Wie Passpunkte und PPK-Daten die relative Genauigkeit des 3D-Modells beeinflussen

In diesen beiden Experimenten haben wir vier verschiedene Variablen eingeführt, um die relative Genauigkeit des 3D-Modells zu überprüfen. Die vier verschiedenen Variablen sind:

1: Trägerdrohnentypen: eine VTOL-Drohne oder eine Multi-Rotor-Drohne

2: unterschiedliche GSD

3: Mit/ohne Bodenkontrollpunkte

4: Mit/ohne PPK-Daten

Experiment 1: die Auswirkung von Bodenkontrollpunkten (GCPs) auf die relative Genauigkeit des 3D-Modells;

Bedingung 1

Trägerdrohne	Schrägkamera	GSD	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	2cm	Jawohl

Ergebnistabelle 1:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）ohne GCP	3D-Modelllänge（L2）mit GCP	Ds1（L0-L1）	Ds2（L0-L2）
1	7,210	7,20	7,21	0,01	0,00
	8.706	8,71	8,68	0,00	0,03
	10.961	10,87	10,90	0,09	0,06
2	7.010	6.89	6.98	0,12	0,03
3	1.822	1,79	1,80	0,03	0,02
4	10.410	10.39	10.40	0,02	0,01
5	10.718	10,67	10,70	0,05	0,02
6	13.787	13,75	13.77	0,04	0,02
7	11.404	11.39	11.39	0,01	0,01
	12.147	12.13	12.13	0,02	0,02
8	7.526	7,51	7,49	0,02	0,04
	13.797	13.79	13,81	0,01	-0,01
9	10.374	10.35	10.36	0,02	0,01
10	2.109	2.03	2.02	0,08	0,09
	4.281	4.15	4.16	0,13	0,12
11	14.675	14.61	14.66	0,07	0,02
	8.600	8.60	8.54	0,00	0,06
12	13.394	13.37	13.35	0,02	0,04
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	13.35	0,01	0,02
	6.435	6.40	6.41	0,03	0,02
16	3.742	3.75	3.72	-0,01	0,02
17	6.022	5,97	5,98	0,05	0,04
18	3.937	3.93	3.89	0,01	0,05
19	8.120	8.10	8.12	0,02	0,00
	14.411	14.40	14.40	0,01	0,01
20	6.077	6.04	6.03	0,04	0,05
21	13.696	13.65	13,66	0,05	0,04
Effektivwert: Ds1=0,0342m，Ds2=0,0308m

Bedingung 2

Trägerdrohne	Schrägkamera	GSD	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	2cm	Nein

Ergebnistabelle 2:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）ohne GCP	3D-Modelllänge（L2）mit GCP	Ds1（L0-L1）	Ds2（L0-L2）
1	7,210	7,18	7,18	0,030	0,030
	8.706	8,69	8,68	0,016	0,026
	10.961	10.89	10,91	0,071	0,051
2	7.010	6.88	6.92	0,130	0,090
3	1.822	1,76	1,79	0,062	0,032
4	10.410	10.38	10.39	0,030	0,020
5	10.718	10,65	10,66	0,068	0,058
6	13.787	13.72	13.77	0,067	0,017
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	7,47	0,086	0,056
	13.797	13.83	13.83	-0,033	-0,033
9	10.374	10.35	10.34	0,024	0,034
10	2.109	1,98	2.03	0,129	0.079
	4.281	4.14	4.18	0,141	0,101
11	14.675	14.55	14.59	0,125	0,085
	8.600	8.58	8.57	0,020	0,030
12	13.394	13.36	13.35	0,034	0,044
13	12.940	12.95	12.92	-0,010	0,020
14	7.190	7,21	7,21	-0,020	-0,020
15	13.371	13.36	13.36	0,011	0,011
	6.435	6.37	6.43	0,065	0,005
16	3.742	3.74	3.72	0,002	0,022
17	6.022	6.03	6.00	-0,008	0,022
18	3.937	3,91	3.94	0,027	-0,003
19	8.120	8.09	8.09	0,030	0,030
	14.411	14.40	14.41	0,011	0,001
20	6.077	6.06	6.03	0,017	0,047
21	13.696	13.68	13.65	0,016	0,046
Effektivwert: Ds1=0,0397m，Ds2=0,0328m

Bedingung 3

Trägerdrohne	Schrägkamera	GSD	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	1,5 cm	Jawohl

Ergebnistabelle 3:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）ohne GCP	3D-Modelllänge（L2）mit GCP	Ds1（L0-L1）	Ds2（L0-L2）
1	7,210	7,20	7,21	0,01	0,00
	8.706	8,69	8,7	0,02	0,01
	10.961	10,88	10.89	0,08	0,07
2	7.010	6.87	6.99	0,14	0,02
3	1.822	1,75	1,78	0,07	0,04
4	10.410	10.38	10.39	0,03	0,02
5	10.718	10,69	10,69	0,03	0,03
6	13.787	13.78	13.76	0,01	0,03
7	11.404	11.38	11.39	0,02	0,01
	12.147	12.12	12.12	0,03	0,03
8	7.526	7,49	7,51	0,04	0,02
	13.797	13.78	13.8	0,02	0,00
9	10.374	10.34	10.35	0,03	0,02
10	2.109	2.02	2.11	0,09	0,00
	4.281	4,21	4,28	0,07	0,00
11	14.675	14.65	14.68	0,03	0,00
	8.600	8.57	8.53	0,03	0,07
12	13.394	13.40	13.37	-0,01	0,02
13	12.940	12.89	12.91	0,05	0,03
14	7.190	7,18	7.2	0,01	-0,01
15	13.371	13.38	13.35	-0,01	0,02
	6.435	6.46	6.4	-0,03	0,03
16	3.742	3.75	3.71	-0,01	0,03
17	6.022	5,97	5,98	0,05	0,04
18	3.937	3,91	3.89	0,03	0,05
19	8.120	8.08	8.1	0,04	0,02
	14.411	14.38	14.39	0,03	0,02
20	6.077	6.05	6.03	0,03	0,05
21	13.696	13.67	13.64	0,03	0,06
Effektivwert: Ds1=0,0328m，Ds2=0,0249m

Bedingung 4

Trägerdrohne	Schrägkamera	GSD	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	1,5 cm	Nein

Ergebnistabelle 4:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）ohne GCP	3D-Modelllänge（L2）mit GCP	Ds1（L0-L1）	Ds2（L0-L2）
1	7,210	7,20	7,21	0,010	0
	8.706	8,65	8,68	0,056	0,026
	10.961	10,90	10,87	0,061	0,091
2	7.010	6.86	6.88	0,150	0,13
3	1.822	1,76	1,76	0,062	0,062
4	10.410	10.37	10.38	0,040	0,03
5	10.718	10,68	10,72	0,038	-0,002
6	13.787	13.71	13.79	0,077	-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	7,49	7,53	0,036	-0,004
	13.797	13.77	13.78	0,027	0,017
9	10.374	10.35	10.37	0,024	0,004
10	2.109	2.09	2.11	0,019	-0,001
	4.281	4.19	4,28	0,091	0,001
11	14.675	14.64	14.67	0,035	0,005
	8.600	8.57	8.58	0,030	0,02
12	13.394	13.38	13.39	0,014	0,004
13	12.940	12.91	12.9	0,030	0,04
14	7.190	7,20	7.19	-0,010	0
15	13.371	13.38	13.37	-0,009	0,001
	6.435	6.43	6.42	0,005	0,015
16	3.742	3.70	3.7	0,042	0,042
17	6.022	5,99	5,98	0,032	0,042
18	3.937	3.94	3,91	-0,003	0,027
19	8.120	8.12	8.07	0.000	0,05
	14.411	14.37	14.38	0,041	0,031
20	6.077	6.04	6.04	0,037	0,037
21	13.696	13.65	13.65	0,046	0,046
Effektivwert: Ds1=0,0356m，Ds2=0,0259m

Bedingung 5

Trägerdrohne	Schrägkamera	GSD	PPK
DJI M600 Pro Multi-Rotor	DG4pros	1,5 cm	Nein

Ergebnistabelle 5:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）ohne GCP	3D-Modelllänge（L2）mit GCP	Ds1（L0-L1）	Ds2（L0-L2）
1	7,210	7.19	7,21	0,02	0,00
	8.706	8.70	8.70	0,01	0,01
	10.961	10,91	10,91	0,05	0,05
2	7.010	6.98	6.98	0,03	0,03
3	1.822	1,79	1,80	0,03	0,02
4	10.410	10.39	10.39	0,02	0,02
5	10.718	10,69	10,70	0,03	0,02
6	13.787	13.76	13,75	0,03	0,04
7	11.404	11.38	11.38	0,02	0,02
	12.147	12.12	12.13	0,03	0,02
8	7.526	7,50	7,49	0,03	0,04
	13.797	13.77	13.79	0,03	0,01
9	10.374	10.33	10.35	0,04	0,02
10	2.109	2.02	2,07	0,09	0,04
	4.281	4.20	4,21	0,08	0,07
11	14.675	14.65	14.66	0,03	0,02
	8.600	8.57	8.57	0,03	0,03
12	13.394	13.35	13.35	0,04	0,04
13	12.940	12.92	12.93	0,02	0,01
14	7.190	7,17	7,18	0,02	0,01
15	13.371	13.35	13.36	0,02	0,01
	6.435	6.41	6.42	0,02	0,01
16	3.742	3.70	3.71	0,04	0,03
17	6.022	5,99	6.00	0,03	0,02
18	3.937	3.89	3,91	0,05	0,03
19	8.120	8.08	8.10	0,04	0,02
	14.411	14.36	14.35	0,05	0,06
20	6.077	6.06	6.06	0,02	0,02
21	13.696	13.65	13.67	0,05	0,03
Effektivwert: Ds1=0,0342m，Ds2=0,0256m

Schlussfolgerungen

Die Variablen von Experiment 1 sind:

1:Mit/ohne PPK-Daten.

2: Trägerdrohnentypen: eine VTOL-Drohne oder eine Multi-Rotor-Drohne

3: unterschiedliche GSD: 1,5 cm oder 2 cm

Nach Analyse der fünf experimentellen Daten können wir folgende Schlussfolgerungen ziehen:

Wenn die Schrägkamera DG4Pros ist:

(1) Mit/ohne Bodenkontrollpunkt (GCP), der an der AT-Triangulation beteiligt ist, egal ob es sich um eine VTOL oder eine Multirotor-Drohne handelt, ob die GSD 2 cm oder 1,5 cm beträgt, das von Schrägkamera DG4Pros erstellte 3D-Modell kann die Anforderungen erfüllen Anforderungen an den relativen Genauigkeitsfehler Ds≤10cm.

(2) Wenn mit/ohne GCPs die einzige Variable ist, ist die relative Genauigkeit des 3D-Modells mit GCPs besser als ohne GCP.

(3) Wenn GSD die einzige Variable ist, ist die relative Genauigkeit des 3D-Modells mit GSD 1,5 cm besser als GSD 2 cm.

(4) Wenn die Trägerdrohne die einzige Variable ist, ist die relative Genauigkeit des 3D-Modells bei Verwendung von Multirotoren besser als bei Verwendung von VTOL als Trägerdrohne.

Experiment 2: Ohne GCPs die Auswirkung von PPK-Daten auf die relative Genauigkeit des 3D-Modells

Bedingung 1

Trägerdrohne	Schrägkamera	GSD	GCPs
CW10 VTOL	DG4pros	2cm	NEIN

Ergebnistabelle 1:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）ohne PPK	3D-Modelllänge（L2）mit PPK	Ds1（L0-L1）	Ds2（L0-L2）
1	7,210	7,18	7,20	0,030	0,01
	8.706	8,69	8,71	0,016	0,00
	10.961	10.89	10,87	0,071	0,09
2	7.010	6.88	6.89	0,130	0,12
3	1.822	1,76	1,79	0,062	0,03
4	10.410	10.38	10.39	0,030	0,02
5	10.718	10,65	10,67	0,068	0,05
6	13.787	13.72	13,75	0,067	0,04
7	11.404	11.41	11.39	-0,006	0,01
	12.147	12.13	12.13	0,017	0,02
8	7.526	7,44	7,51	0,086	0,02
	13.797	13.83	13.79	-0,033	0,01
9	10.374	10.35	10.35	0,024	0,02
10	2.109	1,98	2.03	0,129	0,08
	4.281	4.14	4.15	0,141	0,13
11	14.675	14.55	14.61	0,125	0,07
	8.600	8.58	8.60	0,020	0,00
12	13.394	13.36	13.37	0,034	0,02
13	12.940	12.95	12.88	-0,010	0,06
14	7.190	7,21	7,20	-0,020	-0,01
15	13.371	13.36	13.36	0,011	0,01
	6.435	6.37	6.40	0,065	0,03
16	3.742	3.74	3.75	0,002	-0,01
17	6.022	6.03	5,97	-0,008	0,05
18	3.937	3,91	3.93	0,027	0,01
19	8.120	8.09	8.10	0,030	0,02
	14.411	14.40	14.40	0,011	0,01
20	6.077	6.06	6.04	0,017	0,04
21	13.696	13.68	13.65	0,016	0,05
Effektivwert Ds1=0,0397m，Ds2=0,0342m

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Experiment 1: die Auswirkung von Bodenkontrollpunkten (GCPs) auf die relative Genauigkeit des 3D-Modells;

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