Daugybė tyrimų įrodo, kad dronai gali konkuruoti su tradiciniais kartografavimo metodais tikslumu, greičiu ir ekonomiškumu.
Antžeminė geodezija – nelengva užduotis. Tradiciškai geodezininkai naudojo tacheometrus, GPS imtuvus, antžeminius lazerinius skenerius ir daugelį kitų priemonių, kad gautų didelės skiriamosios gebos erdvinius duomenis apie žemės paviršiaus topografiją. Tačiau pastaraisiais metais, tobulėjant dronų technologijoms, dronai tapo išskirtiniu geodezijos ir kartografijos įrankiu.
Kartografuojant dronais naudojama fotogrametrija, kad iš 2D vaizdų būtų galima sukurti tikslius realius 3D modelius. Fotogrametriniais metodais sujungiamos ir apdorojamos kelios georeferencinės aerofotonuotraukos ir sukuriami 3D taškų debesys, rastriniai skaitmeniniai aukščio modeliai ir ortofotografiniai žemėlapiai.
Bene pagrindinis fotogrametrinio kartografavimo iš dronų privalumas yra tas, kad taip sutaupoma laiko. Geodezijos darbus, kurie paprastai trunka savaites, naudojant dronus galima atlikti per kelias dienas. Taigi dronų naudojimas gali sumažinti daugelio projektų išlaidas. Kadangi dronai yra kompaktiški ir manevringi, jiems nereikia siųsti tyrimų komandų į potencialiai pavojingas vietas, pavyzdžiui, aukštybinius pastatus, kelius, nestabilią žemę, stačius šlaitus ir aukštus pylimus. Dronais galima lengvai kartografuoti net anksčiau nepasiekiamus objektus, pavyzdžiui, mobiliojo ryšio bokštus ir medžių viršūnes.
Tačiau nepaisant visų dronų fotogrametrijos privalumų, geodeziniai matavimai – tai darbas, kuriam reikia aukščiausio tikslumo. Be to, deklaruojamas bepiločių orlaivių tikslumas paprastai neatitinka jų teorinių galimybių. Ar galima vadinti dronus tinkama žemės matavimo priemone? Atsakymas pateiktas oficialiame Kanados žurnale “Canadian Journal of Unmanned Vehicle Systems” (2019 m. gruodis) paskelbtoje ataskaitoje. Tyrėjai teigia, kad dėl pažangių bepiločių orlaivių ir kruopštaus rezultatų apdorojimo bepiločių orlaivių kartografavimas yra pakankamai tikslus, kad papildytų arba visiškai pakeistų antžeminius geodezijos metodus daugelyje projektų.
Norėdami patvirtinti savo hipotezę, tyrėjai septynis kartus atliko 1,6 hektaro ploto bažnyčios vietos trigonometrinę apžiūrą naudodami DJI Inspire 2 su veikiančia PPK GNSS sistema ir Zenmuse X4S kamera. Rezultate buvo ir lygių paviršių, kurie, kaip žinoma, gerai modeliuojami dronų duomenimis (automobilių stovėjimo aikštelės, laukai, statinių ir pastatų stogai), ir elementų, kurie, kaip tikėtasi, nebus gerai modeliuojami aerofotogrametrijos metodu (sienos, elektros oro linijos ir žemė po augmenija). Specialistai naudojo kelių stereovaizdų duomenis, kad užpildytų trūkstamas ar iškraipytas detales. Aerofotonuotraukos buvo surinktos vos per pusantros dienos lauke ir dar pusantros dienos apdorojant. Tuo tarpu įprastiniai tyrimai ir duomenų apdorojimas užtruko tris dienas. Vertikali vidutinė kvadratinė paklaida (RMSE) buvo vos 2 cm, todėl paaiškėjo, kad bepiločių orlaivių kartografavimas yra pakankamai patikimas ir tikslus, kad jį būtų galima naudoti daugelyje antžeminei geodezijai būdingų programų. Tyrėjai taip pat pastebėjo, kad tikslumas padidėjo, kai dronas skrido mažesniame aukštyje (nors ir su mažėjančia grąža). Jei tai būtų buvęs įprastas žemės geodezijos projektas, naudojant dronus būtų sutaupyta 33 proc. laiko ir 58 proc. išlaidų.
Specialistai toliau tyrė ekonominį skenavimo dronais perspektyvumą, atlikdami tyrimą ant stogo su saulės baterijomis. Per vieną dieną komanda surinko duomenis iš oro iš trijų parduotuvių stogų, kurių plotas svyruoja nuo 1 iki 3 hektarų.
Buvo kruopščiai apžiūrėtos dujų linijos, stogo ventiliacijos angos, stoglangiai ir įvairūs elektros komponentai. Įprastinis antžeminis tyrimas būtų užtrukęs apie 12 dienų. Todėl bepilotis orlaivis sutaupo 41 % išlaidų ir 58 % laiko.
Kitas pavyzdys – komanda per vieną dieną surinko duomenis iš oro, kad galėtų sudaryti 105 hektarų ploto golfo aikštyno topografinį kontūrą. Jei būtų buvę taikomi klasikiniai metodai, šiems duomenims surinkti būtų prireikę 30 dienų trims lauko brigadoms, o tai būtų lėmę dideles projekto prastovas. Iš tiesų, kai kuriose tankiai apaugusiose maršruto vietovėse reikėjo atlikti tradicinius geodezinius matavimus, tačiau dronas galėjo kartografuoti daugelį iš dalies uždengtų vietovių, naudodamas stereoskopinę kompiliaciją ir parinkdamas tinkamą stereomodelį. Iš tiesų visa teritorija buvo kartografuota per 15 dienų, sutaupant 75 proc. išlaidų ir 50 proc. laiko.
