Tetőszerkezetek és létesítmények méretvétele

A tetőszerkezetek és létesítmények méretvétele és elemzése hagyományosan időigényes és költséges feladat volt. Gondoljunk bele, mikor egy ács felmegy a tetőre és előveszi a mérőszalagot, miközben a saját testi épségét is veszélyezteti. Ez ma már sokkal rövidebb idő alatt, pontos információ szolgáltatással, hatékonyabban megoldható légi felvétel készítés, dróntechnológia segítéségével. Az ügyfél konkrétan kézhez veheti és akár saját maga is méréseket tud végezni épülete vagy tetőszerkezete fotogrammetriás alapú 3D modelljéről.

A fotogrammetria alapvetően olyan technika, amely lehetővé teszi a térbeli pozíciók és alakok meghatározását fényképek alapján.

A tető vagy létesítmény modell előállítás folyamata a következő főbb lépésekből áll össze:

• Felvétel készítése: A drónok különböző szögekből és eltérő magassági helyzetekből készítenek légi felvételeket a területről, megfelelő felbontással és magas pozitív átfedéssel.
• Pontok azonosítása: Az azonosított pontok, referenciapontok alapján kalibrálják a felvételeket, figyelembe véve a kamerapozíciót és orientációt.
• Pontfelhők generálása: A felvételeket feldolgozzák számítógépes szoftverek segítségével, és pontfelhőket generálnak, amelyek tartalmazzák a térbeli koordinátákat és a felvételeken látható pontok magasságát.
• 3D Modell felépítése: A pontfelhőkből létrehozzák a 3D modellt, amely részletes és pontos reprezentációja az adott felületnek.

Méretvétel: A 3D modell alapján térinformatikai szoftverek felhasználásával megfelelő kijelölési és számolási technikával, hossz, terület, állásszög értékeket tudunk mérni.

Gyakorlati példa: Hogyan mérünk be egy tetőszerkezetet, létesítményt drónnal?

A felmérések logikája mindig két lépcsőből áll össze: minőségi adatgyűjtés és hatékony adatfeldolgozás.

A feldolgozási folyamatot a repülés előzi meg. Repülés előtt pedig ajánlom az alábbi cikkünket, avagy mire figyeljek repülés előtt?

Repülés során tervezetten és manuálisan is készítünk anyagot a területről. Általában a kiindulási alapot egy ortofotó, azaz felülnézeti kép adja, amelyet tervezetten szoktunk repülni, ugyanis a legalapvetőbb küldetéstervezési szoftverek, például DJI Pilot, Pilot2, Pix4D, DroneDeploy…stb. biztosítja számunkra ezt a funkciót. Általában ipari létesítményeket, tetőszerkezeteket akadályoktól függően, de 35 – 40 méteres repülési magassággal repüljük, mert ez már általában 1.5 vagy az alatti GSD értéket szokott jelenteni. Ugyanakkor az így előállított fényképes adathalmaz korántsem elég egy 3D modell összeállításhoz. 3D modellnél nem elég egy felülnézeti kép, hisz az objektumoknak az oldalnézeti információjára is szükségünk van, ezért a tetőket nagyon alacsony magasságból más irányszögből manuális jelleggel körbefotózzuk úgy, hogy annak minden pontja legyen rajta a felvételen, mert, ha nincs, akkor az algoritmus természetesen automatikusan köti össze a pontokat, de kevés pont esetén a modell torzulhat.

Ábrán látható egy szimpla felülnézeti a kép a mérendő területről. Látható, hogy 3 db épületről beszélünk, a feladat az, hogy mérjük meg a tetőterületeket.

A második lépés a képek betöltése, feltöltése (attól függően, hogy online vagy offline kiértékelő alkalmazással van dolgunk), majd az összeállított anyagon való elemzések elvégzése. A képekből létrehozott modellen gondos odafigyeléssel és türelmesen jelöljük ki a mérendő területi részt, ha nem pontos a kijelölés, akkor az eredmény is pontatlan lesz.

Térinformatika egyik alapszabálya, hogy ha hibás a bemenet, akkor a visszacsatolt információ is hibával terhelt lesz.

Az adatokat készítése során arra kell még figyelmet fordítani, hogy takarásban levő pontokról mindenképp készüljön kép, ugyanis torzulhat a modell. Ilyen például az, amikor az eresz alá nem fotózok be és a 3D modellen a tető alja girbe gurba lesz, az alábbi ábrán látható módon.

Területmérés

Területmérés során a kijelölés után kétféle területi értéket kalkulálnak számunkra a programok, az egyik általában a standard elnevezésű „area”, a másik pedig a „surface area”. A kettő között az a különbség, hogy az első az a kijelölt polygon függőleges vetületi területét veszi számításba, a második pedig a nevéből adódóan a model topografikus tulajdonságai alapján a felületre vetített területet. Itt az a fontos, hogy legyen információnk a területi adottágoktól és ennek megfelelően alkalmazzuk a számítást. Például egy mezőgazdasági területen, egy völgyes területnél szeretnénk területet mérni, akkor hatalmas különbség lesz a függőleges vetületi terület és a felületre vetített terület között, de amennyiben egy sík tető területét nézem, akkor a két érték szinte ugyanaz nincs, ilyenkor nem releváns ez a második érték.

Az elkészült modellen – az alábbi képen látható módon – megmérem a tető területét megfelelő kijelöléssel, és megkapom, hogy ez 1.21 Ha.

Hasonló technikával a bevilágító ablakok méretét is meg tudom mérni, amelyek 7 m2 területűek.

Másik példán nem egy ipari létesítmény, hanem egy családi háznak a tető területét kellett megmondani, ugyanis napelemes rendszert telepítenek rá.

Állásszög mérés

Állásszög mérés általában két pont között mérhető. Leginkább tetőszerkezetek vizsgálatára szoktuk alkalmazni, ugyanis meg lehet mondani, hogy a tető felső és alsó végpontja között milyen fokú az állásszög és ez hány százalékos lejtőnek felel meg. Ez alapján a kivitelező tud számolni, hogy fel lehet-e rögzíteni a napelem modulokat. Ugyanúgy egy bányaipari területen pedig esetleg az omlásveszélyes területeket tudjuk az ilyen vizsgálattal kiszűrni.

A fenti képen látható módon a program állásszög mérés során vonalmérést is végez, tehát akár a tető hosszát is meg lehet mondani, szintén fontos tervezésnél.

Látványtervezés

Az előzőekben tárgyalt mérések mellett fontosnak tartom megemlíteni a látványtervezés lehetőségét is. Amennyiben van egy kész, pontos 3D modellünk például egy tetőszerkezetről, akkor különböző tervező programokban lehetőségünk van plusz előre megtervezett 3D modulokat odailleszteni a meglévő modellre. Ilyen lehet például egy napelemes rendszer illesztése vagy egyéb szerkezeti elemek, például kémény modellezése.

Természetesen figyelni kell, hogy ezek a modellek lehetnek akár saját tervezésűek, vagy különböző internetes portálok letöltött vagy akár a kivitelező által adott 3D modell is, de mindenképp legyen méretarányos, mert másképp nem hordoz releváns információt a munkánk.

Ezzel már arra a kérdésre is tudunk válaszolni, hogy hány darab panel fér el a tetőn, illetve a kivitelezőnek vagy a ház tulajdonosának már előre meg tudjuk mutatni, hogy így fog kinézni a telepített rendszer.