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Comment les types de drones GSD et porteurs affectent la précision relative du modèle 3D

Dans le dernier article Comment les points de contrôle au sol et les données PPK affectent la précision relative du modèle 3D, nous avons mentionné qu'en plus des données GCP et PPK, le GSD et le drone porteur ont également un certain degré d'effets sur la précision relative de la 3D model.Nous faisons donc un autre test pour le vérifier.

Expérience 1 : l'effet du GSD sur la précision relative du modèle 3D ;

État 1

Drone porteur

Caméra oblique

GCP

PPK

 CW10 VTOL

DG4pros

NON

NON

Tableau de résultats 1 :

Nombre d'objets

longueur de mesure (L0)

Longueur du modèle 3D(L1)GSD=2cm

Longueur du modèle 3D(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

Condition 2

Drone porteur

Caméra oblique

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

Oui

Non

Tableau de résultats 2 :

Nombre d'objets

longueur de mesure (L0)

Longueur du modèle 3D(L1)GSD=2cm

Longueur du modèle 3D(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

RMSE : DS1=0,0328m,DS2=0,0259m

Condition 3

Drone porteur

Caméra oblique

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

NON

OUI

 

Tableau de résultats 3 :

Nombre d'objets

longueur de mesure (L0)

Longueur du modèle 3D(L1)GSD=2cm

Longueur du modèle 3D(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

RMSE : DS1=0,0342m,DS2=0,0328m

Condition 4

Drone porteur

Caméra oblique

GCP

PPK

CW10 VTOL

DG4pros

OUI

OUI

Tableau de résultats 4 :

Nombre d'objets

longueur de mesure (L0)

Longueur du modèle 3D(L1)GSD=2cm

Longueur du modèle 3D(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

10h40

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

12.147

12.13

12.12

0,02

0,03

8

7.526

7.49

7,51

0,04

0,02

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

4.281

4.16

4.28

0,12

0,00

11

14.675

14,66

14,68

0,02

0,00

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

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

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

Conclusion

Les variables de l'expérience 1 sont :

1:Avec/Sans données PPK.

2:Avec/Sans GCP.

3: différents GSD:1.5 cm ou 2 cm

Après analyse des quatre séries de données expérimentales, nous pouvons tirer les conclusions suivantes :

 

Lorsque la caméra oblique est DG4Pros :

(1) Avec/Sans point de contrôle au sol (GCP) et données PPK impliquées dans la triangulation AT, qu'il s'agisse d'un VTOL ou d'un drone multi-rotor, que le GSD soit de 2cm ou de 1.5cm, le modèle 3D construit par caméra oblique DG4Pros peut répondre aux exigences d'erreur de précision relative Ds≤10cm (en fait ≤5cm).

(2) Lorsque le GSD est la variable unique, la précision relative du modèle 3D avec GSD=1,5 cm est meilleure que celle GSD=2 cm.

Expérience 2 : l'effet des types de drones porteurs sur la précision relative du modèle 3D

État 1

Caméra oblique

GCP

PPK

GSD

DG4pros

NON

NON

1,5 cm

Tableau de résultats 1 :

Nombre d'objets

longueur de mesure (L0)

Longueur du modèle 3D(L1)CW10

Longueur du modèle 3D(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

RMSE : DS1=0.0356m,DS2=0.342m

Condition 2

Caméra oblique

GCP

PPK

GSD

DG4pros

OUI

NON

1,5 cm

 

Tableau de résultats 2 :

Nombre d'objets

longueur de mesure (L0)

Longueur du modèle 3D(L1)CW10

Longueur du modèle 3D(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

RMSE : DS1=0,0259m,DS2=0,256m

Conclusion

Les variables de l'expérience 2 sont :

1:Avec/Sans GCP.

2:Drone porteur différent:un drone VTOL ou un drone multi-rotor

Après analyse des deux ensembles de données expérimentales, nous pouvons tirer les conclusions suivantes :

 

Lorsque la caméra oblique est DG4Pros :

(1) Avec/Sans point de contrôle au sol (GCP) qu'il s'agisse d'un VTOL ou d'un drone multi-rotor, le modèle 3D construit par la caméra oblique DG4Pros peut répondre aux exigences d'erreur de précision relative Ds≤10cm (en réalité ≤5cm).

(2) Lorsque les types de drones porteurs sont la variable unique, la précision relative du modèle 3D avec multi-rotor est meilleure que celle avec VTOL, mais la différence n'est pas très grande.