Прикладная дронокартография

Два носорога в национальном заповеднике Кузикус (Kuzikus), Намибия.

C бурным развитием дронов современная картография получила отличный инструмент для создания очень детальных карт небольших участков местности, от нескольких десятков и сотен квадратных километров до отдельных домовладений. Это многократно дешевле, чем использование самолётов или спутников, и позволяет достичь очень высокой степени детализации. На использовании дронов для аэрофотосъёмки местности сегодня уже построено немало бизнесов по всему миру. Например, когда американским военным понадобилось составить карту минных полей в одной из долин в Афганистане, им в этом помог Тюдор Томас (Tudor Thomas), специалист по аэрофотосъёмке. Под его руководством была создана авиационная система для картографирования, которая в 2013 году обошлась армии США и её подрядчикам от одного до пяти миллионов долларов. Причём сюда не была включена стоимость самолёта. А ведь всё-то было нужно сделать, условно говоря, несколько фотографий с воздуха.

Благодаря этой истории у Томаса родилась идея для бизнеса — картографирование с помощью дронов. Заказчики могли бы арендовать или купить беспилотник, чтобы провести с его помощью фотосъёмку. Хотя надо признать, что на тот момент эту идею никак нельзя было назвать инновационной, по всему миру многие предприниматели уже зарабатывали подобным образом.

Однако Томас со своими коллегами решили пойти дальше и создали программное обеспечение, которое «склеивает» снимки, сделанные с разных точек, в общую карту. Созданная на базе облачных технологий система корректирует фотографии так, чтобы они казались сделанными с одного и того же угла, этот процесс называется ортотрансформированием. Если есть возможность точно указать GPS-координаты каких-либо контрольных точек на местности, то отдельное ПО позволяет создать карту с пространственной привязкой.

Томас назвал свой проект Maps Made Easy и успешно собрал необходимые средства на Kickstarter. Клиенты появились сразу, в основном это владельцы земельных участков, но немало и просто увлечённых картографией людей. Многих в привлекает в этом проекте возможность дёшево получить очень подробную фотокарту своего участка, ведь в том же Google Maps данные зачастую обновляются раз в несколько лет, а максимальное разрешение весьма невелико по нынешним меркам. С помощью дронов можно создать карту с детализацией примерно в 20 раз выше, чем у Google Earth. Более того, сейчас компания Томаса предлагает не просто фотокарты, но и создаёт из них трёхмерные модели.

Закон Мура против аэрофотосъёмки

Геолог Ларри Халберт (Larry Hulbert) с помощью Maps Made Easy сделал карту территории, на которой он проводил изыскания с целью поиска никеля, меди или платины. Сами фотографии были сделаны фотографии, а для их сборки в единое изображение Халберт воспользовался программным инструментом MME. В результате получилась узкая карта 7 на 0,3 км (2,1 кв. км.) стоимостью $44. Правда, сюда нужно включить стоимость аренды вертолёта с пилотом — $1800 в час. В результате за потраченные на пару часов съёмки деньги можно было купить собственный отличный дрон.

Дроногуманизм

Другим примером наглядного преимущества использования дронов является история Патрика Мейера (Patrick Meier), директора по социальным инновациям в Катарском Вычислительном Исследовательском Институте. По заказу Мейера, над национальным заповедником Кузикус в Намибии было проведено 90 полётов с целью поиска чёрных носорогов, находящихся на грани вымирания, а также ряда других животных. Из-за массового браконьерства, подстёгиваемого спросом на бивни носорогов, сейчас этих животных осталось около 29 000 (в 1970 году их было 70 000, а в 1900 — 500 000).

На первый взгляд, дроны оказались очень полезным инструментом, поскольку с их помощью можно было быстро просканировать большие площади и сообщить рейнджерам, где искать носорогов. Однако исследователь столкнулся с другой проблемой — как просмотреть более 25 000 снимков в поисках носорогов?

Для решения этой задачи Мейер привлёк добровольцев, которые должны были просматривать снимки и обводить рамками найденных животных. Участие в этом краудсорсинговом проекте приняло около 500 человек со всего мира, и они всего за двое суток обработали 98% снимков. Также Мейер ведёт переговоры с Университетом Лозанны, Швейцария, об использовании их алгоритмов искусственного интеллекта для автоматизации процесса обработки фотографий. В частности, для оценки нанесённого кокосовым насаждениям урона после урагана на Филиппинах.

Специалисты по всему миру только приветствуют использование дронов для конкретных задач по поиску и оценке, поскольку снятые с их помощью фотографии имеют более высокое разрешение, дешевле, и их можно получить гораздо быстрее и проще.

Где зарыты тела?

Кладбище Динсгранж (Deansgrange), Ирландия.

Ещё один пример использования дронов для получения детальной информации о какой-то территории — кладбище в Северной Ирландии. Многие большие кладбища при планировании своей территории под новые захоронения обычно ориентируются на документы и планы, которым уже не одно десятилетие. Это часто приводит к ошибкам и накладкам. Когда речь идёт о тысячах участков, неизбежно возникают ситуации, когда числящиеся свободными участки оказываются заняты, и наоборот.

В результате управляющие кладбищем Динсгранж прибегли к услугам дрона и создали актуальную карту всей территории с точным указанием, занят ли каждый участок, и кем. Раньше для актуализации данных на 12 акрах кладбища уходило около 100 часов: нужно было отметить GPS-координаты каждого занятого участка. Дрон решил эту задачу примерно за два часа. Достаточно было привязать несколько контрольных точек, как все участки были размещены в автоматическом режиме. Затем каждому участку были сопоставлены данные по захороненным.

Заключение

Примеров использования дронов для подобной «точечной» картографии можно привести множество. Например, с их помощью можно оценить ситуацию на некой спорной территории. Или составить актуальную карту труднодоступной местности, оценить последствия стихийных бедствий, получить точное представление о состоянии приобретаемого земельного участка, очертить границы разливов рек и так далее, и тому подобное. Учитывая активное развитие и удешевление технической базы, — дронов, — можно предположить, что в течение ближайших лет на рынке появится картографическое ПО, адаптированное для использования со снимками с дронов. Возможно, оно уже существует, и если вам известно о подобном, то расскажите в комментариях. Уверены, многим будет интересна и полезна данная информация.

Источник: geektimes.ru/company/airbnb/blog/244274/