LoD og GSD: hva en bestilling på LoD3 betyr, og hvordan du flyr den
Kunden ber om en LoD3-modell av et bygg, og flyplanen trenger et tall i cm/px. De to kan ikke regnes om: LoD sier hvilke former modellen har, GSD sier hvor fine bildene er, og nøyaktigheten måles for seg.
Av Sander Helgesen · Sist sjekket
Kort fortalt
- I en 3D-bymodell (CityGML) er LoD geometrisk detaljnivå: LoD1 er en kloss, LoD2 en forenklet form, LoD3 tar med detaljer som balkonger, arker og vinduskarmer. Ingen nivåer har en pikselstørrelse.
- I BIM betyr LOD som regel Level of Development: hvor mye prosjektet kan stole på et element. Spør hvilken av dem kunden mener.
- GSD (bakkeoppløsning) er størrelsen på én bildepiksel på overflaten. Den avgjør den minste detaljen du ser, ikke hvor nøyaktig modellen er.
- Nøyaktighet vises med kontrollpunkter: innmålte punkter som prosesseringen ikke bruker. En planlagt GSD er ikke en målt nøyaktighet.
- Start med den minste detaljen modellen må vise, velg GSD ut fra den, og fly fasadene i avstanden som gir den. Se kartleggingsguiden for GSD per høyde.
Hva LoD betyr i en 3D-bymodell
OGC-standarden CityGML 3.0 har fire detaljnivåer, LoD0 til LoD3, og skiller dem på geometri. LoD0 er et fotavtrykk eller en planløsning. LoD1 er en kloss, fotavtrykket trukket rett opp. LoD2 er en realistisk, men forenklet form, der mindre detaljer som utspring, vinduskarmer, balkonger og arker som regel er utelatt. LoD3 er det høyeste nivået og tar med alle formdetaljene som finnes.
CityGML 2.0 hadde et femte nivå, LoD4, for interiør. Versjon 3.0 fjernet det: alle nivåer kan nå ha innendørselementer, så et bygg kan ha ytterskallet i LoD2 og rommene i LoD1.
Ingen av nivåene er definert med en pikselstørrelse. Nivået sier hva modellen inneholder; hvor nøyaktig den skal være, må prosjektets egen spesifikasjon si.
LOD i BIM er noe annet
I bygningsinformasjonsmodeller står LOD som regel for Level of Development, fra BIMForums spesifikasjon (LOD 100, 200, 300, 350 og 400 i 2015-utgaven). BIMForum skiller det fra Level of Detail: detaljnivå er hvor mye som er tegnet inn i et element, Level of Development er hvor mye prosjektet kan stole på elementets geometri og data.
En skann-til-BIM-jobb som ber om LOD 300, beskriver modellen kontoret skal bygge, ikke bildene dine. For nøyaktigheten i et innmålt bygg gir U.S. Institute of Building Documentation ut en egen spesifikasjon, Level of Accuracy (LOA). Bruker bestillingen både LOD og LOA, spør etter LOA-tallet: det er spørsmålet om nøyaktighet.
Hva GSD sier, og hvor langt fra veggen du flyr
GSD er størrelsen på én bildepiksel der den treffer: på bakken når kameraet peker rett ned, på veggen når du fotograferer en fasade. Den følger av kameraet og avstanden: GSD = avstand × sensorbredde × 100 / (brennvidde × bildebredde). For en fasade er avstanden hvor langt dronen er fra veggen, ikke høyden over bakken.
GSD avgjør det minste du kan se i bildene og teksturen. Den avgjør ikke hvor ting ligger: uten RTK eller passpunkter kan en modell med 1 cm/px fortsatt ligge en meter eller mer feil i absolutt posisjon, slik kartleggingsguiden forklarer.
Avstand fra veggen i meter for hver bakkeoppløsning, med kameraet rett mot veggen i 12 MP-modus, regnet ut fra sensorbredden og brennvidden i DJIs spesifikasjoner. Står kameraet på skrå, blir pikslene større.
| Drone | 0,5 cm/px | 1 cm/px | 2,5 cm/px |
|---|---|---|---|
| DJI Mini 4 Pro | 14 m | 28 m | 70 m |
| DJI Mini 5 Pro | 14 m | 28 m | 71 m |
| DJI Air 3 | 14 m | 28 m | 70 m |
| DJI Air 3S | 14 m | 28 m | 71 m |
| DJI Mavic 3 Pro | 19 m | 38 m | 94 m |
| DJI Mavic 4 Pro | 24 m | 48 m | 119 m |
Gjør en LoD-bestilling om til en flyplan
Gjør dette før du planlegger rutenettet, helst i samme melding som tilbudet.
Spør hvilken LoD kunden mener
Detaljnivå i CityGML eller Level of Development i BIM, og hva som skal leveres: en CityGML-fil, en teksturert mesh, en punktsky eller en BIM-modell. Svaret endrer jobben mer enn tallet gjør.
List opp de minste detaljene som skal modelleres
Vinduer, vindussmyg, gesimser, takrenner, takdetaljer, skilt. Mål eller anslå den minste. Den detaljen, ikke LoD-nivået, avgjør GSD.
Velg GSD ut fra den minste detaljen
En detalj som bare er en piksel eller to bred, kommer ikke ut som en form i meshen, så velg en GSD som er flere ganger finere. Som utgangspunkt bruker Skyplanr 2,5 cm/px for LoD2, 1 cm/px for LoD3 og 0,5 cm/px for fine detaljer, og merker dem som antakelser.
Fly fasadene, ikke bare taket
Et rutenett med kameraet rett ned ser tak og bakke. Vegger trenger bilder fra siden: rader langs hver fasade i avstanden fra tabellen over, rundt 80 % overlapp, og en ekstra runde med gimbalen vinklet 20° til 30° ned så bildene krysser hverandre.
Sjekk avstanden mot klaringen
Ved 1 cm/px må en Mini 4 Pro være omtrent 28 m fra veggen, ved 0,5 cm/px omtrent 14 m. Holder trær, ledninger eller naboens hus deg lenger unna, blir GSD grovere: si det i tilbudet i stedet for å love det fineste tallet.
Planlegg kontrollpunkter hvis nøyaktighet er en del av bestillingen
Mål inn punkter med en RTK-mottaker eller totalstasjon, spredt over området og i ulike høyder, og hold noen utenfor prosesseringen som kontrollpunkter. ASPRS-standarden for posisjonsnøyaktighet (Edition 2) krever minst 30 kontrollpunkter for en fullverdig nøyaktighetsvurdering, oppgitt som RMSE.
Planlagt GSD er ikke målt nøyaktighet
Passpunkter (GCP) knytter modellen til koordinater og gjør den bedre; kontrollpunkter måles inn på samme måte, men holdes utenfor prosesseringen, så de viser hvor mye den ferdige modellen bommer. Pix4D sier det kort: kontrollpunkter brukes ikke i optimeringen, bare til å rapportere nøyaktigheten.
En plan med 1 cm/px sier hva bildene kan vise. Bare kontrollpunkter målt mot den ferdige modellen sier hvor nøyaktig den er, så oppgi nøyaktighet som et tall sammen med hvordan den skal sjekkes, for eksempel RMSE mot et oppgitt antall kontrollpunkter.
Hva du spør kunden om før du gir tilbud
- Hvilken LoD: detaljnivå i CityGML (LoD0 til LoD3) eller Level of Development i BIM (LOD 100 til 400)?
- Hvilke detaljer som må være med i modellen, og den minste av dem i centimeter.
- Nøyaktigheten som et tall, og hvordan den skal sjekkes: kontrollpunkter, hvor mange, RMSE eller et annet mål.
- Koordinatsystem og høydereferanse, eller om en modell i lokale koordinater er nok.
- Filen som skal leveres: CityGML, en teksturert mesh (OBJ, GLB), en punktsky, eller en BIM-modell noen andre bygger fra dataene dine.
Der Skyplanr kommer inn
Skriv LoD-nivået i beskrivelsen, så planlegger Skyplanr med en GSD som utgangspunkt, merket som en antakelse, og spør i oppsummeringen hvilke detaljer som skal modelleres og hvilken nøyaktighet og hvilket format kunden trenger, i stedet for å stoppe og spørre. Fasaderadene planlegges i avstanden for den GSD-en, aldri nærmere enn 8 m, og planen sjekkes med 100 regelbaserte kontroller før du får KMZ-filen til DJI Fly. Last opp bildene etterpå, så lager Skyplanr punktskyen og en teksturert 3D-modell, merket med relativ nøyaktighet: den måler ikke mot kontrollpunkter ennå.
Se teknologienSpørsmål
Er LoD3 det samme som 1 cm/px?
Nei. LoD3 i CityGML er geometrisk detaljnivå: modellen tar med formdetaljene LoD2 utelater. Den har ingen pikselstørrelse. 1 cm/px er et vanlig utgangspunkt for fasader, og det Skyplanr planlegger med, men den minste detaljen kunden trenger, avgjør GSD.
Hvilken GSD trenger jeg for en LoD2-modell?
LoD2 er en forenklet bygningsform, så tak og vegger må komme tydelig fram, mens små detaljer kan mangle. Skyplanr starter på 2,5 cm/px, omtrent 70 m fra veggen med en Mini 4 Pro i 12 MP-modus.
Hva er forskjellen på LOD og LOA?
LOD (Level of Detail i CityGML, Level of Development i BIM) beskriver hva modellen inneholder og hvor mye du kan stole på den. LOA, Level of Accuracy fra USIBD, beskriver hvor nøyaktige de innmålte dataene må være. En bestilling kan nevne begge; LOA er kravet til nøyaktighet.
Trenger jeg passpunkter for en LoD3-modell?
For formen alene, nei: detaljene henger sammen inne i modellen uten dem. For en modell i virkelige koordinater med kjent nøyaktighet, ja: passpunkter eller en RTK-drone, og kontrollpunkter holdt utenfor prosesseringen for å vise nøyaktigheten.
Hvor langt fra fasaden skal jeg fly for 1 cm/px?
Omtrent 28 m med Mini 4 Pro, Mini 5 Pro, Air 3 eller Air 3S, 38 m med Mavic 3 Pro og 48 m med Mavic 4 Pro, i 12 MP-modus med kameraet rett mot veggen. Et vinklet kamera gir større piksler på samme avstand.
Kilder
Skyplanr er ikke tilknyttet guidene fra andre som er lenket her.
- OGC: CityGML 3.0 Conceptual Model, §6.4.4 and §7.2.5 (Levels of Detail 0 to 3, LOD4 dropped) (docs.ogc.org)
- BIMForum: Level of Development Specification 2015, §2.2 Level of Development vs. Level of Detail (bimforum.org)
- USIBD: Level of Accuracy (LOA) Specification (usibd.org)
- LIDAR Magazine: The ASPRS Positional Accuracy Standards, Edition 2 (30 checkpoints, RMSE) (lidarmag.com)
- Pix4D community: check points versus GCPs (check points are only for accuracy reporting) (community.pix4d.com)
- Pix4D: computing the flight height for a given GSD (support.pix4d.com)
- DJI Developer: DJI WPML overview (the KMZ format DJI Fly reads) (developer.dji.com)
Guiden beskriver hvordan DJI Fly oppførte seg da den sist ble sjekket, og DJI kan endre appen når som helst. Det er råd, ikke en tillatelse: du er fartøysjef, og stedet, geosonene og reglene sjekker du selv før du letter.
La Skyplanr lage filen.
Beskriv jobben, så planlegger Skyplanr veipunktoppdraget, sjekker det og gir deg KMZ-filen til DJI Fly.