Fotogrammetrie z dronu: jak vytvořit ortofotomapu a 3D model

Fotogrammetrie z dronu je dnes jednou z nejdostupnějších metod, jak rychle a přesně zmapovat terén, stavbu nebo pozemek. Z překryvných fotografií pořízených dronem vznikne ortofotomapa, digitální model terénu, 3D model nebo husté mračno bodů – a to vše bez nutnosti drahého geodetického vybavení.

Fotogrammetrie je postup, při kterém se z velkého množství překrývajících se fotografií vypočítá prostorová geometrie snímaného objektu. Software analyzuje společné body mezi snímky, určí polohu kamery v prostoru a z těchto dat rekonstruuje trojrozměrný model. Výsledkem může být ortofotomapa (georeferencovaný letecký snímek), digitální model povrchu (DSM), digitální model terénu (DTM), texturovaný 3D mesh nebo husté barevné mračno bodů.

Pro fotogrammetrii není nutné vlastnit profesionální dron. Kvalitní výsledky je možné získat i s běžnými spotřebitelskými modely jako DJI Mini, Mavic Air nebo Mavic 3. Důležitější než samotný dron je kvalita snímků – ostrost, rovnoměrné osvětlení a dostatečný překryv. Fotogrammetrie funguje i s fotografiemi z telefonu, GoPro nebo klasického fotoaparátu, pokud snímky pokrývají objekt s dostatečným překryvem.

Nejdůležitějším faktorem kvality výstupu je správný sběr vstupních dat. Mezi snímky je třeba zajistit 70–80% překryv, a to jak v podélném, tak příčném směru. Ideální podmínky jsou za rovnoměrného osvětlení – zatažená obloha je lepší než ostré slunce, které vytváří stíny a odlesky. U větších ploch se vyplatí naplánovat automatický letový plán s pravidelnou mřížkou. U budov je vhodné doplnit kolmé i šikmé záběry.

Ortofotomapa je georeferencovaný letecký snímek s odstraněným perspektivním zkreslením. Na rozdíl od běžné fotografie z dronu má ortofotomapa měřítko – lze v ní měřit vzdálenosti, plochy a porovnávat stav v čase. Využívá se ve stavebnictví, zemědělství, geodézii, správě nemovitostí a městském plánování. Typická přesnost ortofotomapy z dronu s využitím vlícovacích bodů (GCP) je 2–5 cm.

3D model a mračno bodů

Kromě ortofotomapy vzniká při fotogrammetrickém zpracování také 3D model povrchu a husté mračno bodů. Mračno bodů (.laz, .ply) obsahuje miliony prostorových souřadnic s barvou a lze ho dále zpracovat v CAD nebo GIS. Texturovaný 3D mesh (.obj) je vhodný pro vizualizace a prezentace. Digitální model terénu se používá pro výpočty objemů, plánování odtokových poměrů nebo návrhy terénních úprav.

Na trhu existuje několik řešení. Cloudové služby jako DroneDeploy nabízejí pohodlné zpracování, ale stojí od 329 dolarů měsíčně. DJI Terra je vázaná pouze na drony DJI a stojí od 249 dolarů. DigiStav Drone je česká alternativa postavená na open-source engine OpenDroneMap – stojí 599 Kč jednorázově, funguje offline na vašem počítači a zpracuje fotky z jakéhokoliv zdroje. Obsahuje český návod a e-mail podporu.

DroneDeploy začíná na přibližně 329 USD měsíčně, což je asi 7 500 Kč. Za rok zaplatíte přes 90 000 Kč. DJI Terra stojí od 249 USD, ale podporuje pouze drony DJI. DigiStav Drone stojí 599 Kč jednorázově – bez předplatného, bez omezení počtu projektů. Všechny tři řešení nabízí srovnatelnou kvalitu výstupů.

Fotogrammetrie z dronu je ideální pro mapování stavebních pozemků, kontrolu postupu stavby, dokumentaci stávajícího stavu budov, měření objemů skládek a depónií, precizní zemědělství, monitoring životního prostředí a tvorbu podkladů pro projektovou dokumentaci. Oproti klasickému geodetickému zaměření je výrazně rychlejší a levnější, a to při srovnatelné přesnosti pro většinu aplikací.

Stačí tři kroky: pořídit překryvné fotografie dronem nebo fotoaparátem, nahrát je do fotogrammetrického softwaru a spustit automatické zpracování. Výstup – ortofotomapu, 3D model nebo mračno bodů – si stáhnete v otevřených formátech (GeoTIFF, OBJ, LAZ) a můžete ho dále používat v programech jako QGIS, AutoCAD nebo CloudCompare. Pokud hledáte cenově dostupné řešení v češtině, vyzkoušejte DigiStav Drone za 599 Kč na digistav.cz/digistav-drone.