Drone Photogrammetry คืออะไร? ใช้งานได้กับงานประเภทใดบ้าง
ลองนึกภาพว่าคุณต้องทำแผนที่พื้นที่ก่อสร้าง 200 ไร่ ด้วยวิธีดั้งเดิม ทีมสำรวจอาจต้องใช้เวลาหลายสัปดาห์ เดินวัดทีละจุด ในสภาพพื้นที่ที่บางครั้งอันตราย แต่ปัจจุบันมีวิธีที่ทำให้งานเดียวกันเสร็จได้ภายใน 1-2 วัน ด้วยความแม่นยำระดับเซนติเมตร เทคโนโลยีนั้นคือ Drone Photogrammetry
Photogrammetry คืออะไร?
Photogrammetry (โฟโตแกรมเมทรี) คือศาสตร์การวัดและสร้างแผนที่จากภาพถ่าย โดยอาศัยหลักการที่ว่า เมื่อถ่ายภาพวัตถุเดียวกันจากมุมที่ต่างกันหลายๆ มุม ซอฟต์แวร์สามารถคำนวณตำแหน่งของทุกจุดในภาพได้อย่างแม่นยำในเชิง 3 มิติ
ลองนึกถึงการที่ตาสองข้างของเราช่วยให้รับรู้ความลึกได้ Photogrammetry ทำงานในหลักการเดียวกัน แต่ใช้กล้องหลายร้อยมุมแทนที่จะเป็นแค่สองตา
เมื่อนำ Drone บินสำรวจพื้นที่และถ่ายภาพทางอากาศหลายร้อยภาพ จากนั้นป้อนภาพเหล่านั้นเข้าซอฟต์แวร์ประมวลผล ผลลัพธ์ที่ได้คือข้อมูลแผนที่และโมเดล 3 มิติที่มีความแม่นยำสูง นี่คือ Drone Photogrammetry
กระบวนการทำงานตั้งแต่ต้นจนจบ
งาน Drone Photogrammetry มีขั้นตอนหลัก 4 ช่วง ดังนี้
1. เตรียมงานและวางแผน
ก่อนนำ Drone ขึ้นบิน ทีมสำรวจจะกำหนดพื้นที่ที่ต้องการ วางแผนเส้นทางบิน และติดตั้ง GCP (Ground Control Points) หรือจุดควบคุมภาคพื้น ซึ่งเป็นเป้าที่วางไว้ตามพื้นที่และรังวัดตำแหน่งด้วย GPS RTK ความแม่นยำสูง จุด GCP เหล่านี้คือสิ่งที่ทำให้แผนที่มีความแม่นยำในระดับเซนติเมตร
2. บินและถ่ายภาพ
Drone จะบินตามเส้นทางที่กำหนดโดยอัตโนมัติ ถ่ายภาพต่อเนื่องด้วยการซ้อนทับ (Overlap) ระหว่าง 70-80% เพื่อให้ซอฟต์แวร์สามารถจับคู่จุดร่วมระหว่างภาพได้อย่างแม่นยำ ในพื้นที่ 100 ไร่ อาจได้ภาพถ่ายหลายร้อยถึงพันภาพ
3. ประมวลผลด้วยซอฟต์แวร์
นำภาพทั้งหมดเข้าซอฟต์แวร์เฉพาะทาง เช่น Agisoft Metashape, Pix4Dmapper หรือ OpenDroneMap ซอฟต์แวร์จะทำงานหลายขั้นตอน ตั้งแต่การจัดเรียงตำแหน่งกล้องแต่ละตัว สร้างกลุ่มจุด 3 มิติ (Point Cloud) ไปจนถึงสร้างพื้นผิวและภาพแผนที่สำเร็จรูป กระบวนการนี้อาจใช้เวลาหลายชั่วโมงขึ้นอยู่กับขนาดพื้นที่และความละเอียดที่ต้องการ
4. ตรวจสอบและส่งมอบผลลัพธ์
วิศวกรสำรวจตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล เปรียบเทียบกับจุด GCP และ Check Point ก่อนส่งมอบไฟล์ผลลัพธ์ในรูปแบบที่ลูกค้าต้องการ
ผลลัพธ์ที่ได้จาก Drone Photogrammetry
งานสำรวจด้วย Drone Photogrammetry ให้ผลลัพธ์หลายรูปแบบที่นำไปใช้งานได้หลากหลาย
Orthophoto คือภาพถ่ายทางอากาศที่ถูกแก้ไขความเพี้ยนจากมุมกล้องแล้ว ทำให้ทุกจุดในภาพมีขนาดและมาตราส่วนที่ถูกต้อง สามารถนำไปใช้เป็นแผนที่ฐาน วัดระยะทาง คำนวณพื้นที่ หรือนำเข้าโปรแกรม GIS ได้ทันที ความละเอียดทั่วไปอยู่ที่ 2-5 เซนติเมตรต่อพิกเซล
DSM (Digital Surface Model) คือแบบจำลองความสูงที่ครอบคลุมทุกสิ่งบนพื้นผิว ทั้งอาคาร ต้นไม้ โครงสร้าง ใช้วิเคราะห์ความสูงสิ่งปลูกสร้าง หรือคำนวณปริมาตรวัสดุในเหมืองหรือบ่อดิน
DTM (Digital Terrain Model) คือแบบจำลองภูมิประเทศที่กรองสิ่งปลูกสร้างออกแล้ว แสดงเฉพาะพื้นดิน ใช้ในการวิเคราะห์การไหลของน้ำ วางแผนระบบระบายน้ำ หรือออกแบบงานดินในโครงการก่อสร้าง
3D Point Cloud คือกลุ่มจุดสามมิติหลายล้านจุดที่แสดงโครงสร้างและรูปร่างของพื้นที่ได้อย่างละเอียด นำไปสร้างโมเดล 3D หรือวิเคราะห์โครงสร้างอาคารได้
Contour Lines หรือเส้นชั้นความสูง สร้างขึ้นจาก DTM ใช้ในการทำแผนที่ภูมิประเทศ และงานออกแบบทางวิศวกรรม
งานประเภทใดที่เหมาะกับ Drone Photogrammetry?
เทคโนโลยีนี้ตอบโจทย์งานหลายประเภท
งานก่อสร้างและวิศวกรรม ทั้งการสำรวจก่อนเริ่มโครงการ ติดตามความคืบหน้างานก่อสร้างเป็นระยะ คำนวณปริมาณดินถม-ขุด หรือสร้างแบบ As-Built สำหรับโครงสร้างที่สร้างเสร็จแล้ว
งานเหมืองแร่และเหมืองหิน การคำนวณปริมาตรวัสดุในบ่อเหมืองแม่นยำกว่าการสำรวจแบบเดิมและทำได้บ่อยครั้งกว่า ช่วยบริหารจัดการสต็อกวัสดุและตรวจสอบการขุดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
งานเกษตรกรรม สร้างแผนที่ NDVI วิเคราะห์สุขภาพพืช ระบุพื้นที่ที่มีปัญหา และวางแผนระบบชลประทานได้อย่างแม่นยำ
งานผังเมืองและสิ่งแวดล้อม ทำแผนที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างได้รวดเร็ว ติดตามการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน ตรวจสอบสภาพป่าและชายฝั่ง
งานโครงสร้างพื้นฐาน สำรวจแนวเส้นทางถนน ทางรถไฟ สายไฟฟ้าแรงสูง หรือท่อส่งก๊าซในพื้นที่กว้างได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัย
งานประเมินความเสียหาย หลังเกิดภัยพิบัติหรืออุบัติเหตุ Drone สามารถเข้าสำรวจพื้นที่ที่อาจเป็นอันตรายได้โดยไม่เสี่ยงต่อชีวิต
ความแม่นยำที่คาดหวังได้
ความแม่นยำของงาน Drone Photogrammetry ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย แต่โดยทั่วไปสามารถทำได้ดังนี้
- ความแม่นยำในแนวราบ (XY): 1-3 เซนติเมตร (เมื่อใช้ GCP)
- ความแม่นยำในแนวดิ่ง (Z): 2-5 เซนติเมตร
- ความละเอียดภาพ (GSD): 1-5 เซนติเมตรต่อพิกเซล
ค่าเหล่านี้เทียบได้กับงานสำรวจแบบดั้งเดิมในหลายกรณี และเมื่อรวมกับความเร็วในการเก็บข้อมูลที่เหนือกว่าอย่างมาก Drone Photogrammetry จึงคุ้มค่าอย่างมากสำหรับพื้นที่ขนาดกลางถึงใหญ่
ปัจจัยที่ส่งผลต่อความแม่นยำ ได้แก่ จำนวนและการกระจายของ GCP, ความสูงในการบิน, ความซ้อนทับของภาพ, คุณภาพกล้อง และสภาพแสง
Drone Photogrammetry เหมาะกับโครงการของคุณหรือไม่?
หากโครงการของคุณมีลักษณะต่อไปนี้ Drone Photogrammetry น่าจะเป็นคำตอบที่ดี ได้แก่ พื้นที่สำรวจขนาดตั้งแต่ 5 ไร่ขึ้นไป, ต้องการข้อมูล 3 มิติหรือแผนที่ความแม่นยำสูง, มีข้อจำกัดด้านเวลาในการสำรวจ, หรือพื้นที่มีความเสี่ยงในการเข้าถึงด้วยวิธีปกติ
สำหรับพื้นที่ขนาดเล็กหรืองานที่ต้องการความแม่นยำสูงสุดในจุดเฉพาะ (เช่น งานรังวัดที่ดิน) การสำรวจด้วย Total Station และ GNSS RTK ยังคงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมกว่า
งาน Drone Photogrammetry ช่วยให้โครงการของคุณประหยัดเวลาและได้ข้อมูลที่ครบถ้วนกว่าเดิม หากสนใจหรืออยากทราบว่าเทคโนโลยีนี้เหมาะกับโครงการของคุณหรือไม่ ทีม WAIPIA Development พร้อมให้คำปรึกษาและบริการสำรวจด้วย Drone ที่ครบวงจร
📞 โทร 095-7243421 | 💬 Line OA: @info_wd | 🌐 waipia.com
บทความที่เกี่ยวข้อง: Drone Survey 101: ขั้นตอนการสำรวจและประมวลผล Orthophoto