vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru 10.33764/2411-1759-2021-26-3-44-57 Геодезия и маркшейдерия Исследование точности построения моделей по алгоритму SIFT для большепролетных сооружений А. А. Шоломицкий Шоломицкий А. А. Б. Н. Ахмедов Ахмедов Б. Н. Т. М. Медведская Медведская Т. М. Сибирский государственный университет геосистем и технологий, г. Новосибирск, Россия 2021 26 3 44 57 © А. А. Шоломицкий, Б. Н. Ахмедов, Т. М. Медведская, 2021 2021 А. А. Шоломицкий, Б. Н. Ахмедов, Т. М. Медведская Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. В статье рассматривается точность создания модели перекрытия большепролетных объектов, с использованием съемок беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), с целью определения деформаций перекрытий. Для этого выполнено четыре аэрофотосъемки Дворца водных видов спорта в Душанбе, которые обработаны в программном обеспечении с применением алгоритма SIFT. Синхронно с аэрофотосъемкой были выполнены измерения по деформационным маркам в рамках геодезического мониторинга сооружения. Выполнен статистический анализ точности моделей перекрытия методом интерполирования сферической функцией, который показал, что 80 % точек модели имеют отклонения от проекта менее 30 мм, а остальные 20 % – до 80 мм. Использование метода коллокации для сглаживающей оптимальной фильтрации позволило уменьшить расхождения между поверхностями оседаний, полученными по данным геодезического мониторинга и из обработки съемки БПЛА до 26 мм, что составляет 10 % от допустимых отклонений для этого объекта. Выявлена необходимость дополнительных исследований алгоритма SIFT и фильтрации результатов для повышения точности построения моделей объекта. геодезический мониторинг деформации оседания точность алгоритм SIFT аэросъемка БПЛА погрешность определения координат цифровая камера интерполяция фильтрация geodetic monitoring deformations settlements accuracy SIFT algorithm aero-shooting UAV reference grid error digital camera interpolation filtering 1. Иноземцев Д. П. Цифровая фотограмметрия – оперативный способ развития геодезического обоснования в городах // Геодезия и картография. – 2001. – № 8. – С. 35–38. 2. Тетеря А. Н. Опыт использования цифровой камеры 3-DAS-1 // Геопрофи. – 2008. – № 1. – С. 26–30. 3. Bentley: ПО для моделирования реальности [Электронный ресурс] // Bentley. – 2020. – Режим доступа: https://www.bentley.com/ru/products/product-line/reality-modeling-software/contextcapture-center (дата обращения: 20.12.2020). 4. Иноземцев Д. П. Беспилотные летательные аппараты: теория и практика. Часть 2. Модель обработки аэрофотоснимков в среде AGISOFT PHOTOSCAN // Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. – 2013. – № 3 (50). – С. 48–51. 5. Программное обеспечение для автоматического создания детализированных трехмерных моделей на основе фотографий [Электронный ресурс] // ContextCapture. – 2020. – Режим доступа: https://prod-bentleycdn.azureedge.net/-/media/files/documents/product-data-sheet/pds_contextcapture_ltr_ru_lr.pdf?la=ruru&modified=20170711095732. 6. Моделирование реальности [Электронный ресурс] // Reality Modelling, ContextCapture and the Pope. – 2020. – Режим доступа : https://aecmag.com/59-features/1029-reality-modelling-contextcapture-andthe-pope. 7. Discover intelligent photogrammetry with Metashape [Электронный ресурс] // Agisoft. – 2020. – Режим доступа: https://www.agisoft.com. 8. Memento–High-Definition 3D Models from Reality [Электронный ресурс]// Autodesk. – 2020. – Режим доступа: https://www.autodesk.com/autodesk-university/ru/forge-content/au_class-urn%3Aadsk.content%3Acontent%3A588cc8bf-bd59-4049-86ff-318f585b14e9. 9. Make better decisions with accurate 3D maps and models [Электронный ресурс] // Pix4D. – 2020. – Режим доступа: https://www.pix4d.com. 10. Explore the possibilities of RealityCapture [Электронный ресурс] // CapturingReality. – 2020. – Режим доступа: https://www.capturingreality.com. 11. 3DF ZEPHYR [Электронный ресурс] // 3DFLOW. – 2020. – Режим доступа: https://www.3dflow.net. 12. Nikolov I. A., Madsen C. B. Benchmarking Close-range Structure from Motion 3D Reconstruction Software under Varying Capturing Conditions [Electronic resourse] // 6th International Euro-Mediterranean Conference (EuroMed 2016). – Springer, 2016. – Vol. 10058. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/978-3-319-48496-9_2/. 13. Молоко А. С., Колюк К. В., Шабалина Е. С., Ширшова Ю. В. Исследование возможностей фотограмметрической обработки изображений в Agisoft Metashape, Pix4D и Bentley ContextCapture // III Всероссийской науч.-практ. конф. «Геодезия, картография, геоинформатика и кадастры. Наука и образование» : сб. материалов (Санкт Петербург, 6–8 ноября 2019 г.) / Науч. ред. О. А. Лазебник. – СПб. : Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2019. – С. 42–48. 14. Могильный С. Г., Шоломицкий А. А., Лунев А. А. Конструктивная калибровка цифровой камеры // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2011. – № 2. – С. 62–66. 15. Mogilny S. G., Sholomitskij A. A., Martynov O. V. The effectiveness of self-calibration of non-metric digital camera that used on unmanned aerial vehicles // Proceedings of 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference, SGEM 2018 (29 June–5 July). Section Photogrammetry and Remote Sensing. – 2018. – Vol. 18, Issue 2.3, – P. 199–210. doi: 10.5593/sgem2018/2.3/S10.026 16. Оньков И. В. Оценка точности ЦМР по материалам аэрофотосъемки с БЛА «ГЕОСКАН 101» // Геопрофи. – 2015. – № 5. – С. 49–51. 17. Шоломицкий А. А., Ахмедов Б. Н. Геодезический мониторинг большепролетных сооружений с пространственной металлической конструкцией // Вестник СГУГиТ. – 2020. – Т. 25, № 3. – С. 117– 126. doi: 10.33764/2411-1759-2020-25-3-117-126. 18. Стрельцов В. И., Могильный С. Г. Маркшейдерское обеспечение природопользования недр. – М. : Недра, 1989. – 205 с. : ил. 19. Костюк А. С. Расчет параметров и оценка качества аэрофотосъемки с БПЛА // ГЕО-Сибирь2010. VI Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19–29 апреля 2010 г.). – Новосибирск : СГГА, 2010. Т. 4, ч. 1. – С. 83–87. 20. Долгополов Д. В. Возможности использования беспилотных авиационных систем для контроля соответствия результатов строительства площадных объектов трубопроводного транспорта проектным решениям // Вестник СГУГиТ. – 2020. – Т. 25, № 4. – С. 85–95. doi: 10.33764/2411-1759-2020-25-4-85-95. 21. Хлебникова Т. А., Опритова О. А. Экспериментальные исследования построения и использования плотной цифровой модели по материалам беспилотной авиационной системы // // Интерэкспо ГЕОСибирь. XV Междунар. науч. конгр., 24–26 апреля 2019 г., Новосибирск : сб. материалов в 9 т. Т. 4 : 22. Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология». – Новосибирск : СГУГиТ, 2019. № 2. – С. 213–220. 23. Хлебникова Т. А., Опритова О. А., Аубакирова С. М. Экспериментальные исследования точности построения фотограмметрической модели по материалам // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XIV Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 23–27 апреля 2018 г.). – Новосибирск : СГУГиТ, 2018. Т. 1. – С. 32–37. 24. Тихонов А. А., Акматов Д. Ж. Обзор программ для обработки данных аэрофотосъемки // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2018. – № 12. – С. 192–198. 25. Аврунев Е. И., Ямбаев Х. К., Опритова О. А., Чернов А. В., Гоголев Д. В. Оценка точности 3Dмоделей, построенных с использованием беспилотных авиационных систем // Вестник СГУГиТ. – 2018. – Т. 23, № 3. – С. 211–228. 26. Ессин А. С., Ессин С. С. Особенности фотограмметрической обработки материалов цифровой аэрофотосъемки с БПЛА // ГЕО-Сибирь-2010. VI Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19–29 апреля 2010 г. ). – Новосибирск : СГГА, 2010. Т. 1, ч. 1. – С. 1–4.