max. vind : 8-10 m/s; 29-36 km/h
• Max. flyhastighet:
horizontal: 10 m/s; 36 km/h
vertical: 3 m/s; 10 km/h

15. Sensorer i droner
 3D gyroskop
 3D akselerometer
 3D magnetometer
 GNSS/GPS
 Barometer
 Sonar
 Laser avstandsmåler
 Pitot-rør for lufthastighet
 Telemetri til bakkestasjon
 Kamerastyring
 Flight computer
 Gimbal/slingrebøyle: gyrostabilisert oppheng av kamera
 KAMERA
 LiDAR/laser
=INS/IMU

16. Applanix POS AP-20
 Applanix POS AP-20 nøyaktighet
 Roll / Pitch : 0.015 °
 Heading: 0.035 °
 IMU: 200 Hz
 Posisjon: 0.05- 0.10 m
220 Channels: (per chipset)
– GPS: L1 C/A, L2C, L2E (Trimble method for tracking unencrypted), L5
– GLONASS: L1 C/A and unencrypted P code, L2 C/A and unencrypted P code, L3 CDMA
– BeiDou: B1, B2
– GALILEO: L1 CBOC, E5A, E5B, E5AltBOC
– QZSS: L1 C/A, L1C, L1 SAIF, L2C, L5, LEX
– SBAS: L1 C/A (EGNOS/MSAS), L1 C/A and L5 (WAAS)
– L-Band: OmniSTAR VBS, HP, XP and G2, Trimble CenterPoint RTX

17. Hvorfor laser ?
1) God terrengmodell i skogsområder !
2) Raskere prosessering («unngår bildematching»)

18. Int
Time
Fra Blom Geomatics
LiDAR prinsippet, Light Detection And Ranging
LiDAR prinsippet:
1. Laserpulsen skytes ut
2. Litt av lyset starter
stoppeklokke mens
resten sendes mot
bakken.
3. Lyset blir reflektert av
forskjellige objekter
4. Mottakeren registrerer
tiden for det
innkommende lyset.
5. Avstanden beregnes:
𝑑𝑅 =
𝑐
2
𝑑𝑡
Range= lyshastighet x dt/2

20. DSM = overflatemodell
DTM = terrengmodell

21. Riegl VUX-1 LiDAR 250 punkt/m2

22. Punktsky 3D

23. Punktsky sett i tverrprofil

24. Punktsky – lav vegetasjon

25. DTM triangulert, analyse av terrenget brukes
til å detaljplanlegge nye skogsbilveier

26. Riegl VUX-1 LiDAR 50 punkt/m2

27. DSM/overflatemodell

28. DTM, terrengmodell

29. Fotogrammetri, 50 punkt/m2
MEN få punkt/dårlig dekning under vegetasjon/skog

30. LiDAR 1.5 punkt/m2(tilsv. ny nasjonal høydemodell)

31. LiDAR 50 punkt/m2

32. Kraftlinje

33. God plan, unngå slike skogsbilveger

34. Different scales of LIDAR applications
ALS
MLS
TLS/ILS
ULS
PLS

35. Måleprinsipp for Riegl VUX-1 dronelaser
FoV:
opptil 330 grader

36. Bildedekning vs. Laserdekning
Sony A6000 Camera
Resolution: 24 Mpix
Image size on the ground:
ca 210*140m
Camflight X8HL UAV
Flight parameters:
Velocity: 7-8 m/sec (25km/h)
Altitude: 120m AGL
Riegl VUX-1 LiDAR
Applanix AP20 IMU+GNSS
Point density: 50-150 points/m²
PRR: 550 kHz
Swat width on the ground: ca 360m
Accuracy: 10mm
Precision: 5mm
FOV: 360m
210*140m

37. Angry bird

38. Power Line Inspection & Infrastructure MonitoringTopography in Open-Pit Mining Areas
Bruksområder

39. Riegl VUX-1 droneskanner, høy punkttetthet

40. Bruksområder
Layers of Information
Lidar data
Terrain Model
Vegetation
Canopy Height
Canopy Change
Lidar dataVegetationCanopy HeightCanopy ChangeTerrain Model
Environmental Monitoring

41. Skråfoto

42. Punktsky 3D

43. Punktsky 3D + planlagt vei med utvidelse

45. Automatisk 3D vektorisering av gul- og hvitstriper
fra punktsky

47. Prosjekt Mjøndalen
2016-02-16
E134 Mjøndalen flydd av Geomatikk Survey
Bilder og ortofoto 2cm GSD
Punktsky med 1100 punkt/m^2, totalt 1,8 mrd punkter
Prosjektet ble flydd med 7 flighter
Areal/lengde 7,5 km med 200m korridor
Rådata for prosjektet er 191Gb
1892 bilder med 75/75 %overlapp
55 stk passpunkt brukt
Levert: Ortofoto, Punktsky, Intelligent tynnet terrengmodell, vektordata

48. Prosjekt: FP1 E6-Dovrebanen
for Zenith/Hæhre
 Droneskan noen måneder inn i prosjektet
 Oppretting etter tidl. entreprenør (Dovrebanen)
 Riving av anleggsveg

49. Spørsmål?
Takk for oppmerksomheten!
erik.sundheim@geomatikk.no
http://youtu.be/NzeUnLqQMkc
Geomatikk Survey AS tar droneoppdrag
i hele Norge!
Geomatikk Survey AS tar droneoppdrag i hele Norge!