Өнеркәсіптік геодезиядағы DJI Matrice 4E: біздің нысандардағы нақты нәтижелер

Қазақстандағы ұшқышсыз геодезия эксперимент болудан қалып, өнеркәсіптік нысандарда жұмыс құралына айналды. Бұрын тахеометрмен бригада мұнай кәсіпшілігінің алаңын бір апта аралайтын жерде, дрон дәл сол аумақты бір-екі ұшуда өңдейді. Бұл мақалада біз Ақтауда және Маңғыстау облысында, DJI Matrice 4E дронын қолданатын жерде, ұшқышсыз аэрофототүсірілім не беретінін нақты цифрлармен талдаймыз және — бұл маңыздырақ — ол шынымен қай жерде тиімді, ал қай жерде әлі де жерүсті түсірілімі қажет екенін қарастырамыз.

Материал геодезиялық жұмыстарға техникалық тапсырма қалыптастыратын және аэротүсірілімге тапсырыс бергенде не үшін төлейтінін түсінгісі келетін мұнай-газ және құрылыс компанияларының техникалық мамандары үшін жазылған.

DJI Matrice 4E дегеніміз не және ол өнеркәсіптік геодезияға неге қолайлы

DJI Matrice 4E — интеграцияланған фотограмметриялық кешені бар кәсіби геодезиялық дрон, ол үлкен аумақтарды жоғары детализациямен түсіруге арналған. Оны тұрмыстық және түсірілім дрондарынан геодезия үшін дәл маңызды үш нәрсе ажыратады: RTK қолдауы (нақты уақыттағы сантиметрлік деңгейдегі спутниктік позициялау), әртүрлі диапазондарда бір мезгілде түсіру үшін үш камерадан тұратын жинақ, және күрделі өнеркәсіптік құрылыс үстінен қауіпсіз ұшу үшін LiDAR-мен жабдықталған жан-жақты бағыттағы сенсорлар жүйесі.

Маңғыстау облысының далалық жағдайлары үшін аппараттың төзімділігі мен автономдылығы принципті. Ұзақ ұшу уақыты бір сеанста үлкен аумақтарды жабуға мүмкіндік береді, ал сигналдың тұрақты берілуі — құбыр желілері сияқты созылыңқы нысандардың үстінде оператордан алыс қашықтықта жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

DJI Matrice 4E негізгі техникалық сипаттамалары:

Сипаттама	Мәні
Ұшу уақыты	49 минутқа дейін
Позициялау	RTK қолдауы
Камералар	3 камера
Бейнетүсірілім	4K / секундына 30 кадр
Максималды ұшу биіктігі	6000 м-ге дейін
Лазерлік қашықтық өлшегіш	1800 м-ге дейін
Сенсорлар жүйесі	жан-жақты бағыттағы датчиктер + LiDAR
Сигнал беру	DJI O4 Enterprise
Жұмыс температурасы	−10 °C … +40 °C
Салмағы	шамамен 1219 г
Максималды жылдамдық	75,6 км/сағ

Бұл параметрлер аппараттың «керемет» екенін емес, толығымен қолданбалы нәрселерді айқындайды: ол бір ұшуда қанша гектарды түсіреді, қандай қашықтықта байланысты сақтайды және Маңғыстау жағдайында оны жылдың қай айларында ауаға көтеруге болады.

Ұшқышсыз аппарат жерүсті түсірілімінен қашан тиімдірек

Тапсырыс беруші қоятын басты сұрақ: «Тексерілген жерүсті бригадасы бар болса, маған дрон не үшін керек?» Жауап нысанның ауданына тіреледі. Аэротүсірілім аудан 20–50 га-дан асқанда экономикалық тұрғыда ақталады. Осы шектен төмен болғанда дронды орналастыру, бақылау нүктелерін орнату мен деректерді өңдеу өтелмейді — учаскені тахеометрмен немесе ГНСС-қабылдағышпен өту жылдамырақ әрі арзанырақ.

Үлкен аумақтардағы өнімділік айырмашылығы түбегейлі. Екі жерүсті геодезистінен тұратын бригада жұмыс күнінде шамамен 5–10 га түсіреді — бедерге, жағдайдың тығыздығына және ауа райына байланысты. DJI Matrice 4E ұзақтығы 40–50 минуттық бір ұшу сеансында 50–150 га жабады. Яғни бір ұшу бірнеше күндік қол еңбегін алмастырады.

Көрнекі мысал. Көлемі 200 га мұнай кәсіпшілігінің алаңы жерүсті әдісімен 5–7 далалық күнде түсіріледі. Ақтауда және Маңғыстау облысының кен орындарында ұшқышсыз аппаратты қолданғанда дәл сол алаң 1–2 күндік далалық жұмыста өңделеді. Уақыт үнемі — 3–5 есе, әрі бұл геодезистің физикалық түрде кіруі қаламайтын қиын жететін және қауіпті аймақтарды дрон түсіретінін есептемегенде.

Жылдамдық — жалғыз дәлел емес екенін түсіну маңызды. Аэрофототүсірілім тұтас жабынды береді: жеке пикеттер емес, миллиондаған нүктесі бар беттің толық моделі, оған камералдық өңдеуде оралып, кез келген өлшемді кейін алуға болады. Жерүсті түсірілімі геодезист далада саналы түрде өлшеген нәрсені ғана тіркейді.

DJI Matrice 4E көмегімен аэрофототүсірілім дәлдігі

Дрондарға деген күмән әдетте дәлдік мәселесіне келіп тіреледі. Мұнда нақты цифрлармен сөйлескен маңызды. DJI Matrice 4E көмегімен жасалған аэрофототүсірілім нәтижелері бойынша біз 80–120 м ұшу биіктігінде пикселге 3–5 см ажыратымдылықпен ортофотожоспар мен бедердің цифрлық моделін (БЦМ) құрамыз. Түпкі байланыстыру дәлдігі жоспарда 5–10 см және биіктік бойынша 8–15 см құрайды — жерүсті бақылау нүктелерін (GCP) пайдалану міндетті шарты кезінде.

Дәл GCP әдемі суретті геодезиялық өнімге айналдырады. Біз South Galaxy G9 ГНСС-қабылдағышымен жердегі бақылау нүктелерін орнатып, координаттаймыз, оларды Қазақстанның мемлекеттік геодезиялық желісіне байланыстырамыз. Осы кезеңсіз аэротүсірілім жобалауға жарамды құжат емес, визуализация күйінде қалады.

Бұл цифрлар практикада нені білдіреді. Жоспарда 5–10 см дәлдігі 1:500–1:2000 масштабындағы топографиялық түсірілім үшін жеткілікті, яғни мұнай-газ алаңдарындағы жобаға дейінгі және жобалық міндеттердің басым көпшілігі үшін. Миллиметрлік деңгей талап етілетін міндеттер үшін (жабдықты монтаждау, резервуарлар деформациясын мониторингтеу) әлі де жерүсті түсірілімі қолданылады — және бұл дронның кемшілігі емес, еңбектің қалыпты бөлінуі.

Жұмыс процесі: ұшуды жоспарлаудан ортофотожоспарға дейін

Аэрофототүсірілім — бұл «көтерілдің де түсірдің» емес. Бұл әрбір кезеңі түпкі дәлдікке әсер ететін басқарылатын технологиялық цикл.

1. Ұшуды жоспарлау. Учаске шекараларын, ұшу биіктігін, кадрлардың бойлық және көлденең қабаттасуын анықтаймыз, ұшу галстарын құрамыз. Бұл кезеңде бедер, биіктік кедергілер мен ажыратымдылыққа қойылатын талаптар ескеріледі.
2. GCP орналастыру және координаттау. Жерде координаттары South Galaxy G9 ГНСС-қабылдағышымен мемлекеттік желіге байланыстырыла анықталатын жерүсті бақылау нүктелері орналастырылады. Нүктелердің саны мен таралуы ауданға және талап етілетін дәлдікке байланысты.
3. Аэротүсірілім. DJI Matrice 4E ұшу тапсырмасын орындайды, галстар бойымен қабаттасатын кадрларды түсіреді.
4. Фотограмметриялық өңдеу. Камералдық жағдайларда суреттер бірыңғай модельге жиналады: тығыз нүктелер бұлты, ортофотожоспар мен БЦМ құрылады, GCP бойынша бақылау орындалады.
5. Нәтижені беру. Тапсырыс беруші дайын материалдарды жобалық форматтарда алады.

Шығудағы форматтар: ортофотожоспар мен растрлық өнімдер GeoTIFF-те, нүктелер бұлты LAS-та, векторлық топография DWG-де (AutoCAD) және түпкі жоспарлар PDF-те. Бұл жинақ қайта өңдеусіз жобалаушының жұмыс процесіне кіреді.

Маңғыстау облысының мұнай-газ және құрылыс саласындағы практикалық қолданулар

Теория нысандарда тексеріледі. Маңғыстау облысы бойынша біздің практикамызда ұшқышсыз аэрофототүсірілім шынымен қай жерде жұмыс істейтіні мынада.

Кен орны нысандарын түгендеу. Бір ұшу — және тапсырыс беруші бүкіл кәсіпшілік алаңының өзекті ортофотожоспарын алады: ұңғымалардың, құбыр желілерінің, технологиялық құрылыстардың, кіре беріс жолдар мен амбарлардың орналасуы. Бұл — бас жоспар мен мүлікті есепке алу үшін дайын негіз.

Құбыр желісін трассалау үшін түсірілім. Ұзындығы 5–50 км маршруттарда ені бірнеше жүз метр аэротүсірілім жолағы апталап жерүсті жұмысының орнына бір-екі күнде түсіріледі. Жобалаушы бытыраңқы профильдер емес, бүкіл дәліздің БЦМ-ін алады.

Рекультивация көлемдерін бақылау. Жұмыстарға дейінгі және кейінгі БЦМ-ді салыстыру орындалған көлемдердің объективті бейнесін береді. Беттер айырмасы автоматты түрде есептеледі, бұл нақты шығарылған немесе әкелінген топырақ туралы тапсырыс беруші мен мердігер арасындағы дауларды жояды.

Апаттық төгілулерді құжаттау. Экологиялық оқиға кезінде жедел ұшу ластану ауданы мен шекараларын дәл геобайланыстырумен тіркейді — ресми құжаттаманы жасау және залалды бағалау үшін.

Мұнай-газ нысандарын геодезиялық сүйемелдеу тақырыбы осы мақала шеңберінен кең — кен орнының өмірлік циклінің кезеңдері бойынша жұмыс түрлерін, нормативтік базаны мен лицензиялық учаскелерге қойылатын рұқсаттарды мұнай-газ саласына арналған геодезиялық ізденістер туралы бөлек материалда егжей-тегжейлі талдадық.

Шектеулер: дронның шегі қай жерде

Технология туралы адал әңгіме оның шекараларын да қамтиды. Маңғыстау жағдайындағы ұшқышсыз аэрофототүсірілімнің жоспарлауға енгізу қажет үш шектеуі бар.

Жел. Маңғыстау облысы — күшті әрі тұрақты желдер өңірі. Жел жылдамдығы бойынша шектен асқанда ұшу кейінге қалдырылады: аппараттың қауіпсіздігі де, кадрлардың бұлдырауынан түсірілім сапасы да зардап шегеді.

Температуралық диапазон. DJI Matrice 4E жұмыс температурасы −10 °C-тан +40 °C-қа дейін құрайды. Күндіздің қызған кезіндегі жазғы аптап пен сирек қысқы аяздар түсірілім терезесін таңғы сағаттарға жылжытуы мүмкін.

Ұшуларды келісу. Қазақстанда ұшқышсыз аппараттардың ұшуы әуе кеңістігін пайдалану қағидаларын сақтауды және кейбір жағдайларда келісулерді талап етеді — әсіресе режимдік нысандардың, аэродромдардың және шекара маңы аймақтарының жанында. Ұшу формальдылықтардан бұзылмауы үшін біз мұны жоспарлау кезеңінде ескереміз.

Салыстырмалы кесте: ұшқышсыз аппарат пен жерүсті түсірілімі

Параметр	Жерүсті түсірілімі	DJI Matrice 4E ұшқышсыз аппараты
Өнімділік	жұмыс күнінде 5–10 га	ұшу сеансында 50–150 га (40–50 мин)
200 га алаң	5–7 далалық күн	1–2 күн
Жоспардағы дәлдік	жеке нүктелерде сантиметрлік	5–10 см (GCP-мен)
Биіктік бойынша дәлдік	жеке нүктелерде сантиметрлік	8–15 см (GCP-мен)
Деректер түрі	жеке пикеттер	тұтас жабын, БЦМ
Қашан қолдану	20 га-ға дейінгі аудандар, монтаж, мониторинг, миллиметрлік дәлдік	20–50 га-дан асатын аудандар, түгендеу, трассалау, рекультивация

Кестеден шығатын қорытынды қарапайым: бұл бәсекелес емес, толықтыратын әдістер. Дұрыс мердігер тахеометр жететін жерде дронды таңбай, міндетке сай құралды таңдайды.

Қорытынды

DJI Matrice 4E — ойыншық та, маркетингтік әрекет те емес, ал 20–50 га-дан асатын аудандарда жерүсті бақылау нүктелерімен 5–10 см дәлдік кезінде геодезиялық жұмыстардың мерзімін 3–5 есе қысқартатын жұмыс құралы. Қазақстандағы ұшқышсыз геодезия Ақтау мен Маңғыстау облысының мұнай-газ және құрылыс нысандарында өлшенетін нәтиже беріп отыр — ұшуды сауатты жоспарлау, GCP арқылы дұрыс байланыстыру және технология шектеулерін түсіну шартымен.

«ГеоПроГлобал» ЖШС Ақтауда, Жаңаөзенде, Бейнеуде және бүкіл Маңғыстау облысында ұшқышсыз аэрофототүсірілім орындайды, мұнай-газ саласының операторларымен жұмыс істейді. Біз ақталған жерде аэротүсірілімді жерүсті геодезиясымен ұштастырамыз және нәтижені жобалаушының жұмысына дайын GeoTIFF, LAS, DWG және PDF форматтарында береміз.

Нысаныңыздың түсірілімін талқылау үшін бізбен geoproglobal.kz сайты арқылы байланысыңыз. Коммерциялық ұсынысты бір жұмыс күні ішінде дайындаймыз.