Wie GSD- und Trägerdrohnentypen die relative Genauigkeit des 3D-Modells beeinflussen

Im letzten Artikel Wie Bodenkontrollpunkte und PPK-Daten die relative Genauigkeit des 3D-Modells beeinflussen, haben wir erwähnt, dass neben GCPs und PPK-Daten auch die GSD und die Trägerdrohne einen gewissen Einfluss auf die relative Genauigkeit des 3D-Modells haben model.Also führen wir einen weiteren Test durch, um dies zu überprüfen.

Experiment 1: die Auswirkung von GSD auf die relative Genauigkeit des 3D-Modells;

Bedingung 1

Trägerdrohne	Schrägkamera	GCPs	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	NEIN	NEIN

Ergebnistabelle 1:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）GSD=2cm	3D-Modelllänge（L2）GSD=1.5cm	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

Bedingung 2

Trägerdrohne	Schrägkamera	GCPs	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	Jawohl	Nein

Ergebnistabelle 2:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）GSD=2cm	3D-Modelllänge（L2）GSD=1.5cm	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
Effektivwert: DS1=0,0328m，DS2=0,0259m

Bedingung 3

Trägerdrohne	Schrägkamera	GCPs	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	NEIN	JAWOHL

Ergebnistabelle 3:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）GSD=2cm	3D-Modelllänge（L2）GSD=1.5cm	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
Effektivwert: DS1=0,0342m，DS2=0,0328m

Bedingung 4

Trägerdrohne	Schrägkamera	GCPs	PPK
CW10 VTOL	DG4pros	JAWOHL	JAWOHL

Ergebnistabelle 4:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）GSD=2cm	3D-Modelllänge（L2）GSD=1.5cm	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
7	12.147	12.13	12.12	0,02	0,03
8	7.526	7,49	7,51	0,04	0,02
8	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
10	4.281	4.16	4,28	0,12	0,00
11	14.675	14.66	14.68	0,02	0,00
11	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
15	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
19	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

Schlussfolgerungen

Die Variablen von Experiment 1 sind:

1:Mit/ohne PPK-Daten.

2:Mit/ohne GCPs.

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

Nach der Analyse der vier experimentellen Daten können wir die folgenden Schlussfolgerungen ziehen:

Wenn die Schrägkamera DG4Pros ist:

(1) Mit/ohne Bodenkontrollpunkt (GCP) und PPK-Daten, die an der AT-Triangulation beteiligt sind, egal ob es sich um eine VTOL oder eine Multi-Rotor-Drohne handelt, ob die GSD 2 cm oder 1,5 cm beträgt, das 3D-Modell, das von der Schrägkamera DG4Pros erstellt wurde kann die Anforderungen des relativen Genauigkeitsfehlers Ds≤10cm (eigentlich ≤5cm) erfüllen.

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

Experiment 2: Der Einfluss von Trägerdrohnentypen auf die relative Genauigkeit des 3D-Modells

Bedingung 1

Schrägkamera	GCPs	PPK	GSD
DG4pros	NEIN	NEIN	1,5 cm

Ergebnistabelle 1:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）CW10	3D-Modelllänge（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
Effektivwert: DS1=0,0356m，DS2=0,342m

Bedingung 2

Schrägkamera	GCPs	PPK	GSD
DG4pros	JAWOHL	NEIN	1,5 cm

Ergebnistabelle 2:

Anzahl der Objekte	Messlänge (L0)	3D-Modelllänge（L1）CW10	3D-Modelllänge（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
Effektivwert: DS1=0,0259m，DS2=0,256m

Schlussfolgerungen

Die Variablen von Experiment 2 sind:

1:Mit/ohne GCPs.

2: Unterschiedliche Trägerdrohne: eine VTOL-Drohne oder eine Multi-Rotor-Drohne

Nach der Analyse der beiden experimentellen Daten können wir die folgenden Schlussfolgerungen ziehen:

Wenn die Schrägkamera DG4Pros ist:

(1) Mit/ohne Bodenkontrollpunkt (GCP), egal ob es sich um eine VTOL oder eine Multi-Rotor-Drohne handelt, das von der Schrägkamera DG4Pros erstellte 3D-Modell kann die Anforderungen des relativen Genauigkeitsfehlers Ds ≤ 10 cm (eigentlich ≤ 5 cm) erfüllen.

(2) Wenn der Trägerdrohnentyp die einzige Variable ist, ist die relative Genauigkeit des 3D-Modells mit Multirotor besser als mit VTOL, aber der Unterschied ist nicht sehr groß.

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Artikel

Experiment 1: die Auswirkung von GSD auf die relative Genauigkeit des 3D-Modells;

Bedingung 1

Ergebnistabelle 1:

Bedingung 2

Ergebnistabelle 2:

Bedingung 3

Ergebnistabelle 3:

Bedingung 4

Ergebnistabelle 4:

Schlussfolgerungen

Experiment 2: Der Einfluss von Trägerdrohnentypen auf die relative Genauigkeit des 3D-Modells

Bedingung 1

Ergebnistabelle 1:

Bedingung 2

Ergebnistabelle 2:

Schlussfolgerungen

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