无人机测绘:xyHt -飞行库存-无人机体积测量与Arch Coal

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无人机测绘:xyHt -飞行库存-无人机体积测量与Arch Coal - 2017年12月1日
Pierre Stoermer, DroneM乐动体育app手机版apper.com首席执行官


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乐动体育app手机版在过去的5年里,DroneMapper一直与Arch Coal合作,利用无人机图像收集、摄影测量处理和GIS工具,开发负担得起的工作流程,以准确估计West Elk煤矿的煤炭库存堆体积。与传统的有人驾驶飞机操作相比,通过建立精确的低延迟体积指标,由此产生的工作流程可以显著节省成本。此外,更频繁的无人机获取的体积估计可用于检查实时输送机重量秤测量的校准,以确保机械系统的一致性校准。

Arch Coal -是国内第二大炼焦煤和动力煤生产商,2016年销售了9600万吨煤。Arch是一家地位良好的美国煤炭公司,在美国战略煤炭供应盆地拥有大型、现代、低成本的开采综合体和高质量的储量。总的来说,Arch公司在科罗拉多、伊利诺斯、肯塔基、西弗吉尼亚、怀俄明和维吉尼亚州的煤厂占美国煤炭供应总量的13%以上。

乐动体育app手机版DroneMapper -为全球客户提供摄影测量云处理、桌面软件和GIS服务。该团队提供端到端的无人机操作服务,用于图像收集和处理以及培训。生产的典型产品包括高精度地理参考dem、ddm、正畸测量、点云、精密农业NDVIs、地形等高线和体积估计等。

Arch Coal对定期准确量化他们的煤炭库存很感兴趣。其中一个例子是科罗拉多州萨默塞特的西麋鹿矿。该设施是一个长壁矿井,开采出来的煤被运出山,沉积在地表。图1展示了其中一个库存,有三个煤堆管(图中左侧)和输送系统。利用地面控制目标对每一幅图像进行采集,使图像堆存面与裸地参考面精确对齐。图2显示了地理参考的裸露地表,描绘了零体积或空盆地。这个表面是用周围的控制点精确地构造出来的。颜色代表地面海拔高度,红色代表最高海拔,蓝色代表最低海拔。请注意,表面插图底部的两个山脊对应于在库存图像中看到的山脊特征。

图1:西麋鹿储备

图2:地理参考基础地面

图片由Arch Coal使用大疆幻影3高级四轴直升机在地面/库存表面上空约300-400英尺(约300-400英尺)收集。在这个高度,幻影3将在地面上产生大约2英寸的像素。传统的80%重叠(前向和侧向)网格用于最低点图像收集。通过轨道斜向图像收集,以获得堆上方传送带系统遮挡的库存地表数据,从而增强了最低点图像。图3说明了在收集最低点和斜角镜头期间的相机姿态。乐动体育app手机版DroneMapper已经表明,使用最低点和斜面可以提供比单独使用最低点更低噪声和伪影的高质量数字高程模型(DEM)。采集完成后,将图像发送到DroneMapper进行控制预处理、完整的摄影测量处理以生成DEM和GIS操作以进乐动体育app手机版行体积估计。

图3:最低点和斜向收集利用率

乐动体育app手机版DroneMapper利用其基于Windows的REMOTE EXPERT软件进行二维控制文件生成和摄影测量。通过比较图像地理标签和控制点的GPS坐标,选择距离控制点一定径向距离的图像数量,从而生成二维控制文件。通过这种方式,操作员不必为场景中的每个控制点查看每一张图像,节省了时间。使用控制点识别的每个图像将被放大以选择显示控制目标中心的像素。图4为典型的空中目标控制点,3腿目标,用于图像处理。

图4:地雷地面控制点和空中目标

REMOTE EXPERT使用这个2-D文件和3-D文件(定义控件X、Y、Z坐标)以及用于DEM处理的图像。图5显示了生成的DEM。通过将控制高程与DEM上这些点的高程进行比较,建立控制的均方根误差(RMSE),进行质量验证。高程均方根误差被用来估计高程精度,这直接导致了体积估计的不确定性。通常情况下,我们看到的仰角误差小于1像素或小于2英寸。

图5:West Elk DEM

乐动体育app手机版DroneMapper采用Blue Marble地理公司的Global Mapper进行所有GIS处理。这两个表面,DEM和裸地是地形的组合或相互减去,以产生一个库存的体积模型。图像看起来与上面的DEM相同,但模型的基础高度为0米。Global Mapper然后通过数字化选定的感兴趣的桩进行计算,快速计算整个库存中的整个桩或子桩的体积。

数据的利用率:

Arch公司的West Elk设施现在可以快速、经济地利用无人机和图像处理技术,在天气允许的情况下,根据他们选择的时间建立比较容量估计。这些数据可用于校准或增加设施中使用的其他重量或体积测量设备。这些数据还提供了库存内地面行动的可见性,以评估各个加工阶段的煤炭库存,从而全面准确地了解库存情况。

谢谢DroneMapper团队乐动体育app手机版