نقشه برداری هوایی با پهپاد با اینکه خیلی‌ هم مقوله تازه‌‌ی نیست، قبل از اینکه مولتی‌ روتور‌ها به بازار بیان و یا حتی قبل از اینکه پهپادها به طور کّل معرفی‌ بشن، نقشه برداری هوایی وجود داشته و با هواپیما و یا ماهواره‌ها انجام میشد، و خوب هزینه خیلی‌ زیادی بهمراه داشته، ولی‌ با اومدن پهپاد‌ها این هزینه‌ها کمتر و در بیشتره موارد، این کار راحتر و نقشه‌ها دقیقتر شده. اخیرا هم با وارد شدن مولتی‌ روتر‌ها به بازار یک انقلاب در این صنعت بوجود اومده که میتونه یک فرصت خوب هم برای شما باشه، اگر به فکر یک کار جدید و پر درامد هستید ارائه خدمات نقشه برداری با پهپاد میتونه انتخاب خیلی‌ خوبی باشه. ولی‌ قبل از همه باید اول اطلاعات کافی‌ در مورد نقشه برداری و کاربردهای اونا داشته باشید تا بتونید بهترین شاخه رو برای تخصص خودتون انتخاب کنید، آموزش ببینید و کسب درامد کنید. برای شروع اول می‌خوایم یاد بگیریم که بطور کّل نقشه برداری هوایی به چه صورت انجام می‌شه و بعد میریم سراغ کاربردهای اونا.

فتوگرامتری و نقشه برداری لایدار – Photogrammetry & Lidar mapping

نقشه برداری هوایی در صنعت به دو صورت انجام می‌شه، یا با استفاده از عکس که بهش فتوگرامتری گفته میشه و یا با بازتاب نور که لایدار(Lidar) نامیده می‌شه، البته شما هردوی اینارو میتونید رو پهپاد خودتون داشته باشید. تعریف فتوگرامتری یعنی‌ علم اندازه‌گیری با استفاده از عکس‌های گرفته شده و محصول فتوگرامتری می‌شه نقشه‌های دوبعدی و مدل‌های سه‌ بعدی از محیطی‌ که عکس برداری شده. به عنوان مثال با استفاده از فتوگرامتری هوایی برای اینکه بتونیم یه مدل سه بعدی از میدان آزادی تهیه کنیم، باید دوربین رو در زیر پهپاد بصورت افقی نگه داریم و دور تا دور میدون شروع به عکسبرداری کنیم، از طرفی‌ اگه یک مدل سه بعدی از یه شهرک، پروژه عمرانی و یا مزرعه می‌خوایم داشته باشیم باید دوربین رو به صورت عمودی نگه داریم و از تمام اون محیط مورد نظر عکس بگیریم، این عکس‌ها بعدا پردازش میشن و تبدیل میشن به یک نقشه دوبعدی و سه بعدی.

از طرف دیگه لایدار با استفاده از لیزر محیط رو اسکن می‌کنه و نقشه هوایی محیط رو میگیره. این روش در محیط‌های مختلف تغییر می‌کنه، مثلا برای اینکه عمق آب و اجسام زیر آب رو اسکن کنن از حسگرهای صوتی (سونار – Sonar) استفاده می‌کنن که به اصطلاح بهش “بتیمتری – Bathymetry” گفته می‌شه و یا رادار‌ها که برای شناسایی هواپیما‌ها از فرکانسهای رادیوئی استفاده می‌کنن،به همین شکل لایدار‌های متصل به پهپاد‌ها هم با استفاده از تابش نور محیط زیر پاشون رو اسکن می‌کنن و یک مدل سه بعدی از محیط اطرافشون میسازن. برخلاف فتوگرامتری که از رنگ‌های “عار جی‌ بی‌ – RGB” برای مدلسازی استفاده می‌کنه، لایدار از طول موج های سبز و یا نزدیک به مادون قرمز استفاده می‌کنه و از بازتاب این نور مسافت زمین و اجسام روی اون رو نسبت به موقعیت خودش محاسبه می‌کنه.

انتخاب تجهیزات نقشه برداری هوایی

خوب، شاید براتون سوال پیش بیاد که اگه بخواین خدمات نقشه برداری با پهپاد ارائه بدیم کدوم روش رو انتخاب کنیم. من بصورت خیلی‌ خلاصه چند تا فرق عمده و مهم این دو روش رو براتون توضیح میدم و قضاوت رو با خودتون میزارم. بطور کّل تجهیزات لایدار یه سرو گردن از فتوگرامتری گرون تره، چند سال پیش قیمت استفاده از لایدار انقدر گرون بود که هر کسی‌ توان خرید و یا بودجه لازم برای استفاده از این امکانات رو نداشت، ولی‌ اخیراً قیمت اونها برای رقابت با روش فتوگرامتری پائین اومده ولی‌ بازهم گرون تر هستش. از طرفی‌ لایدار با استفاده از لیزر بدون شک دقیق تر از عکس عمل می‌کنه، و یک مزیتی که داره اینه که به عنوان مثال وقتی‌ با پهپاد از روی جنگل عبور می‌کنید و جنگل رو با لایدار اسکن می‌کنید، این نور لیزر از شاخ و برگه درخت‌ها عبور می‌کنه و تابشش تا زمین هم میرسه و از بازتاب این نور شما میتونید عمق جنگل‌ها رو هم برسی‌ کنید و یک نقشه از شکل زمینی‌ که زیر درختها پنهان شده تهیه کنید که به این روش از مدل سازی (DSM – digital surface model) گفته می‌شه، برای این کار باید بازتاب نوری که از روی درختها بدست میاد حذف بشه. این کار رو فتوگرامتری نمیتونه انجام بده، فتوگرامتری روشی‌ که مدل سازی می‌کنه بهش (DTM – digital terrain model)گفته می‌شه، یعنی‌ تمام اجسامی که روی زمین هستند رو در نقشه نشون میده و قابلیت حذف کردن این اجسام و نشون داده لایه‌های زیرین رو نداره. نقشه زیر با لایدار گرفته شده.

فتوگرامتری هم طرفدار زیاد داره چون در بیشتر پروژه‌ها اطلاعاتی‌ که لازم دارید از نقشه رو با هزینهٔ کمتر براتون فراهم می‌کنه، مثلا بررسی‌ و محاسبه اندازهٔ حجمی اجسام، ارتفاع اونا از سطح زمین و از طرفی‌ با استفاده از ترکیب رنگ “عار جی‌ بی‌” اجسام رو با رنگ طبیعی خودشون در نقشه نشون میده که برای نمایش توسط بازاریاب‌ها و شرکت‌ها مناسبتره ، هر چند لایدر رو هم می‌شه با یک نقشه “ارتو- ortho” که بصورت یک لایه روی نقشه لایدار قرار میگیره یک رنگ و لعابی بهش داد ولی‌ بازهم به جذابیه نقشه‌های فتوگرامتری نمیرسه. وقتی‌ میگم هزینه کم یعنی‌ اینکه شما میتونید با خرید یک فانتوم نقشه برداری هوایی رو از روش فتوگرامتری به راحتی‌ انجام بدید.

کاربردهای نقشه برداری هوایی

کاربرد‌های نقشه برداری با پهپاد به قول خیلی‌‌ها تو صنعت نامحدود هستش، شما استفاده‌های خیلی‌ زیادی میتونید بکنید، بطور کّل شما از نقشه برداری هوایی برای اسکن کردن، مدل سازی و بررسی‌ محیط پروژتون میتونید استفاده کنید، به مثال‌های زیر توجه کنید:

پروژه‌های عمرانی: حالا این پروژه میتونه ساختمون سازی باشه، شهرک سازی، سد سازی و یا هر پروژه عمرانی دیگه، شما با نقشه برداری هوایی میتونید قبل از شروع، محیط پروژه رو به صورت یک نقشه دوبعدی یا سه‌ بعدی در بیارید و با اندازهای واقعی‌ که در نقشه فراهم شده میتونید برنامه ریزی اولیه برای پروژه انجام بدید، یا با نقشه برداری هوایی، هرچند وقت یک بار پیشرفت پروژه رو بررسی‌ کنید. دقت این عکسها به ۲ سانتیمتر در پیکسل هم میرسه که بهتون این امکان رو میده کوچیک‌ترین جزئیات رو در نقشه زیر ذره بین ببرید، مثلا برای بررسی‌ شکاف روی دیواره سد.

برسی‌ درخت‌هایی‌ که در جنگل هستند، ردیابی کردن آتش‌سوزی در جنگل، بررسی‌ گیاه‌ها و یا میزان غلظت جنگل رو با اطلاعاتی‌ که از نقشه برداری هوای بدست میارید میتونید محاسبه کنید.

کشاورزی: برای بررسی‌ سلامت گیاه و میزان خرابی‌ محصول شما با استفاده از این پهپاد‌ها میتونید در زمان کم و هزینهٔ کم، بازدهی محصولات و گیاه رو با بررسی‌ و آنالیز کردن نقشه بالا ببرید. برای این کار البته شما نیاز نصب حسگر‌های چند طیفی یا لایدار دارید.

هیدرولوژی: بررسی‌ آب رودخانه‌ها یا دریاها و یا مناطق سیل زده، به عنوان مثال با نقشه برداری هوایی و شبیه سازی، شما قادر هستید پیش بینی‌ کنید که اگه سطح آب در رودخانه یا دریا بالا بیاد کدوم قسمتهای منطقه زودتر میره زیر آب و تحت تاثیر قرار میگیره و پیشگیری‌های لازم رو در این زمینه انجام بدید.

برنامه ریزی شهری: با داشتن نقشه هوایی‌ از جاده‌ها، خیابان‌ها خونه‌ها و غیره میتونید برای برنامه ریزی شهری استفاده کنید.

نفت و گاز: یکی‌ از جذاب کاربردهای پهپاد‌ها بررسی‌ پالایشگاه‌ها، لوله‌های نفت و گاز و غیره هستش که هزینه هارو نسبت به روش‌های قدیمی‌تر خیلی‌ کم تر کرده.

بررسی زمین برای استخراج و معادن.

بررسی‌ و برنامه‌ریزی شبکه‌های مخابراتی.

بحث نقشه برداری هوایی با پهپاد ها، نحوه فراهم کردن نقشه‌ها و کاربرد‌های اونها انقدر وسیع هستش که یک کتاب در مورد اون می‌شه نوشت، ولی‌ در این مقاله ما سعی‌ کردیم بطور خیلی‌ خلاصه و کلی‌ در مورد نقشه برداری هوایی با پهپاد یاد بگیریم و با نحوه عملکرد اونا تا حدی آشنا بشیم، از طرفی‌ من سعی‌ کردم تا آنجائی که میشد از اصطلاحات تخصصی کمتر استفاده کنم تا مطالب خسته کننده نباشه و بیشتر قابل هضم باشه. اگر اولین بارتون هست این که این مطالب رو میخونید این شروع خیلی‌ خوبی‌ براتون هست تا تحقیقاتتون رو در این زمینه ادامه بدید و به فکر ارائه این خدمات باشید، همینطور که گفتم شما با روش فتوگرامتری (که آموزش‌های تخصصی اونها رو میتونید اینجا یاد بگیرید) میتونید این کار رو خیلی‌ ارزون شروع کنید و یا بودجه بیشتری اختصاص بدید و حسگر‌های لایدار هم به تجهیزات کاریتون اضافه کنید. میزان سرمایه گذاری روی تکنولوژی لایدار در سال ۲۰۱۵ حدود ۳۰۰ میلیون دلار بود، و پیش بینی‌ می‌شه که تا ساله ۲۰۲۰ به ۱ میلیارد دلار برسه یعنی‌ سالی‌ ۲۰ درصد افزایش که این نشونه بسیار خوبی هست برای اینکه در زمینه نقشه برداری هوایی سرمایه گذاری کنید و از کاربردهای اون‌ها در کسب درامد خودتون استفاده کنید.

منبع:quadcopterha