HEA BLO CLO beirut-disaster-response

Взрыв в Бейруте: картографирование для восстановления

Взрыв в Бейруте стал человеческой и экономической трагедией. Медленный процесс восстановления начался с оценки ущерба.

4 августа 2020 года Бейрут, столица Ливана, был потрясен огромным взрывом. Воспламенились и взорвались 2 750 тонн аммиачной селитры, хранившейся на складе в бейрутском порту. Ударная волна от взрыва сильно повредила здания в радиусе 5 км (3 мили) и опустошила город.

В компанию Pix4D обратилась компания Augment, расположенная в Люксембурге и имеющая корни в Ливане, с просьбой помочь в реализации этого проекта. Augment хотела собрать данные и предоставить их, а также свои знания, в форме, которая может быть использована другими организациями. Они связались с компанией Pix4D, которая рекомендовала им использовать PIX4Dcloud, облачное программное обеспечение для фотограмметрии. PIX4Dcloud предназначен для обработки данных, которые можно легко представить в виде плотного облака точек, 3D текстурированной сетки, ортомозаики или DSM. Pix4D помог Augment создать подробную и точную карту района взрыва и окружающих разрушений города в открытом доступе.

3D model
Ни одно здание не было застраховано от повреждений, если оно находилось в радиусе взрыва в Бейруте, даже прекрасные мечети

Работая с kickstartaid, Live Love Beirut и несколькими другими организациями по оказанию гуманитарной помощи, Augment запланировал картографирование местности с помощью дрона eBee X и нескольких программ, включая PIX4Dcloud.

Основные преимущества 3D-модели из снимков, полученных с помощью беспилотника, включают:

  • Актуальная информация
  • Минимальный риск для персонала
  • Быстрое использование благодаря открытому доступу
  • Виртуальная инспекция для анализа проекта с использованием изображений полного разрешения
  • 2D и 3D результаты для измерения расстояний, расчета величины и т.д
  • Возможность обмена информацией, доступ к которой можно получить из любого места

Детали проекта:

МестоБейрут, Ливан
ПользовательAugment, Open Map Lebanon
Всего изображений4 306
Программное обеспечениеPIX4Dcloud
ОборудованиеeBee X с 3D-камерой S.O.D.A.
Выходные данныеПлотное облако точек, 3D текстурированная сетка, DSM, ортомозаика
Обследованная площадь2,88 км2

Составление карты места бедствия

Видео взрыва распространились в Интернете и на спутниковых снимках до и после него были видны крупные разрушения. На месте взрыва был вырыт кратер диаметром 140 метров (460 футов), а большой корабль был переброшен через весь порт. В международном аэропорту Бейрута, расположенном в 9 километрах (5 миль) от места взрыва, разбились стекла. Ущерб казался ошеломляющим и неизмеримым.

Картографирование с помощью беспилотников стало очевидным вариантом для получения изображений; дроны могут получать доступ и видеть улицы, заваленные обломками и мусором, без риска для людей и оборудования. Это не только безопаснее, но и быстрее, поскольку БПЛА не нужно карабкаться по щебням и кирпичам. Работа с пилотируемыми самолетами не рассматривалась, поскольку это потребовало бы более сложной логистики, такой как координация с авиадиспетчерами. Это могло отвлечь или задержать прибытие предметов первой необходимости или оборудования с других рейсов, что привело бы к ненужным сбоям. Тщательное планирование полета также экономит время и ресурсы.

Что касается оборудования, то Augment помогали Geospatial Minds и их партнер Falcon Eye Drones (FEDS), которые использовали senseFly eBee X с 3D-камерой S.O.D.A. Пилоты компаний Geospatial Minds и FEDS в срочном порядке прилетели из Дубая с eBee X. Этот беспилотник с неподвижным крылом имеет гораздо большее время полета, чем вертолет. Это необходимо для съемки больших территорий, где длительные полеты более эффективны и позволяют собрать больше данных за один полет. Кроме того, изображения, полученные с помощью eBee X, имеют точную привязку к местности благодаря технологии PPK.

orthomosaic map
Поврежденная территория была разделена на участки, чтобы облегчить ее картографирование

Команда Pix4D дала советы по использованию дронов с неподвижным крылом, чтобы снизить потребность в опорных точках. Если потратить время на разметку опорных точек в проекте такого масштаба, то будут потеряны преимущества экономии времени, связанные с работой с дронами, и потребуется значительная координация внутри группы по сбору данных. Pix4D также посоветовал пилотам Geospatial Mind выполнять миссии с двойной сеткой с наклонной камерой, чтобы иметь возможность реконструировать стороны зданий в 3D. Это было необходимо для оценки ущерба, нанесенного фасадам зданий, окнам и другим конструкциям. Чтобы фасады были хорошо видны, камера должна располагаться под небольшим наклоном, в идеале от 10 до 35 °. Когда требуется более подробная информация, эти данные могут быть объединены с наземными данными, но на этот раз они не понадобились.

Всего было выполнено 6 полетов, в ходе которых было получено 4 304 изображения с разрешением 20 МП. Общее время полета пилотов составило 4 часа, в результате чего был получен набор данных объемом 35 ГБ. Чтобы эффективно использовать эту информацию, команда разделила данные на 13 районов в соответствии с планировкой Бейрута. Эти 13 групп данных были тщательно скомпилированы, и изображения, полученные непосредственно над ландшафтом, были автоматически добавлены перед объединением с изображениями с окружающих полетов, чтобы учесть любое перекрытие. После полета изображения были скорректированы по PPK с помощью программы eMotion, что позволило использовать для обработки данные с высокой абсолютной точностью и включить их в результаты картографической съемки. Благодаря облачной технологии PIX4Dcloud компания Augment могла обмениваться данными в режиме онлайн, а не передавать большие файлы.

3d model
В рамках этого проекта была охвачена обширная территория Бейрута, поэтому разделить ее на участки было правильным решением

Augment организовал эффективный и результативный рабочий процесс без потери драгоценного времени:



  • Создав хорошую команду и необходимый опыт - Pix4D предоставила знания о планировании полета, а также соответствующее программное обеспечение для обработки данных.
  • Получив разрешение от местных властей - нарушение правил может привести к конфискации дрона или данных или запрету на их распространение.
  • Подобрав подходящее оборудование - дрон RTK с фиксированным крылом обеспечивает лучший радиус действия и меньшую потребность в опорных точках на земле.
  • Собрав данные -миссии с двойной сеткой на малой высоте, чтобы получить более четкое облако точек и захватить фасады зданий.
  • Обработов данные с помощью фотограмметрического программного обеспечения - поскольку проект был большим, он был разбит на более мелкие фрагменты для обработки в PIX4Dcloud.
  • Обеспечив соглашение об открытых данных с властями.
  • Поделившись результатами с местными НПО, научив их эффективно использовать инструменты для совместной работы PIX4Dcloud.

Работа с PIX4Dcloud

Почему PIX4Dcloud стал идеальным продуктом для этого проекта? Во-первых, PIX4Dcloud, будучи облачной платформой, снимает с пользователя необходимость в мощном оборудовании для обработки данных. Поскольку Augment работал в непредсказуемых условиях, это было очень полезно.

Кроме того, PIX4Dcloud предоставляет пользователям точные результаты, которые можно легко измерить и аннотировать в режиме онлайн. Это идеально подходит для обмена данными, когда в результатах заинтересованы несколько организаций. Аннотации могут выделять результаты и комментарии для других команд, делая обмен информацией легким и доступным. Параметры общего доступа также можно контролировать - если Augment хочет ограничить доступ к данным, они могут это сделать, или оставить их открытыми. Кроме того, с помощью PIX4Dcloud можно получить целый ряд результатов-плотное облако точек, трехмерную текстурированную сетку, ортомозаику и DSM. Эти выходные данные могут быть переданы соответствующим организациям и использованы для различных целей в процессе восстановления.

vectorization
Augment аннотировал и анализировал свои результаты прямо из браузера, в PIX4Dcloud

Программное обеспечение позволяет проводить тщательный анализ. Функция виртуального инспектора PIX4Dcloud означает, что пользователь может выбрать определенную точку в 2D или 3D режиме. Нажатие на точку показывает необработанные снимки, сделанные для этой точки, что означает, что Augment может изучить конкретные детали этого места с нескольких углов или точек зрения, будь то повреждение дороги или фасад здания.

Наконец, PIX4Dcloud также имеет временную шкалу, куда можно загрузить предыдущие карты и сравнить их с текущим повреждением с помощью 2D-сравнения. Дальнейший сбор данных может быть обработан и добавлен в проект, поэтому можно увидеть четкую последовательность действий до, после и самого восстановления, а также в определенные даты и время для отслеживания прогресса.

Командные усилия для реагирования на стихийные бедствия с помощью беспилотников

Команде необходимо было получить разрешение на полет от передового отделения неотложной помощи (FER) Ливанских вооруженных сил. Обычно в Бейруте запрещено использование дронов гражданскими лицами, но для этой миссии было сделано исключение. После того, как FER предоставила лицензии, Augment могла работать с GeoSpatial Minds, которая привезла беспилотные летательные аппараты и обученных пилотов для сбора данных. Live Love Beirut координировала обучающую сессию для всех участников и помогла Augment наладить связи с другими организациями,в то время как Pix4D предоставляла поддержку и информацию о том, как использовать все возможности PIX4Dcloud.

За 4 часа полетов было охвачено 2,88 км2 территории города. Благодаря бесплатной поддержке и обучению люди быстро научились превращать данные, собранные с помощью дронов, в 3D-карты. Защищенные от коммерческого использования, 3D-модели и файлы облака точек были созданы по лицензиям Creative Commons.

Конечное облако точек очень подробное и легко просматривается для проверки мельчайших деталей

Разбив карту на 13 небольших наборов данных, районы города можно было легко распределить между различными НПО, работающими над восстановлением города, или делиться данными с ними через ссылку обмена PIX4Dcloud. Это означало, что другие организации могли получить доступ к данным по конкретному району или улице, которые они искали, а не находить их на огромной карте.

Компания Augment получила соглашение об открытых данных от Ливанских вооруженных сил от имени правительства. Это было необходимо из-за всеобъемлющего характера собранных данных и специального разрешения, необходимого для полета беспилотников.

После того как карта была отрисована в PIX4Dcloud, она была выложена в общий доступ в Интернете. Таким образом, различные команды могли получить к ней доступ и работать над ликвидацией последствий чрезвычайной ситуации.

Движение вперед и использование карт бедствий

Спектр применения карт широк и разнообразен, как для текущих проектов, так и для будущих работ. Вот несколько примеров:

  • Моделирование взрывов
  • Аварийная реконструкция
  • Оценка ущерба (в Ливане или удаленно)
  • Автоматизированная оценка повреждений конструкций
  • Мониторинг потенциального риска наводнений
  • Городское планирование
  • Влияние на инфраструктуру и планирование
  • Многосторонняя координация
  • Регистрация трехмерной многослойной информации
  • Анализ точек обзора и расчет солнечного потенциала для крыш

Будучи защищенными от коммерческого использования, 3D-модель и файлы облака точек были созданы под лицензией Creative Commons. Многообразие вариантов использования модели трудно переоценить.

Успешное использование фотограмметрии в сочетании с усилиями организаций, с которыми работала компания Augment, позволило создать значимый ресурс, который может стать частью огромной задачи по восстановления и обновлению Бейрута после этой катастрофы. Augment верит, что в ближайшие месяцы и годы их работа может быть полезной и сыграть свою роль, большую или маленькую, в восстановлении Бейрута.

Составьте карту своих проектов

Related articles