Mapeo costero utilizando DJI Phantom 4 RTK en modo cinemático de posprocesamiento
Autores: Taddia, Yuri; Stecchi, Francesco; Pellegrinelli, Alberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Mapeo costero utilizando DJI Phantom 4 RTK en modo cinemático de posprocesamiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Estudios topográficos
Estudios geomorfológicos
áreas costeras
Mapeo aéreo
Modelos fotogramétricos
PGCs
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Los estudios topográficos y geomorfológicos de áreas costeras suelen requerir el mapeo aéreo de secciones largas y estrechas del litoral. La georreferenciación de modelos fotogramétricos se basa generalmente en la señalización y el levantamiento de Puntos de Control en Tierra (GCP), que son tareas muy laboriosas. La georreferenciación directa con alta precisión en la ubicación de la cámara, gracias a receptores GNSS de múltiples frecuencias a bordo, puede limitar la necesidad de GCP. Recientemente, DJI ha puesto a disposición el Phantom 4 Kinemática en Tiempo Real (RTK) (DJI-P4RTK), que combina la versatilidad y la facilidad de uso de los modelos anteriores de DJI Phantom con las ventajas de un receptor GNSS a bordo de múltiples frecuencias. En este artículo, investigamos la precisión de los modelos fotogramétricos y de los Modelos Digitales de Terreno (DTM) generados en Agisoft Metashape a partir de dos conjuntos de datos de imágenes diferentes (nadirales y oblicuas) adquiridos por un DJI-P4RTK. Las ubicaciones de la cámara se calcularon con el Kinemático de Post-Procesamiento (PPK) del archivo del Formato de Intercambio Independiente del Receptor (RINEX) grabado por la aeronave durante las misiones de vuelo. Se utilizó una Estación de Referencia Operativa Continua (CORS) ubicada a 15 km de distancia del sitio para esta tarea. Los resultados destacaron que el conjunto de datos oblicuo produjo resultados muy similares, con GCP (RMSE 3D = 0.025 m) y sin GCP (RMSE 3D = 0.028 m), mientras que el conjunto de datos nadiral se vio más afectado por la posición y el número de GCP (RMSE 3D de 0.034 a 0.075 m). La introducción de algunas imágenes oblicuas en el conjunto de datos nadiral sin ningún GCP mejoró la precisión vertical del modelo (RMSE Vertical de 0.052 a 0.025 m) y puede representar una solución para acelerar la adquisición de imágenes de conjuntos de datos nadirales para PPK con el DJI-P4RTK y sin GCP. Además, los resultados de esta investigación se comparan con los obtenidos en modo RTK para los mismos conjuntos de datos. La novedad de esta investigación es la combinación de una multitud de aspectos relacionados con la aeronave DJI Phantom 4 RTK y las estrategias de procesamiento de datos subsiguientes para evaluar la calidad de los modelos fotogramétricos, DTM y perfiles de sección transversal.
Descripción
Los estudios topográficos y geomorfológicos de áreas costeras suelen requerir el mapeo aéreo de secciones largas y estrechas del litoral. La georreferenciación de modelos fotogramétricos se basa generalmente en la señalización y el levantamiento de Puntos de Control en Tierra (GCP), que son tareas muy laboriosas. La georreferenciación directa con alta precisión en la ubicación de la cámara, gracias a receptores GNSS de múltiples frecuencias a bordo, puede limitar la necesidad de GCP. Recientemente, DJI ha puesto a disposición el Phantom 4 Kinemática en Tiempo Real (RTK) (DJI-P4RTK), que combina la versatilidad y la facilidad de uso de los modelos anteriores de DJI Phantom con las ventajas de un receptor GNSS a bordo de múltiples frecuencias. En este artículo, investigamos la precisión de los modelos fotogramétricos y de los Modelos Digitales de Terreno (DTM) generados en Agisoft Metashape a partir de dos conjuntos de datos de imágenes diferentes (nadirales y oblicuas) adquiridos por un DJI-P4RTK. Las ubicaciones de la cámara se calcularon con el Kinemático de Post-Procesamiento (PPK) del archivo del Formato de Intercambio Independiente del Receptor (RINEX) grabado por la aeronave durante las misiones de vuelo. Se utilizó una Estación de Referencia Operativa Continua (CORS) ubicada a 15 km de distancia del sitio para esta tarea. Los resultados destacaron que el conjunto de datos oblicuo produjo resultados muy similares, con GCP (RMSE 3D = 0.025 m) y sin GCP (RMSE 3D = 0.028 m), mientras que el conjunto de datos nadiral se vio más afectado por la posición y el número de GCP (RMSE 3D de 0.034 a 0.075 m). La introducción de algunas imágenes oblicuas en el conjunto de datos nadiral sin ningún GCP mejoró la precisión vertical del modelo (RMSE Vertical de 0.052 a 0.025 m) y puede representar una solución para acelerar la adquisición de imágenes de conjuntos de datos nadirales para PPK con el DJI-P4RTK y sin GCP. Además, los resultados de esta investigación se comparan con los obtenidos en modo RTK para los mismos conjuntos de datos. La novedad de esta investigación es la combinación de una multitud de aspectos relacionados con la aeronave DJI Phantom 4 RTK y las estrategias de procesamiento de datos subsiguientes para evaluar la calidad de los modelos fotogramétricos, DTM y perfiles de sección transversal.