СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ БПЛА-ФОТОГРАММЕТРИИ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ГОРНОГО ДЕЛА

Современное развитие горнодобывающей промышленности сопровождается активным внедрением цифровых технологий в процессы инженерно-геодезического и маркшейдерского обеспечения. Одним из наиболее перспективных направлений является применение беспилотных летательных аппаратов и методов цифровой фотограмметрии для получения пространственных данных высокой точности. Использование БПЛА позволяет оперативно выполнять аэрофотосъёмку промышленных объектов, создавать цифровые модели местности и производить расчёт объёмов складируемого материала.

Важным этапом при использовании технологий БПЛА-фотограмметрии является обработка полученных данных. В настоящее время для решения задач фотограмметрической обработки и анализа пространственной информации применяется большое количество специализированных программных комплексов, отличающихся функциональными возможностями, методами обработки и инструментами анализа. Выбор программного обеспечения оказывает существенное влияние на точность результатов, скорость обработки данных и эффективность выполнения инженерных задач.

Наиболее распространёнными программными продуктами для обработки фотограмметрических данных являются Agisoft Metashape и CloudCompare. Программный комплекс Agisoft Metashape ориентирован на выполнение полного цикла фотограмметрической обработки аэрофотоснимков, включая построение облаков точек, цифровых моделей местности и ортофотопланов. CloudCompare, в свою очередь, широко применяется для анализа и обработки облаков точек, сегментации объектов и расчёта объёмов.

В связи с этим сравнительный анализ возможностей различных программных комплексов при обработке данных БПЛА-фотограмметрии представляет значительный практический интерес для решения задач горного дела и повышения эффективности инженерно-геодезических работ

Несмотря на то, что программные комплексы Agisoft Metashape и CloudCompare используются при обработке одних и тех же пространственных данных, их назначение, алгоритмы обработки и функциональные возможности существенно различаются. Основное отличие заключается в том, что Agisoft Metashape ориентирован на выполнение полного цикла фотограмметрической обработки исходных аэрофотоснимков, тогда как CloudCompare предназначен преимущественно для анализа и инженерной обработки уже сформированных облаков точек.

В среде Agisoft Metashape обработка начинается непосредственно с аэрофотоснимков. Программа автоматически выполняет поиск совпадающих точек на перекрывающихся изображениях, рассчитывает положение камер в пространстве и формирует разреженное облако точек. После этого осуществляется построение плотного облака точек, цифровой модели местности и ортофотоплана. Основное преимущество данного программного комплекса заключается в высокой степени автоматизации фотограмметрической обработки и возможности получения детализированной трёхмерной модели местности на основе исходных изображений.

То есть, этапы можно визуально обозначить следующей схемой:

Снимки → Выравнивание → Облако точек → ЦММ → Ортофото → Экспорт

CloudCompare, в отличие от Agisoft Metashape, не предназначен для фотограмметрической обработки снимков. Работа в данной программе начинается после экспорта готового облака точек. Основное назначение CloudCompare заключается в анализе, редактировании и инженерной обработке пространственных данных. Программа предоставляет расширенные инструменты очистки облаков точек, удаления шумов, сегментации объектов и расчёта объёмов. Благодаря этому CloudCompare является более удобным инструментом для выполнения прикладных инженерных задач, связанных с анализом рельефа и определением объёмов складируемого материала.

В этом случае схема такова: Облако точек → Очистка → Сегментация →Анализ → Расчёт объёмов

Наглядное сравнение возможностей программных комплексов представлено в таблице 1.

Таблица 1.

Сравнение двух использованных программных обеспечений

для фотограмметрической обработки

Таким образом, различия между программными комплексами обусловлены их функциональным назначением и используемыми алгоритмами обработки. Agisoft Metashape является эффективным инструментом для создания цифровых моделей местности на основе аэрофотоснимков, тогда как CloudCompare обеспечивает более широкие возможности инженерного анализа пространственных данных и расчёта объёмов.