แม่น้ำแยงซีเป็นเส้นชีวิตของเจิ้นเจียงและเป็นภัยคุกคามอย่างต่อเนื่อง เพื่อเตรียมพร้อมรับมือน้ำท่วม เจ้าหน้าที่ท้องถิ่นได้จัดทำแผนที่โดรนขนาดใหญ่จริงๆ
เจิ้นเจียงเป็นหนึ่งในท่าเรือที่พลุกพล่านที่สุดของจีน สินค้ากว่า 140 ล้านตันผ่านท่าเรือแม่น้ำในปี 2556 เพียงปีเดียว เนื่องจากอยู่ใกล้กับทั้งแม่น้ำแยงซีและคลองใหญ่ เจิ้นเจียงจึงเป็นศูนย์กลางการขนส่งที่สำคัญมานานหลายศตวรรษ
แต่สายน้ำที่นำพาความรุ่งเรืองมาสู่จังหวัดก็ไหลล้นออกมาบ้างในบางครั้ง
เพื่อให้เข้าใจความเสี่ยงของน้ำท่วมได้ดีขึ้น เสริมสร้างและรักษาระบบนิเวศน์ของริมฝั่งแม่น้ำ และเข้าใจวิธีการพัฒนาและใช้งานริมฝั่งแม่น้ำ รัฐบาลเทศบาลประชาชนแห่งเจิ้นเจียงได้ว่าจ้างภาพถ่ายออร์โธโฟโต้ที่มีความละเอียดสูง มีการใช้แผนที่มากกว่า 400 ตารางกิโลเมตร เอ็ม.เอ็ม.ซี โดรนและ Pix4Dmapper
สำนักควบคุมน้ำท่วมเทศบาลเมืองเจิ้นเจียงอยู่ไม่ไกลจากแม่น้ำแยงซี ในเดือนกรกฎาคม 2019 พนักงานสามารถมองเห็นแม่น้ำได้อย่างชัดเจนจากสำนักงาน ไม่ใช่จากหน้าต่าง แต่เป็นภาพออร์โธโฟโต้ขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นจากภาพ 21,000 ภาพ ซึ่งคิดเป็นพื้นที่ 400 ตารางกิโลเมตร
การทำแผนที่ด้วยโดรนขนาดใหญ่สำหรับโครงการขนาดใหญ่
สำนักควบคุมน้ำท่วมเทศบาลมีบทสรุปที่ชัดเจน: เพื่อผลิตภาพถ่ายออร์โธความละเอียดสูงของแนวชายฝั่งแม่น้ำแยงซี 100 กม. และ 500 เมตรทั้งสองด้าน พื้นที่โครงการทอดยาวจากแม่น้ำ Dadao ในเมืองจูร่งทางทิศตะวันตกไปยังเมือง Xilaiqiao ในเมือง Yangzhong รวมถึงเกาะสองสามเกาะในแม่น้ำ
พื้นที่ 400 ตร.กม. ต้องทำแผนที่โดยมีระยะสุ่มตัวอย่างภาคพื้นดินเพียง 8 ซม.
ในขณะที่ การทำแผนที่เสียงพึมพำขนาดใหญ่ เคยประสบความสำเร็จมาแล้ว นับเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่สำหรับทุกทีม ด้วยโดรน Griflion M8 สำนักควบคุมน้ำท่วมเทศบาลเชื่อว่าพวกเขามีเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับงานนี้
โดรนบินขึ้นและลงจอดในแนวดิ่ง (VTOL) รวมข้อดีของโดรนปีกคงที่และโดรนหลายใบพัด เช่นเดียวกับโดรนหลายใบพัด โดรน VTOL สามารถบินขึ้นและลงจอดได้ทุกที่ แต่พวกมันมีความเร็วในการบินที่เร็วกว่าและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้นเมื่อเทียบกับโดรนปีกคงที่
ทีมเลือก MMC กริฟเลียน M8 โดรนที่ติดตั้งกล้องความละเอียดสูงและระบบ RTK/PPK เพื่อการทำแผนที่ที่แม่นยำ
การตรวจสอบการบินล่วงหน้า: ทำให้มั่นใจได้ถึงผลลัพธ์ที่แม่นยำ
RTK/PPK มีความแม่นยำอย่างน่าทึ่ง แต่สำหรับโครงการขนาดใหญ่และสำคัญเช่นนี้ ทีมงานต้องการยืนยันความถูกต้องของผลลัพธ์ และวิธีการแสดงความสำเร็จของโครงการ
สองวันก่อนเริ่มการบิน ทีมงานโครงการได้ทำเครื่องหมายจุดควบคุมเพิ่มเติมทั่วพื้นที่สำรวจ ตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับโครงการทำแผนที่ทางเดิน จุดควบคุมภาคพื้นดินจะถูกวางไว้อย่างระมัดระวังในรูปแบบออฟเซ็ตหรือ "ซิกแซก" มีการสำรวจจุดควบคุมภาคพื้นดินทั้งหมด ดังนั้นทีมจึงมั่นใจได้อย่างแน่นอนถึงผลลัพธ์ที่ได้ โครงการที่สร้างเสร็จแล้วมีจุดควบคุมภาคพื้นดินและจุดตรวจทั้งหมด 160 จุด
นำแผนไปสู่การปฏิบัติ
ในตอนเช้า เสียงพึมพำฮัมเพลงเพื่อชีวิต ปีกสีส้มของมันยืดออกไปได้สองเมตรครึ่ง ยืนเด่นเป็นสง่าอยู่บนท้องฟ้า
ก่อนเครื่องขึ้น นักบินได้อัปโหลดเส้นทางที่วางแผนไว้ล่วงหน้าไปยังโดรน เพื่อให้แน่ใจว่าการสร้างใหม่มีความแม่นยำ และเพื่อให้ได้ GSD ขนาด 8 ซม. ที่ต้องการ ทีมงานจึงตั้งค่าการทับซ้อนกันของส่วนหน้า 75% และด้านข้าง 70%
ทีมติดตามโดรนเมื่อเสร็จสิ้นเที่ยวบินแรกจากทั้งหมด 41 เที่ยวบินที่จำเป็นสำหรับโครงการ หนึ่งชั่วโมงหลังจากปล่อยยาน Griflion ก็กลับมาอย่างปลอดภัย สถานีฐาน RTK ช่วยให้มันหาทางกลับบ้านได้ เช่นเดียวกับการยืนยันความแม่นยำ
หลังจากการตรวจสอบอย่างรวดเร็ว นักบินก็บรรจุโดรนเข้าไปในรถ และขับไปยังจุดปล่อยต่อไป ในอีกไม่กี่วันข้างหน้า กระบวนการซ้ำอีก 40 ครั้ง
การประมวลผลข้อมูลรายวัน
การบินโดรนกระจายไป 15 วัน แต่กลับมาที่ออฟฟิศ พนักงานไม่รอให้บินเสร็จก่อนเริ่มงาน
Minyi Pan จาก Pix4D อธิบายว่า: “เนื่องจากขอบเขตของโครงการนี้ การเริ่มดำเนินการตั้งแต่เนิ่นๆ จึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ การขับรถกลับไปยังพื้นที่การบินซึ่งถูกปิดล้อมไว้แล้วเพื่อถ่ายภาพที่หายไปกลับคืน จะเป็นการเสียเวลาและพลังงานโดยเปล่าประโยชน์ การค้นหาปัญหาที่อาจเกิดขึ้นตั้งแต่เนิ่นๆ สามารถช่วยทีมประหยัดเวลาได้มาก”
สมาชิกในทีมนำเข้าข้อมูลไปยัง Pix4Dmapper และตรวจสอบการซ้อนทับของภาพ ตัวเลือกการประมวลผลอย่างรวดเร็วของ Pix4Dmapper ช่วยให้ทีมตรวจสอบชุดข้อมูลขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว และรายงานคุณภาพยืนยันว่าผลลัพธ์มีความน่าเชื่อถือ ด้วยโครงการระยะยาวขนาดใหญ่ สภาพอากาศจึงเป็นปัญหา เมื่อแสงเปลี่ยนจากวันหนึ่งไปสู่วันถัดไป ความส่องสว่างของภาพก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ทำให้เกิดแถบสีทั่วทั้งเอาต์พุตที่ผสาน
“บางครั้งอากาศก็แจ่มใสในวินาทีต่อมา และมีพายุในครั้งต่อไป” นางแพนกล่าวต่อ “ในส่วนนี้ของประเทศจีน ลมประเภทที่หกหรือเจ็ดนั้นไม่ใช่เรื่องแปลก อย่างไรก็ตาม แม้ว่าสภาพอากาศเลวร้ายและความท้าทายอื่น ๆ เราก็พอใจกับผลลัพธ์ที่ได้”
หลังจากบินได้ 15 วัน ทีมงานเอ็มเอ็มซี ครอบคลุมพื้นที่ 400 ตารางกิโลเมตร และถ่ายภาพโดรนคุณภาพสูงได้มากกว่า 21,000 ภาพ ด้วยความละเอียด 42 ล้านพิกเซล เมื่อทีมตรวจสอบข้อมูลที่ประมวลผลอย่างรวดเร็ว ข้อมูลนั้นจะถูกประมวลผลอีกครั้งในระดับที่สูงขึ้น
ขั้นตอนการทำงานที่เรียบง่าย ผลลัพธ์ที่แม่นยำ
ในการสำรวจอย่างไม่เป็นทางการ ผู้ใช้ส่วนใหญ่ของเราเห็นพ้องต้องกันว่าโปรเจ็กต์ 'ใหญ่' ต้องมีรูปภาพมากกว่า 10,000 ภาพ
โครงการแม่น้ำแยงซีประกอบด้วยภาพมากกว่า 21,000 ภาพ แต่ละภาพมีความละเอียด 42 เมกะพิกเซล
อย่างไรก็ตาม แม้จะมีขนาดของโครงการ การประมวลผลใน Pix4Dmapper นั้นตรงไปตรงมา
ต้องขอบคุณ RTK/PPK และจุดควบคุมภาคพื้นดิน ทีมงานสามารถใช้เวิร์กโฟลว์มาตรฐานได้ “เวิร์กโฟลว์สามขั้นตอนแบบคลาสสิกให้งานส่วนใหญ่ไปที่คอมพิวเตอร์!” นางแพนกล่าวเสริม รูปภาพถูกต่อเข้าด้วยกันเป็นภาพที่ต่อเนื่อง ไม่บิดเบี้ยว และวัดผลได้: ภาพถ่ายออร์โธโฟโต้
ทีมงานได้รับผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมด้วยการตั้งค่ามาตรฐาน และพบว่าแม้ว่า Pix4Dmapper จะใช้เวลาพอสมควรในการประมวลผลชุดข้อมูลขนาดใหญ่เช่นนี้ แต่ก็ต้องการการแทรกแซงจากมนุษย์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ทีมใช้ rayCloud เพื่อทำเครื่องหมายจุดควบคุมภาคพื้นดิน หลังจากทำเครื่องหมายจุดเสมอสองสามจุดด้วยตนเอง ซอฟต์แวร์จะเข้าควบคุมและทำเครื่องหมายจุดที่เหลือโดยอัตโนมัติ แม้ว่าอาจต้องปรับละเอียดด้วยตนเองเล็กน้อย แต่ทีมงานรายงานว่าฟีเจอร์นี้ “สะดวกและใช้งานได้จริง!”
ผลลัพธ์ได้รับการตรวจสอบในรายงานคุณภาพเพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับข้อกำหนดของโครงการ
ทำไมต้องใช้โดรนในการทำแผนที่ขนาดใหญ่
โดรนอาจดูเหมือนเป็นทางเลือกที่ไม่ธรรมดาสำหรับโครงการขนาดนี้ แต่เครื่องบินขนาดเบานั้นบินได้ค่อนข้างแพงและยากต่อการขนส่ง ภาพถ่ายจากดาวเทียมอาจดูเหมือนเป็นคำตอบ แต่ก็ไม่มีความละเอียดที่จำเป็น
แม้ว่าท้องฟ้าของเราจะเต็มไปด้วยดาวเทียม แต่รูปภาพที่มีอยู่ก็ไม่ได้เป็นปัจจุบันเสมอไป ตัวอย่างหนึ่งที่ชัดเจนคือสนามบาสเก็ตบอล ซึ่งสร้างไม่เสร็จเมื่อถ่ายภาพดาวเทียม แต่มองเห็นได้ง่ายในภาพถ่ายออร์โธ
ออร์โธโฟโต้มีข้อได้เปรียบเหนือภาพถ่ายดาวเทียมแบบต่อภาพ: ความแม่นยำ ยกเว้นในพื้นที่หายากที่ภูมิประเทศราบเรียบอย่างสมบูรณ์ การต่อภาพจะทำให้เกิดสิ่งประดิษฐ์ที่ภาพถ่ายไม่ตรงแนว ภาพถ่ายออร์โธโฟโต้ที่ผ่านการแก้ไขจะคำนึงถึงความสูงของภูมิประเทศผ่าน DSM (แบบจำลองพื้นผิวดิจิทัล) เพื่อพิจารณาสิ่งนี้ ภาพถ่ายออร์โธโฟโต้จากภาพถ่ายจากโดรนมีความแม่นยำมากกว่า
ทีมงานมีความพึงพอใจมากกว่ากับสีที่ดูเป็นธรรมชาติของภาพถ่ายออร์โธโฟโต้ และการเหลื่อมที่ดีทำให้มีช่องว่างน้อยมาก
น้ำเป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างใหม่เป็นออร์โธโมซิส มี 'รอยแตก' เล็กน้อยปรากฏขึ้นในแม่น้ำ แต่ทีมงานสามารถอุดรูด้วยเครื่องมือพื้นผิวใน rayCloud ซึ่งช่วยปรับปรุงรูปลักษณ์ของโมเดลที่เสร็จสมบูรณ์ได้อย่างมาก
ผลลัพธ์สุดท้ายเกิดขึ้นเพียงหนึ่งเดือนหลังจากการบินโดรนครั้งแรก
“สำหรับคำอธิบายประกอบข้อมูล ความแม่นยำและความละเอียดของภาพถ่ายออร์โธโฟโต้เหล่านี้เกินความต้องการของเรามาก” หัวหน้าสำนักงานควบคุมน้ำท่วมเทศบาลให้ความเห็น “Pix4D ไม่เพียงทรงพลัง แต่ยังใช้งานง่าย เริ่มต้นได้รวดเร็ว และไม่ต้องใช้ความรู้ระดับมืออาชีพมากนัก”
เขากล่าวต่อว่า: “ปกติแล้วเราใช้โดรนขนาดเล็กเพื่อถ่ายภาพแม่น้ำและทะเลสาบเล็กๆ ซึ่งเป็นผลงานของเราเอง บุคลากรสามารถดำเนินการประมวลผลข้อมูลเพื่อสร้างภาพถ่ายออร์โธโฟโต้ที่มีความแม่นยำสูง โครงการนี้ใช้ Pix4D เพื่อประมวลผลข้อมูลหลายร้อยตารางกิโลเมตรได้สำเร็จ ทำให้เรามั่นใจในความสามารถในการประมวลผลของพื้นที่ขนาดใหญ่”
ผลลัพธ์อยู่ใน แต่โครงการยังคงดำเนินต่อไป สำนักควบคุมน้ำท่วมเทศบาลเมืองเจิ้นเจียงวางแผนที่จะอัปเดตภาพถ่ายออร์โธโฟโต้แม่น้ำแยงซีเป็นประจำ และขยายเทคโนโลยีไปยังแม่น้ำและทะเลสาบอื่นๆ ในเจิ้นเจียง ด้วยโครงการนี้เป็นตัวอย่าง ทีมงานหวังว่าเมืองต่างๆ จะเริ่มโครงการโดรนในลักษณะเดียวกันนี้มากขึ้น เช่นเดียวกับการปรับปรุงความยืดหยุ่นของพื้นที่ต่อน้ำท่วม อาจหมายความว่าในที่สุดทั้งหมด 6,300 กิโลเมตรของแม่น้ำแยงซีจะถูกทำแผนที่
