Diepgaande vergelijking tussen drone LiDAR en drone-fotogrammetrie: wat is het beste, voor- en nadelen

Diepgaande blik op drone LiDAR en drone-fotogrammetrie;
Over het algemeen is drone LiDAR beter in gebieden met veel vegetatie, terwijl drone-fotogrammetrie beter is voor het creëren van zeer visuele digitale activa;
Nieuwe DJI-payloads – de P1 en L1 – zijn vrijgegeven om drone-fotogrammetrie en LiDAR-missies te ondersteunen.

Drone surveying is de laatste jaren steeds populairder geworden.

Luchtkartering met onbemande vliegtuigen helpt teams om snel, efficiënt, veilig en tegen een betaalbare prijs waardevolle luchtinzichten te verzamelen – terwijl ze helpen bij het vormgeven van de besluitvorming, het verbeteren van de communicatie en het stimuleren van inkomsten en resultaten.

Naarmate de trend van drones voor landmeten steeds sneller wordt, is er één vraag die regelmatig opduikt: wat is de beste methode voor het verzamelen van gegevens – LiDAR of fotogrammetrie?

De recente release van DJI’s L1 en P1 mapping payloads toont de groeiende interesse in en vraag naar deze twee luchtkarteringspraktijken; de L1 (rechtsonder) is een LiDAR-sensor (met fotogrammetriemogelijkheden), terwijl de P1 (linksonder) een speciale fotogrammetrische lading is met een 45 MP full-frame sensor met hoge resolutie.

Wat is LiDAR?

LiDAR staat voor lichtdetectie en rangeren . _ _

Dus, hoe werkt LiDAR? LiDAR – ook wel 3D-laserscanning genoemd – werkt door lichtpulsen naar het aardoppervlak of een functie erop te sturen en de tijd te meten die nodig is om terug te reflecteren.

De hoeveelheid tijd die nodig is om terug te keren naar de LiDAR-bron geeft de exacte afstand van het object of kenmerk aan. Dit staat bekend als het Time of Flight (ToF)-principe.

Dit geeft een nauwkeurig positioneringspunt van waar op het aardoppervlak de laser inslaat. Afhankelijk van de gebruikte sensor, kunnen LiDAR-units honderdduizenden pulsen per seconde afgeven, wat helpt om een gedetailleerde visualisatie te maken van waar de sensor op focust.

Dit kan vervolgens worden gebruikt om 3D-puntenwolken te maken; een nauwkeurige visualisatie die het terrein, de topografie en de kenmerken van het gescande gebied weergeeft.

Drone LiDAR is naar voren gekomen als een nuttig instrument voor luchtonderzoek voor veel toepassingen, zoals bosbouw, landbouw en bouw.

Wat is fotogrammetrie?

Fotogrammetrie is de kunst van het vastleggen van foto’s met een hoge resolutie om een onderzoeksgebied na te bootsen.

Deze afbeeldingen worden verwerkt en aan elkaar genaaid met behulp van geavanceerde software om realistische, geo-gerefereerde en meetbare 3D-modellen van de echte wereld te creëren.

Afhankelijk van de software kunnen deze digitale tweelingen volledig navigeerbaar zijn, waardoor teams snel en gemakkelijk toegang krijgen tot belangrijke informatie en deze kunnen verwerken.

Fotogrammetrie kan ook worden gebruikt om gedetailleerde 2D-kaarten te maken. Deze orthomozaïsche datasets bieden nauwkeurige fotoweergaven van een gebied, met gegeorefereerde informatie.

Om dit te illustreren, is de eerste afbeelding een 2D-orthomozaïek van een boerderij, terwijl de tweede afbeelding een 3D-model van de locatie is – beide vastgelegd met de P1-fotogrammetriecamera.

Het aantal afbeeldingen dat nodig is voor waardevolle fotogrammetriedatasets varieert van honderden tot duizenden – afhankelijk van de grootte van de site en de gewenste nauwkeurigheid.

De gebruikscasussen van fotogrammetrie zijn breed, waaronder projectbeheer, het in kaart brengen van plaats delict, marketing, het uitvoeren van voorraadberekeningen en metingen, topografische kaarten en gebouwonderzoeken.

LiDAR versus fotogrammetrie – voor- en nadelen

Zoals alles hebben LiDAR en fotogrammetrie hun voor- en nadelen.

Deze factoren, in combinatie met de missie, kunnen heel goed de voorkeur voor beide toepassingen bepalen.

Missie Veelzijdigheid

Een van de belangrijkste voordelen van het gebruik van LiDAR ten opzichte van fotogrammetrie is de verbeterde prestatie tijdens bepaalde missies.

LiDAR is bijvoorbeeld effectiever – en dus nauwkeuriger – in onderzoeksgebieden met een hoge vegetatiebedekking.

Waarom? Omdat LiDAR-pulsen openingen tussen bladeren en takken kunnen doordringen om het grondniveau te bereiken.

In de traditionele fotogrammetrie daarentegen kan vegetatie u ervan weerhouden een nauwkeurige weergave te krijgen van hoe de grondtopografie eruitziet.

Om deze reden is LiDAR een nauwkeuriger oplossing dan fotogrammetrie voor het bouwen van een Digital Terrain Model (DTM); een model van de kale aarde (zonder objecten/gebouwen erin) met daarin hoogtegegevens van het terrein.

LiDAR is niet alleen effectiever in gebieden met veel vegetatie, het is ook beter geschikt voor missies die worden uitgevoerd bij weinig licht of zelfs ‘s nachts, zonder dat een externe lichtbron nodig is.

Daarentegen kunnen de resultaten van een fotogrammetrische dronevlucht ernstig worden beïnvloed door weinig licht, stof of bewolking.

Dankzij puntbemonstering met hoge dichtheid en het directe meetkarakter van LiDAR is het ook effectiever voor het meten en vastleggen van kleine/smalle objecten, zoals stroomkabels, pijpleidingen en scherpe randen.