چگونه GSD و انواع پهپادهای حامل بر دقت نسبی مدل سه بعدی تأثیر می‌گذارند
در آخرین مقاله چگونه نقاط کنترل زمینی و داده‌های PPK بر دقت نسبی مدل سه بعدی تأثیر می‌گذارند، اشاره کرده‌ایم که علاوه بر داده‌های GCP و PPK، GSD و پهپاد حامل نیز درجاتی بر دقت نسبی سه بعدی تأثیر دارند. مدل.بنابراین ما تست دیگری برای تایید آن انجام می دهیم.
آزمایش 1: تأثیر GSD بر دقت نسبی مدل سه بعدی.
|
پهپاد حامل
|
دوربین مایل
|
GCPs
|
PPK
|
|
CW10 VTOL
|
DG4pros
|
نه
|
نه
|
|
تعداد اشیاء
|
طول اندازه گیری (L0)
|
طول مدل سه بعدی (L1) GSD = 2 سانتی متر
|
طول مدل سه بعدی (L2) GSD = 1.5 سانتی متر
|
DS1 (L0-L1)
|
DS2 (L0-L2)
|
|
1
|
7.210
|
7.18
|
7.20
|
0.030
|
0.010
|
| |
8.706
|
8.69
|
8.65
|
0.016
|
0.056
|
| |
10.961
|
10.89
|
10.90
|
0.071
|
0.061
|
|
2
|
7.010
|
6.88
|
6.86
|
0.130
|
0.150
|
|
3
|
1.822
|
1.76
|
1.76
|
0.062
|
0.062
|
|
4
|
10.410
|
10.38
|
10.37
|
0.030
|
0.040
|
|
5
|
10.718
|
10.65
|
10.68
|
0.068
|
0.038
|
|
6
|
13.787
|
13.72
|
13.71
|
0.067
|
0.077
|
|
7
|
11.404
|
11.41
|
11.38
|
-0.006
|
0.024
|
| |
12.147
|
12.13
|
12.12
|
0.017
|
0.027
|
|
8
|
7.526
|
7.44
|
7.49
|
0.086
|
0.036
|
| |
13.797
|
13.83
|
13.77
|
-0.033
|
0.027
|
|
9
|
10.374
|
10.35
|
10.35
|
0.024
|
0.024
|
|
10
|
2.109
|
1.98
|
2.09
|
0.129
|
0.019
|
| |
4.281
|
4.14
|
4.19
|
0.141
|
0.091
|
|
11
|
14.675
|
14.55
|
14.64
|
0.125
|
0.035
|
| |
8.600
|
8.58
|
8.57
|
0.020
|
0.030
|
|
12
|
13.394
|
13.36
|
13.38
|
0.034
|
0.014
|
|
13
|
12.940
|
12.95
|
12.91
|
-0.010
|
0.030
|
|
14
|
7.190
|
7.21
|
7.20
|
-0.020
|
-0.010
|
|
15
|
13.371
|
13.36
|
13.38
|
0.011
|
-0.009
|
| |
6.435
|
6.37
|
6.43
|
0.065
|
0.005
|
|
16
|
3.742
|
3.74
|
3.70
|
0.002
|
0.042
|
|
17
|
6.022
|
6.03
|
5.99
|
-0.008
|
0.032
|
|
18
|
3.937
|
3.91
|
3.94
|
0.027
|
-0.003
|
|
19
|
8.120
|
8.09
|
8.12
|
0.030
|
0.000
|
| |
14.411
|
14.40
|
14.37
|
0.011
|
0.041
|
|
20
|
6.077
|
6.06
|
6.04
|
0.017
|
0.037
|
|
21
|
13.696
|
13.68
|
13.65
|
0.016
|
0.046
|
| RMSE: DS1=0.0397m，DS2=0.0356m |
|
پهپاد حامل
|
دوربین مایل
|
GCPs
|
PPK
|
|
CW10 VTOL
|
DG4pros
|
آره
|
خیر
|
|
تعداد اشیاء
|
طول اندازه گیری (L0)
|
طول مدل سه بعدی (L1) GSD = 2 سانتی متر
|
طول مدل سه بعدی (L2) GSD = 1.5 سانتی متر
|
DS1 (L0-L1)
|
DS2 (L0-L2)
|
|
1
|
7.210
|
7.18
|
7.21
|
0.030
|
0
|
| |
8.706
|
8.68
|
8.68
|
0.026
|
0.026
|
| |
10.961
|
10.91
|
10.87
|
0.051
|
0.091
|
|
2
|
7.010
|
6.92
|
6.88
|
0.090
|
0.13
|
|
3
|
1.822
|
1.79
|
1.76
|
0.032
|
0.062
|
|
4
|
10.410
|
10.39
|
10.38
|
0.020
|
0.03
|
|
5
|
10.718
|
10.66
|
10.72
|
0.058
|
-0.002
|
|
6
|
13.787
|
13.77
|
13.79
|
0.017
|
-0.003
|
|
7
|
11.404
|
11.38
|
11.38
|
0.024
|
0.024
|
| |
12.147
|
12.12
|
12.13
|
0.027
|
0.017
|
|
8
|
7.526
|
7.47
|
7.53
|
0.056
|
-0.004
|
| |
13.797
|
13.83
|
13.78
|
-0.033
|
0.017
|
|
9
|
10.374
|
10.34
|
10.37
|
0.034
|
0.004
|
|
10
|
2.109
|
2.03
|
2.11
|
0.079
|
-0.001
|
| |
4.281
|
4.18
|
4.28
|
0.101
|
0.001
|
|
11
|
14.675
|
14.59
|
14.67
|
0.085
|
0.005
|
| |
8.600
|
8.57
|
8.58
|
0.030
|
0.02
|
|
12
|
13.394
|
13.35
|
13.39
|
0.044
|
0.004
|
|
13
|
12.940
|
12.92
|
12.9
|
0.020
|
0.04
|
|
14
|
7.190
|
7.21
|
7.19
|
-0.020
|
0
|
|
15
|
13.371
|
13.36
|
13.37
|
0.011
|
0.001
|
| |
6.435
|
6.43
|
6.42
|
0.005
|
0.015
|
|
16
|
3.742
|
3.72
|
3.7
|
0.022
|
0.042
|
|
17
|
6.022
|
6.00
|
5.98
|
0.022
|
0.042
|
|
18
|
3.937
|
3.94
|
3.91
|
-0.003
|
0.027
|
|
19
|
8.120
|
8.09
|
8.07
|
0.030
|
0.05
|
| |
14.411
|
14.41
|
14.38
|
0.001
|
0.031
|
|
20
|
6.077
|
6.03
|
6.04
|
0.047
|
0.037
|
|
21
|
13.696
|
13.65
|
13.65
|
0.046
|
0.046
|
| RMSE: DS1=0.0328m，DS2=0.0259m |
|
پهپاد حامل
|
دوربین مایل
|
GCPs
|
PPK
|
|
CW10 VTOL
|
DG4pros
|
نه
|
آره
|
|
تعداد اشیاء
|
طول اندازه گیری (L0)
|
طول مدل سه بعدی (L1) GSD = 2 سانتی متر
|
طول مدل سه بعدی (L2) GSD = 1.5 سانتی متر
|
DS1 (L0-L1)
|
DS2 (L0-L2)
|
|
1
|
7.210
|
7.20
|
7.20
|
0.01
|
0.01
|
| |
8.706
|
8.71
|
8.69
|
0.00
|
0.02
|
| |
10.961
|
10.87
|
10.88
|
0.09
|
0.08
|
|
2
|
7.010
|
6.89
|
6.87
|
0.12
|
0.14
|
|
3
|
1.822
|
1.79
|
1.75
|
0.03
|
0.07
|
|
4
|
10.410
|
10.39
|
10.38
|
0.02
|
0.03
|
|
5
|
10.718
|
10.67
|
10.69
|
0.05
|
0.03
|
|
6
|
13.787
|
13.75
|
13.78
|
0.04
|
0.01
|
|
7
|
11.404
|
11.39
|
11.38
|
0.01
|
0.02
|
| |
12.147
|
12.13
|
12.12
|
0.02
|
0.03
|
|
8
|
7.526
|
7.51
|
7.49
|
0.02
|
0.04
|
| |
13.797
|
13.79
|
13.78
|
0.01
|
0.02
|
|
9
|
10.374
|
10.35
|
10.34
|
0.02
|
0.03
|
|
10
|
2.109
|
2.03
|
2.02
|
0.08
|
0.09
|
| |
4.281
|
4.15
|
4.21
|
0.13
|
0.07
|
|
11
|
14.675
|
14.61
|
14.65
|
0.07
|
0.03
|
| |
8.600
|
8.60
|
8.57
|
0.00
|
0.03
|
|
12
|
13.394
|
13.37
|
13.40
|
0.02
|
-0.01
|
|
13
|
12.940
|
12.88
|
12.89
|
0.06
|
0.05
|
|
14
|
7.190
|
7.20
|
7.18
|
-0.01
|
0.01
|
|
15
|
13.371
|
13.36
|
13.38
|
0.01
|
-0.01
|
| |
6.435
|
6.40
|
6.46
|
0.03
|
-0.03
|
|
16
|
3.742
|
3.75
|
3.75
|
-0.01
|
-0.01
|
|
17
|
6.022
|
5.97
|
5.97
|
0.05
|
0.05
|
|
18
|
3.937
|
3.93
|
3.91
|
0.01
|
0.03
|
|
19
|
8.120
|
8.10
|
8.08
|
0.02
|
0.04
|
| |
14.411
|
14.40
|
14.38
|
0.01
|
0.03
|
|
20
|
6.077
|
6.04
|
6.05
|
0.04
|
0.03
|
|
21
|
13.696
|
13.65
|
13.67
|
0.05
|
0.03
|
| RMSE: DS1=0.0342m，DS2=0.0328m |
|
پهپاد حامل
|
دوربین مایل
|
GCPs
|
PPK
|
|
CW10 VTOL
|
DG4pros
|
آره
|
آره
|
|
تعداد اشیاء
|
طول اندازه گیری (L0)
|
طول مدل سه بعدی (L1) GSD = 2 سانتی متر
|
طول مدل سه بعدی (L2) GSD = 1.5 سانتی متر
|
DS1 (L0-L1)
|
DS2 (L0-L2)
|
|
1
|
7.21
|
7.21
|
7.21
|
0.00
|
0.00
|
|
8.706
|
8.68
|
8.7
|
0.03
|
0.01
|
|
10.961
|
10.90
|
10.89
|
0.06
|
0.07
|
|
2
|
7.01
|
6.98
|
6.99
|
0.03
|
0.02
|
|
3
|
1.822
|
1.80
|
1.78
|
0.02
|
0.04
|
|
4
|
10.41
|
10.40
|
10.39
|
0.01
|
0.02
|
|
5
|
10.718
|
10.70
|
10.69
|
0.02
|
0.03
|
|
6
|
13.787
|
13.77
|
13.76
|
0.02
|
0.03
|
|
7
|
11.404
|
11.39
|
11.39
|
0.01
|
0.01
|
|
12.147
|
12.13
|
12.12
|
0.02
|
0.03
|
|
8
|
7.526
|
7.49
|
7.51
|
0.04
|
0.02
|
|
13.797
|
13.81
|
13.8
|
-0.01
|
0.00
|
|
9
|
10.374
|
10.36
|
10.35
|
0.01
|
0.02
|
|
10
|
2.109
|
2.02
|
2.11
|
0.09
|
0.00
|
|
4.281
|
4.16
|
4.28
|
0.12
|
0.00
|
|
11
|
14.675
|
14.66
|
14.68
|
0.02
|
0.00
|
|
8.6
|
8.54
|
8.53
|
0.06
|
0.07
|
|
12
|
13.394
|
13.35
|
13.37
|
0.04
|
0.02
|
|
13
|
12.94
|
12.89
|
12.91
|
0.05
|
0.03
|
|
14
|
7.19
|
7.18
|
7.2
|
0.01
|
-0.01
|
|
15
|
13.371
|
13.35
|
13.35
|
0.02
|
0.02
|
|
6.435
|
6.41
|
6.4
|
0.02
|
0.03
|
|
16
|
3.742
|
3.72
|
3.71
|
0.02
|
0.03
|
|
17
|
6.022
|
5.98
|
5.98
|
0.04
|
0.04
|
|
18
|
3.937
|
3.89
|
3.89
|
0.05
|
0.05
|
|
19
|
8.12
|
8.12
|
8.1
|
0.00
|
0.02
|
|
14.411
|
14.40
|
14.39
|
0.01
|
0.02
|
|
20
|
6.077
|
6.03
|
6.03
|
0.05
|
0.05
|
|
21
|
13.696
|
13.66
|
13.64
|
0.04
|
0.06
|
| RMSE: DS1=0.0308m，DS2=0.0249m |
متغیرهای آزمایش 1 عبارتند از:
1: با / بدون داده های PPK.
2: با/بدون GCP.
3: GSD مختلف: 1.5 سانتی متر یا 2 سانتی متر
پس از تجزیه و تحلیل چهار مجموعه داده های تجربی، می توانیم به نتایج زیر دست یابیم:
وقتی دوربین مایل DG4Pros است:
(1) با/بدون نقطه کنترل زمینی (GCP) و داده‌های PPK درگیر در مثلث AT، خواه یک VTOL باشد یا یک پهپاد چند روتور، چه GSD 2 سانتی‌متر باشد یا 1.5 سانتی‌متر، مدل سه‌بعدی ساخته‌شده توسط دوربین مایل DG4Pros می تواند الزامات خطای دقت نسبی Ds≤10cm (در واقع ≤5cm) را برآورده کند.
(2) وقتی GSD تک متغیر است، دقت نسبی مدل سه بعدی با GSD=1.5cm بهتر از GSD=2cm است.
آزمایش 2: تأثیر انواع پهپادهای حامل بر دقت نسبی مدل سه بعدی
|
دوربین مایل
|
GCPs
|
PPK
|
GSD
|
|
DG4pros
|
نه
|
نه
|
1.5 سانتی متر
|
|
تعداد اشیاء
|
طول اندازه گیری (L0)
|
طول مدل سه بعدی (L1) CW10
|
طول مدل سه بعدی (L2) M600Pro
|
DS1 (L0-L1)
|
DS2 (L0-L2)
|
|
1
|
7.21
|
7.20
|
7.19
|
0.010
|
0.02
|
| |
8.706
|
8.65
|
8.70
|
0.056
|
0.01
|
| |
10.961
|
10.90
|
10.91
|
0.061
|
0.05
|
|
2
|
7.01
|
6.86
|
6.98
|
0.150
|
0.03
|
|
3
|
1.822
|
1.76
|
1.79
|
0.062
|
0.03
|
|
4
|
10.41
|
10.37
|
10.39
|
0.040
|
0.02
|
|
5
|
10.718
|
10.68
|
10.69
|
0.038
|
0.03
|
|
6
|
13.787
|
13.71
|
13.76
|
0.077
|
0.03
|
|
7
|
11.404
|
11.38
|
11.38
|
0.024
|
0.02
|
| |
12.147
|
12.12
|
12.12
|
0.027
|
0.03
|
|
8
|
7.526
|
7.49
|
7.50
|
0.036
|
0.03
|
| |
13.797
|
13.77
|
13.77
|
0.027
|
0.03
|
|
9
|
10.374
|
10.35
|
10.33
|
0.024
|
0.04
|
|
10
|
2.109
|
2.09
|
2.02
|
0.019
|
0.09
|
| |
4.281
|
4.19
|
4.20
|
0.091
|
0.08
|
|
11
|
14.675
|
14.64
|
14.65
|
0.035
|
0.03
|
| |
8.6
|
8.57
|
8.57
|
0.030
|
0.03
|
|
12
|
13.394
|
13.38
|
13.35
|
0.014
|
0.04
|
|
13
|
12.94
|
12.91
|
12.92
|
0.030
|
0.02
|
|
14
|
7.19
|
7.20
|
7.17
|
-0.010
|
0.02
|
|
15
|
13.371
|
13.38
|
13.35
|
-0.009
|
0.02
|
| |
6.435
|
6.43
|
6.41
|
0.005
|
0.02
|
|
16
|
3.742
|
3.70
|
3.70
|
0.042
|
0.04
|
|
17
|
6.022
|
5.99
|
5.99
|
0.032
|
0.03
|
|
18
|
3.937
|
3.94
|
3.89
|
-0.003
|
0.05
|
|
19
|
8.12
|
8.12
|
8.08
|
0.000
|
0.04
|
| |
14.411
|
14.37
|
14.36
|
0.041
|
0.05
|
|
20
|
6.077
|
6.04
|
6.06
|
0.037
|
0.02
|
|
21
|
13.696
|
13.65
|
13.65
|
0.046
|
0.05
|
| RMSE: DS1=0.0356m،DS2=0.342m |
|
دوربین مایل
|
GCPs
|
PPK
|
GSD
|
|
DG4pros
|
آره
|
نه
|
1.5 سانتی متر
|
|
تعداد اشیاء
|
طول اندازه گیری (L0)
|
طول مدل سه بعدی (L1) CW10
|
طول مدل سه بعدی (L2) M600Pro
|
DS1 (L0-L1)
|
DS2 (L0-L2)
|
|
1
|
7.21
|
7.21
|
7.21
|
0
|
0.00
|
| |
8.706
|
8.68
|
8.70
|
0.026
|
0.01
|
| |
10.961
|
10.87
|
10.91
|
0.091
|
0.05
|
|
2
|
7.01
|
6.88
|
6.98
|
0.13
|
0.03
|
|
3
|
1.822
|
1.76
|
1.80
|
0.062
|
0.02
|
|
4
|
10.41
|
10.38
|
10.39
|
0.03
|
0.02
|
|
5
|
10.718
|
10.72
|
10.70
|
-0.002
|
0.02
|
|
6
|
13.787
|
13.79
|
13.75
|
-0.003
|
0.04
|
|
7
|
11.404
|
11.38
|
11.38
|
0.024
|
0.02
|
| |
12.147
|
12.13
|
12.13
|
0.017
|
0.02
|
|
8
|
7.526
|
7.53
|
7.49
|
-0.004
|
0.04
|
| |
13.797
|
13.78
|
13.79
|
0.017
|
0.01
|
|
9
|
10.374
|
10.37
|
10.35
|
0.004
|
0.02
|
|
10
|
2.109
|
2.11
|
2.07
|
-0.001
|
0.04
|
| |
4.281
|
4.28
|
4.21
|
0.001
|
0.07
|
|
11
|
14.675
|
14.67
|
14.66
|
0.005
|
0.02
|
| |
8.6
|
8.58
|
8.57
|
0.02
|
0.03
|
|
12
|
13.394
|
13.39
|
13.35
|
0.004
|
0.04
|
|
13
|
12.94
|
12.9
|
12.93
|
0.04
|
0.01
|
|
14
|
7.19
|
7.19
|
7.18
|
0
|
0.01
|
|
15
|
13.371
|
13.37
|
13.36
|
0.001
|
0.01
|
| |
6.435
|
6.42
|
6.42
|
0.015
|
0.01
|
|
16
|
3.742
|
3.7
|
3.71
|
0.042
|
0.03
|
|
17
|
6.022
|
5.98
|
6.00
|
0.042
|
0.02
|
|
18
|
3.937
|
3.91
|
3.91
|
0.027
|
0.03
|
|
19
|
8.12
|
8.07
|
8.10
|
0.05
|
0.02
|
| |
14.411
|
14.38
|
14.35
|
0.031
|
0.06
|
|
20
|
6.077
|
6.04
|
6.06
|
0.037
|
0.02
|
|
21
|
13.696
|
13.65
|
13.67
|
0.046
|
0.03
|
| RMSE: DS1=0.0259m،DS2=0.256m |
متغیرهای آزمایش 2 عبارتند از:
1: با/بدون GCP.
2: پهپاد حامل مختلف: پهپاد VTOL یا پهپاد چند روتور
پس از تجزیه و تحلیل دو مجموعه از داده های تجربی، می توانیم به نتایج زیر دست یابیم:
وقتی دوربین مایل DG4Pros است:
(1) با/بدون نقطه کنترل زمینی (GCP) خواه یک VTOL باشد یا یک پهپاد چند روتوری، مدل سه بعدی ساخته شده توسط دوربین مایل DG4Pros می تواند الزامات خطای دقت نسبی Ds≤10cm (در واقع ≤5cm) را برآورده کند.
(2) هنگامی که انواع پهپادهای حامل تک متغیر هستند، دقت نسبی مدل سه بعدی با مولتی روتور بهتر از VTOL است، اما تفاوت چندان بزرگ نیست.
+8619808149372