در شاخه مهندسی نقشه برداری یکی از اهداف مهم گردآوری مشخصات و اطلاعات مکانی از تمام عوارض زمین است. این اطلاعات می‌تواند مساحتی به وسعت یک کره زمین و یا یک بندانگشت را در برگیرد. با توجه به این تفاوت وسعت محل موردمطالعه و با توجه به نوع اطلاعات موردنیاز روش‌های متنوعی برای گردآوری این اطلاعات و داده‌ها موجود است که هرکدام نیازمند وسایل و تجهیزات خاص خود هستند. از این روش‌ها می‌توان به سبک فتوگرامری اشاره کرد که در تعریف آن را علم اندازه‌گیری و تعیین اشکال اجسام به‌واسطه‌ی تصاویر دیجیتال و آنالوگ می‌دانند؛ یعنی ابزار ثبت اطلاعات در این روش دوربین تصویربرداری است. این روش در سه ارتفاع مختلف فضایی، هوایی و زمینی (برد کوتاه) تقسیم می‌شود. در نقشه برداری زمینی (برد کوتاه) که فاصله دوربین تصویربرداری تا جسم از چند صد متر تا چند سانتیمتر می‌باشد می‌توان دوربین را بر یک وسیله پرنده بدون سرنشین مانند کوادکوپتر یا هلی شات سوار کرد و عمل نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر را انجام داد و از تصاویر حائز اهمیت آن بهره برد.
سایما آرسی بزگترین مرجعی است که می توانید برای خرید کوادکوپتر حرفه ای ، فروش کوادکوپتر بدون دوربنی و کوادکوپتر های ارزان قیمت پیدا کنید.
فهرست مطالب
راهنمای نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر
گام ابتدایی در نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر داشتن یک هلی شات یا کوادکوپتر مناسب است. با توجه به توسعه فناوری کوادکوپترها در سال‌های اخیر و وجود تنوع فراوان این ابزار شناخت و یافتن یک کوادکوپتر یا هلی شات مناسب برای نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر نیازمند امری حیاتی تلقی می‌شود. نوع دوربین کوادکوپتر، ارتفاع پرواز، نوع هدایت و وسیله هدایتگر، خروجی تصاویر و کیفیت آن‌ها ازجمله عوامل تأثیرگذار در نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر می‌باشند؛ اما درنهایت فرایند این نوع نقشه برداری آچنان که از نامش پیداست پیچیده و دشوار نیست. ارتفاع پرواز کوادکوپتر با توجه به نیاز ما نسبت به نقشه نهایی متفاوت است و در منطقه‌ای با یک مساحت مشخص هرچقدر ارتفاع پرواز افزایش یابد به همان نسبت زمان پرواز کوادکوپتر کاهش می‌یابد. باید توجه داشت که این کاهش زمان، کاهش کیفیت و جزئیات تصاویر را نیز به دنبال دارد که باید متناسب با مقیاس نقشه تعیین گردد.
ارتباط زمان پرواز و ارتفاع در نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر
برای مثال در منطقه‌ای با مساحت کمتر از 100 مترمربع کوادکوپتری که در ارتفاع 10 متری مشغول به تصویربرداری است زمانی حدود 10 دقیقه لازم دارد، درحالی‌که با افزایش ارتفاع به 30 متر، زمان پرواز به 2 دقیقه کاهش می‌یابد. این در حالی است که تعداد تصاویر برداشتی نیز از حدود 150 به حدود 50 کاهش خواهد داشت. به این صورت زمان نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر کاهش‌یافته و به دنبال آن جزییات تصاویر برداشتی نیز کمتر خواهد شد.
ساختار وسیله پرواز در نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر
کوادکوپتر از دسته پرنده‌های بدون سرنشین عمودپرواز محسوب می‌شوند که دارای حداقل 4 موتور می‌باشند که به دو نوع پک شده در کارخانه و مونتاژ شده موجود هستند. به‌منظور کاربری نقشه برداری استفاده از کوادکوپترهای پک شده بیشتر مورد تائید است. نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر نیازمند سوارشدن تجهیزات خاصی بر روی کوادکوپتر است. این امر ایجاب می‌کند که وسیله پرنده مورداستفاده جهت نقشه برداری دارای یک بدنه مقاوم باشد. در کوادکوپترها این بدنه از تعدادی بازوی هم‌مرکز تشکیل می‌شود که تعداد آن‌ها 4، 6، 8 و یا بیشتر خواهد بود که در انتهای هرکدام یک موتور پرواز نصب می‌گردد. بردهای الکتریکی، باطری، ردیاب ماهواره‌ای و دوربین بر روی یک دیسک میانی قرار می‌گیرد. در نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر از موتورهای پرواز الکتریکی استفاده می‌شود که لرزش تصاویر را تا حد قابل قبولی کاهش می‌دهند و نیز عمر بالایی دارند.
قطعات تأثیرگذار در تصویر برداری هوایی با کوادکوپتر
با توجه به اهمیت زمان در نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر استفاده از باطری مناسب باکیفیت بالا بسیار حائز اهمیت است و اجازه می‌دهد زمان بیشتری تصویربرداری پیوسته انجام گیرد. از قطعات مهمی که به‌طورمعمول روی کوادکوپترها نصب نشده ولی به‌منظور نقشه برداری هوایی به آن نیاز است خلبان خودکار (اتو پایلوت) می‌باشد. این قطعه موجود می‌شود کوادکوپتر در مسیر مشخص‌شده و موردنظر حرکت کرده و تصویربرداری کند. وجود خلبان خودکار و نیز نیاز به تهیه نقشه‌های دقیق و دارای مختصات ایجاب می‌کند کواد کوپتر به گیرنده جی‌پی‌اس مجهز شود.
تصویربرداری در نقشه برداری هوایی با کواد کوپتر
یک تصویر باکیفیت و بدون لرزش لازمه نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر است. این امر وجود یک دوربین مناسب و باکیفیت و نیز یک لرزش گیر را بر روی کوادکوپتر الزامی می‌کند. آشنایی به شاخصه‌های عکاسی مانند تنظیم سرعت شاتر و بازشدگی دریچه دیافراگم به دریافت نقشه‌ای باکیفیت کمک می‌کند. برای نقشه برداری کوتاه برد از دوربین‌های نیمه متریک استفاده می‌شود که بهتر است از لنزی با فاصله کانونی ثابت بهره برد. از دیگر معیارهایی که باید در انتخاب دوربین موردنظر داشت ارتفاع پرواز است. ارتفاعات 100 متر و کمتر از آن نیازمند دوربین‌های گران‌قیمت نیست و دوربین‌های معمولی وضوح مناسب را در اختیار می‌دهد. پارامتر تأثیرگذار دیگر در انتخاب نوع دوربین مقیاس و دقت مورد انتظار از نقشه‌های هوایی است. لازم به ذکر است میزان سرعت پرواز کواد کوپتر در کیفیت تصاویر برداشتی بسیار مؤثر است، لذا باید کیفیت دوربین با سرعت مورداستفاده توسط کوادکوپتر سنجیده شود.
انجام نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر
پس از یافتن کوادکوپتر و دوربین مناسب نوبت به استفاده از آن‌ها می‌رسد. طراحی مسیر پرواز اولین مرحله است که باید پیش از پرواز توسط نرم‌افزارهای مسیریابی و کنترل پهباد موجود انجام گیرد. در این مرحله با توجه به المان‌های ارتفاع پرواز، زمان پرواز، میزان شارژ باطری و وسعت منطقه موردنظر تصویربرداری را انجام داده. در مرحله بعد تصاویر دریافتی و خروجی‌های نهایی پس از حذف تصاویر نامناسب و صدمه‌دیده، پردازش‌شده و نقشه‌های موردنظر را استخراج می‌گردد. پردازش تصاویر در نقشه برداری هوایی با کوادکوپتر به‌صورت نیمه اتوماتیک انجام می‌گیرد. به این‌گونه که تا کسب نتیجه نهایی یک شخص ناظر در امر پردازش دخیل است و ویرایش‌های موردنیاز را به تصاویر اعمال می‌کند.
در این مرحله از کامپیوترهایی که از قطعات سخت‌افزاری به نسبت بالایی برخوردار هستند بهره می‌برند که به دلیل وجود حجم محاسباتی بالای پردازش تصاویر است. برای تبدیل خروجی نهایی تصاویر به نقشه‌های معمول موجود از نرم‌افزارهای نقشه برداری جهت انجام ترسیمات مسطحاتی استفاده می‌شود و به دلیل مختصات دار بودن تصاویر برداشتی این ترسیمات بر روی یکدیگر منطبق خواهند بود.