Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utvärdering av möjligheten att använda UAS vid gränsmätning i skogsmiljö
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Industrial Development, IT and Land Management.
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Industrial Development, IT and Land Management.
2015 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Skogs- och jordbruksfastigheter i Dalarna består ofta av långsmala och därmed opraktiska skiften, därför genomförs omfattande omarronderingsförrättningar av Lantmäteriet. Förrättningarna går ut på att byta mark mellan fastighetsägarna, för att skapa ändamålsenliga skiften, med syftet att bl.a. främja investerings- och exploateringsmöjligheterna inom regionen. För att kunna upprätta ett kartunderlag inför värderingen av fastigheten, måste de hävdade gränserna mätas in. Arbetet sker med Network Real Time Kinematic (nätverks-RTK) alternativt totalstation, och den största tillåtna radiella avvikelsen i plan är 0,50 m (basnivåkravet). Syftet med detta examensarbete har varit att undersöka om det finns en möjlighet att använda Unmanned Aircraft Systems (UAS) vid mätning av hävdade fastighetsgränser. UAS är ett system bestående av en obemannad luftfarkost, en digitalkamera, en mottagare för Global Positioning System (GPS), ett Inertial Navigation System (INS), en radiolänk och en styrdator.

I ett avgränsat område på ca 24 ha i Norra Åbyggeby, norr om Gävle, har svartvita och helvita flygsignaler av storleken 0,40x0,40 m placerats ut och mätts in som stöd- eller gränspunkter med nätverks-RTK. Medelkoordinater i plan har beräknats för de mätta punkterna, vilka har använts som referenskoordinater. Dessa har jämförts med mätta koordinater i en ortofotomosaik, framställd från flygningar med UAS på 100 och 180 m höjd. För att få ytterligare en jämförelse har flygsignaler markerats i respektive flygbild i programvaran PhotoScan från Agisoft, vilken har beräknat koordinater. Objektidentifieringen av flygsignaler, placerade i olika miljöförhållanden och från olika flyghöjder, har studerats.

Digitaliseringen i ortofotomosaiken resulterade i ett radiellt Root Mean Square error (RMS-värde) på 0,083 m från 100 m flyghöjd och 0,049 m från 180 m flyghöjd. Motsvarande radiella RMS-värden resulterade i 0,071 m från 100 m flyghöjd, och 0,077 m från 180 m flyghöjd vid beräkningen i PhotoScan. F-test har beräknats med de fyra RMS-värdena, resultatet av F-testet visade att koordinater erhållna i en ortofotomosaik i ArcMap, är likvärdiga med koordinater erhållna genom blocktriangulering i PhotoScan, och vid blocktriangulering är koordinaterna även likvärdiga från flyghöjderna 100 och 180 m. F-testet visade även att koordinaterna inte är likvärdiga när de är erhållna i en ortofotomosaik från flyghöjderna 100 respektive 180 m. Om vi bortser från systematiken vid tre av punkterna i ortofotomosaiken från 100 m visade inte F-testet någon statistiskt säkerställd skillnad mellan de två flyghöjderna.

Samtliga radiella avvikelser i plan vid mätningen i ortofotomosaiken visade ett resultat som låg under basnivåkravet. Den största radiella avvikelsen i plan från 100 m flyghöjd blev 0,181 m och från 180 m flyghöjd blev den största radiella avvikelsen i plan 0,083 m. Motsvarande värden efter beräkningen i PhotoScan blev 0,155 m respektive 0,148 m. Det som har påverkat framställningen av ortofotomosaiken och därmed radiella avvikelser i plan, är bl.a. hur tät skogen var vid flygsignalens placering, samt solens inverkan vad gäller skuggbildning och ljusstyrka i bilderna. UAS kan användas vid mätning av hävdade fastighetsgränser men det finns ingen garanti för att samtliga signalerade gränspunkter kan digitaliseras direkt i ortofotomosaiken. En rekommendation är att använda en mindre noggrann metod för mätningen av stödpunkterna till georefereringen av punktmolnet/ortofotomosaiken än den som har använts i detta examensarbete. Den högre flyghöjden är att föredra med tanke på att tidsåtgången för flygningen blir kortare och ett mindre antal flygbilder behöver bearbetas. Välj den metod som användaren är van vid, manuell digitalisering i en ortofotomosaik eller automatisk beräkning i en blockutjämning.

Abstract [en]

Real properties in Dalarna often consist of small lots of forest or agriculture. These lots are often elongated and consequently impractical, therefore the Swedish mapping, cadastral and land registration authority performs comprising land consolidations. These are to swap land between the owners of the properties, in order to form appropriate lots, for purpose of, inter alia, promoting investment and development opportunities in the region. In order to establish a map, a decision basis, for the valuation of the lot, the claimed proprietary right has to be surveyed. The work is performed with NRTK (network-RTK) or total station, and the maximum allowed planar deviation is 0.50 m (base level requirement). The purpose of this study was to examine whether there is a possibility of using Unmanned Aircraft Systems (UAS) when claimed property boundaries are going to be surveyed. UAS is a system consisting of an unmanned aerial vehicle, a digital camera, a Global Positioning System (GPS) receiver, an Inertial Navigation System (INS) and a control station.

In a delimitated area of about 24 ha in Norra Åbyggeby, north of Gävle, black and white and white markers, with the size of 0.40x0.40 m, were positioned in the terrain and then surveyed as ground control points or boundary points with network RTK. Mean planimetric coordinates have been calculated for the control points, which have been used as reference coordinates. These have been compared with the coordinates measured in an orthophotomosaic produced from flights with UAS at an altitude of 100 and 180 m. To get a further comparison, the coordinates were determined by a block adjustment in the software PhotoScan from Agisoft. The object identification of the markers, placed in different environments, and from different altitudes has been studied.

The digitalization in the orthophotomosaic resulted in a Root Mean Square error (RMS-value) of 0.083 m at an altitude of 100 m and a value of 0.049 m at an altitude of 180 m. Corresponding RMS values were 0.071 m at an altitude of 100 m and 0.077 m at an altitude of 180 m when computed in PhotoScan. F-test has been calculated using the four RMS values, the result of the F-test showed that coordinates obtained in an orthophotomosaic, in ArcMap, are equivalent to coordinates obtained by block adjustment, in PhotoScan. The F-test also showed that the coordinates are equivalent from altitudes 100 and 180 m by block adjustment, but they are not equivalent when they are obtained in an orthophotomosaic from altitudes 100 and 180 m. If we disregard the systematic error at three of the points (orthophotomosaic 100 m) the F-test did not show any statistically significant difference between the two altitudes.

All deviations were below the base level requirement. The largest planar deviation was 0.181 m at an altitude of 100 m and 0.083 m at an altitude of 180 m. Corresponding values for PhotoScan were 0.155 m and 0.148 m. How dense the forest was where the marker was placed and the impact of the sun, in terms of shadows and brightness, have affected the composition of the mosaic, and consequently the deviations. UAS can be used for surveying of claimed property boundaries, but there is no guarantee that all signalized boundary points can be surveyed directly in the orthophotomosaic. One recommendation is to use a less accurate method for the measurement of the ground control points (needed for the georeferencing of the point cloud/orthophotomosaic) than the method used in this thesis. The higher altitude is preferable because the time requirement of the flight will be shorter, and a smaller number of aerial photos need to be processed. Choose the method that the user is used to, manual digitizing in an orthophotomosaic or automatic calculation in a block adjustment.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , vi+35+bilagor p.
National Category
Other Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-20830OAI: oai:DiVA.org:hig-20830DiVA: diva2:881508
External cooperation
Lantmäteriet
Subject / course
Lantmäteriteknik
Educational program
Surveying
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-12-10 Created: 2015-12-10 Last updated: 2015-12-11Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4482 kB)310 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4482 kBChecksum SHA-512
d01f6e570a6755f461f8f586365d9f4eaf277ec7b6629b52c334cca50b42a203247a08925049284416941880a4757de17adad369c90ea16ac4e19ffaaf5f467e
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Industrial Development, IT and Land Management
Other Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 310 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 927 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf