Punktwolkenmodelle für die Archäologie

Die unterschiedlichen Datensätze der Befliegungen für die Grabungen auf dem Alten Gleisberg und bei Kuckenburg in 2017 sind nun vollständig an das Seminar für Ur- und Frühgeschichtliche Archäologie übergeben worden. Die abgeleiteten Datenlayer umfassen jeweils Punktwolkenmodelle im LAS Format, DSM (Digitales Oberflächenmodell ohne Normalisierung) und jeweils das Orthomosaik mit Georeferenzierung von der Befliegung. Alle Daten wurden nach UTM32 WGS84 georeferenziert. Insgesamt wurden Daten im Umfang von über 100 GB verarbeitet. Die Befliegungen fanden jeweils in drei verschiedenen Flughöhen statt und liefern nun nach der Berechnung der Punktwolke eine cm-genaue Darstellung der Grabungsflächen bzw. deren 3D-Volumenwerte.

Die präzise Verarbeitung und Georeferenzierung der Copter Daten von diesen Befliegungen ist durchaus aufwändig. Jedoch methodisch eher unproblematisch schritt. Schwieriger wird die präzise Punktwolkenfusion aus verschiedenen Grabungen werden. Hier ist die absolute Georeferenzierungsgenauigkeit entscheidend.

 

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Abb. 1: Grabungsareal der Kuckenburg-Befliegung vom September 2017 (Tiefbefliegung mit der Phantom 4 Pro, Punktdatenmodell mit 70 Mio Punkten abgeleitet aus einem Bilddatenpool von 250 Fotos).

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Abb. 2: Grabungsareal der Kuckenburg-Befliegung – Hochbefliegung.

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Abb. 3. Befliegung am alten Gleisberg – in dieser Abbildung:  das Punktmodell der Hochbefliegung vom August 2017.

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Abb. 4. Befliegung am Alten Gleisberg – Detailbefliegung des Grabungsareals.

Speeding up Agisoft Photoscan

For some of the copter data processing folks Agisoft Photoscan turns out to be the most important tool to calculate point clouds, orthoimages and nadir data mosaics. Problem: very long processing times with dense point cloud calculations with high or ultra-high settings (full resolution image matching with SfM (Structure from Motion) algorithms).

Some nice net finds show how multicore processing has its limits and why you should invest into GPU performance … and in high end 3D graphic hardware.

Combining more than 20 CPU cores doesnt seem to speed up the process and combining more than 4 GPU systems also doesnt seem to help. There is only a minimal speed increase when you add more CPUs and/or more GPUs when a 24 core system is already installed.

http://www.nvidia.com/download/driverResults.aspx/115283/en-us
http://www.agisoft.com/downloads/system-requirements/
https://www.pugetsystems.com/labs/articles/Agisoft-PhotoScan-GPU-Acceleration-710/

It boils down to a dedicated system with 2-4 Graphic cards with 3D acceleration (GTX-1080ti cards from Nvidea), with approx 64-128 GB RAM and a dual i7 system setup.

mtk – Sören

 

Using DroneDeploy and the POI mode for automatic point cloud mapping

Using DroneDeploy and the POI mode of DJI.

Have been doing some leaf-off flights now in March on one of my favorite sites for complex tree crown point cloud mapping. To add to the leaf-on data from last autumn.

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Fig.: Leaf-Off point cloud with combined height color coding and reflectance color coding.

This time I also checked the full automatic flight modi using the POI (Point Of Interest) mode from DJI and Drone Deploy with the P4Pro and the P3A.

Both work perfectly although I believe the POI mode can be dangerous when its done with low altitudes. You have to carefully check that the radius is free from obstacles when you define the center position, altitude and distance from center (radius) for the POI flight. When POI is started it begins with comparably low speeds. You can modify the speed setting when the POI mode started. Unfortunately you cannot modify this stetting before you start. Tuning the speed on an iPad or (even more difficult – on an iPhone) is kind of dangerous because you easily move the slide too much to higher speeds than wanted and the copter will immediately accelerate and start circling your POI object like crazy until you managed to move the slider to slower speeds. There is however always this stop button to kill the POI mode – this is handy and needed sometimes. When you press the stop button the copter stops the POI mode completely and waits for new commands.

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