Сравниваем программы для картографии и геодезических исследований совместимые с дронами DJI: Pix4D, Drone Deploy и DJI Terra

Практически с момента своего первого появления съемка с воздуха стала востребованным методом решения различных задач: от военной разведки до археологических исследований. С тех прошло много времени, и метод аэрофотосъемки значительно усовершенствовался. Это позволило добиться невероятной точности карт и даже создавать точные трехмерные реконструкции объектов и ландшафта. Усовершенствовались технологии обработки изображений и аппаратное обеспечение для работы с результатами воздушной съемки. 

Ценность воздушной съемки (наряду со спутниковыми снимками, которые стали доступны широкой публике относительно недавно) была сопряжена с рядом сложностей. Два обстоятельства служили определенным препятствием для потребителей: стоимость и зависимость от погоды. До появления дронов воздушная съемка выполнялась с пилотируемых летательных аппаратов, что накладывало ряд ограничений. 

Создание беспилотников, “вооруженных” качественной съемочной аппаратурой и программного обеспечения для обработки результатов съемки позволило упростить процесс и снизить затраты на создание как самих исходных материалов, так и результатов их обработки: карт и трехмерных моделей. При этом качество получаемых продуктов неуклонно росло. В результате, сегодня аэрофото- и видеосъемка с беспилотников широко используется в самых разных отраслях человеческой деятельности. Новые технологии коренным образом меняют бизнес-процессы, снижают себестоимость производственных процессов или же затраты на выполнение различных работ общественными службами. 

Важно, что потребители сегодня также не ограничены в выборе не только беспилотных аппаратов и съемочной техники, но и в выборе специальных программных приложений для обработки изображений и создания карт и трехмерных моделей. Разумеется, потребителю важно знать, какой вариант ПО будет оптимальным для его задач или для его отрасли в целом, чтобы получить желаемые результаты. Сегодня на рынке специализированного ПО для картографии и геодезии уже имеется несколько лидеров, которые оптимальным образом подходят для использования вместе с беспилотниками от DJI. Среди них выделяются Pix4D, DroneDeploy и DJI Terra. 

Каждая из упомянутых программ обладает своими преимуществами и недостатками. Эти преимущества и недостатки определяются разными факторами: стоимость ПО, совместимость датчика и изображения, результат обработки (конечный продукт) и ряд других моментов. Перед будущим пользователем нередко стоит довольно сложный вопрос выбора, особенно если ранее ни одним из продуктов пользоваться не приходилось. Поэтому попробуем разобраться в этом вопросе и сравнить три приложения.

1. Pix4D

Прежде скажем несколько слов о компании-разработчике ПО. “Pix4D” родом из Швейцарии. Она была создана в 2011 году сотрудниками Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL),  а точнее сотрудниками лаборатории компьютерного зрения. Молодая на тот момент компания сосредоточилась на разработке программного обеспечения и алгоритмов в области фотограмметрии и компьютерного зрения, а также разработке инструментов для анализа тепловизионных и мультиспектральных изображений и трехмерной реконструкции. 

На данный момент потребителям хорошо знакомы такие продукты, как: Pix4Dmapper, Pix4Dfields, Pix4Dcloud, Pix4Dreact, Pix4Dsurvey, Pix4Dcatch, Pix4Dmatic, Pix4Dcapture и Pix4Dengine. При этом программные инструменты создаются для работы на различных платформах: компьютерах, мобильных и  облачных.  Качество и возможности программ, например, Pix4Dmapper, были подтверждены в ходе исследований уникальной горы Маттерхорн в Швейцарии, знаменитой статуи Христа-Искупителя в Бразилии и вулканической деятельности в округе Пуна на Гавайях. 

Как видим, лидерство Pix4D в области беспилотных технологий картографии сегодня очевидно. По крайней мере, речь идет о том, что компания находится в числе явных лидеров на рынке программного обеспечения в области картографии и геодезии. Ее программные продукты хорошо известны фермерам, строителям, геодезистам, спасателям и многим другим специалистам. Наиболее востребованными сегодня являются программные пакеты Pix4Dreact и Pix4Dmapper.

Pix4Dreact

Этот программный пакет для картографических работ был специально разработан с учетом потребностей и специфических задач специалистов по оказанию чрезвычайной помощи. Отсюда одно из его очевидных преимуществ – скорость обработки аэрофотоснимков и получение двухмерных ортомозаичных карт за короткое время – считанные минуты. При этом сам пакет относительно мало “весит” и способен отлично функционировать на компьютерах со средними параметрами. Кроме того, пользователям не потребуется подключение к Интернету для обработки снимков в облаке.

Области применения Pix4Dreact

Проблема оперативного принятия решений на основе точной информации чаще возникает при ликвидации чрезвычайных ситуаций, обеспечении безопасности и спасении людей. Ситуация во время различных чрезвычайных ситуаций – пожаров, наводнений, землетрясений – меняется очень быстро, причем нередко это затрагивает и ландшафт. В результате, старые карты местности оказываются либо вообще бесполезными, либо малопригодными. 

Именно тогда получение точных, актуальных геофизических данных может стать решающим фактором, особенно если приходится решать вопросы жизни и смерти людей. В этом случае реагирование будет не только своевременным, но и отвечать требованиям изменившейся ситуации. И принятое на основе точных данных оперативное решение станет решающим для спасения множества людей. 

В ситуациях, когда местность не может быть затронута, но где быстрое реагирование и актуальная точная информация имеют решающее значение, быстрое картирование, которое стало возможным благодаря Pix4Dreact, может также спасти жизни и значительно помочь работе аварийных служб. Эти ситуации могут включать поисково-спасательные миссии, случаи перемещения людей и тактическое планирование. Pix4D предлагает возможность выполнять всю обработку изображений прямо на компьютере, без необходимости доступа в интернет для облачной обработки. Это означает, что переход от изображений к картам может происходить быстрее, и операторы могут иметь готовый продукт под рукой, даже не покидая поле, что позволяет им оставаться на связи с событиями на местах.

Временные затраты на обработку с помощью Pix4Dreact

Одним из ключевых преимуществ Pix4Dreact пользователи называют оперативность, быстрое выполнение обработки полученных изображений и получение результата в виде карты. Весь процесс, от момента запуска дрона до готовой карты может быть выполнен менее чем за полчаса. 

Для этого вам потребуется заранее запрограммировать полетную миссию с помощью приложения Pix4Dcapture, настроить полетный план и запустить летательный аппарат в воздух. После приземления нужно будет загрузить созданные кадры в программу обработки и через несколько минут можно будет смотреть готовую карту. Точное время будет зависеть от размера и количества изображений. Например, при создании карты из 518 изображений время обработки и реконструкция заняли всего 16 минут. Пользователь получает готовую карту в виде файлов в формате pdf, но эти файлы достаточно маленькие и удобные для отправки по электронной почте или каким-либо иным способом другим заинтересованным пользователям. 

Совместимые с Pix4Dreact дроны и оборудование для съемки

Одно из важных преимуществ программного пакета Pix4Dreact заключается в его совместимости с широким спектром оборудования, в возможности обрабатывать изображения в разных форматах и совместимости с большим количеством беспилотных платформ. Правда, есть и один важный недостаток – возможность работать только с RGB-изображениями.

Для пользователей продукции DJI скорее всего будет важно знать, что программа обработки Pix4Dreact совместима с такими дронами DJI, как:   Phantom 4 RTK и Phantom 4 Pro, Mavic 2 Enterprise Dual (только RGB) и Mavic 2 Pro, Inspire 2 и Inspire 1 V2, а также Matrice серии 200 и Matrice 600. При этом следует заметить, что в моделях Inspire и Matrice совместимость изображений зависит от датчика RGB. Из съемочных систем DJI  с пакетом Pix4Dreact совместимы: Zenmuse X3, Zenmuse X4S и Zenmuse X5S. Однако вы не сможете работать, если на вашем БПЛА установлены мультиспектральные и тепловизионные камеры серии Zenmuse XT или другие модели.

Стоимость программного пакета Pix4Dreact

Так же, как и во многих других подобных случаях, стоимость пользования Pix4Dreact будет зависеть от выбранного тарифа. Ежемесячная подписка на пакет начинается с 39 долларов США, а годовая от 390 долларов США. “Вечная” подписка стоила от 990 долларов. 

Ограничения Pix4Dreact 

Ограничения Pix4Dreact связаны с тем, что данный программный пакет, на самом деле, является урезанной версией программы Pix4Dmapper. Да, Pix4Dreact действительно создает карты очень быстро, однако по сравнению с другими программами готовый продукт получается все же несколько менее качественным. Кроме того, описываемое ПО способно создавать только двухмерные реконструкции. Трехмерные модели программа сделать не сможет. То есть, получить достаточно точную, надежную и измеримую информацию о ландшафтах и рельефе вы сможете, но полученному продукту не хватает изящного и сверхточного изображения высокой четкости, которое можно получить с помощью Pix4Dmapper.

Короткое сравнение ПО Mapper и React

По сравнению с Pix4Dreact программа Pix4Dmapper является намного более сложным и изощренным продуктом. Как уже отмечалось выше, она способна производить более точные и более универсальные карты. Например, Pix4Dmapper способен генерировать карты практически из данных, собранных практически любым типом камеры: RGB, тепловизором или мультиспектральным модулем. Pix4Dreact же создан только для работы с визуальными камерами.

Как уже говорилось, Pix4Dmapper способен генерировать не только двухмерные реконструкции, но и 3D-карты. При этом последние помогают измерить не только расстояние и площадь, но также объем объекта, извлечь данные профиля высоты и провести виртуальные проверки. Pix4Dmapper предлагает непревзойденную точность (менее сантиметра), что делает его пригодным для геодезических и строительных работ, где требуется высочайший уровень точности.

Цены на Pix4Dmapper

Более широкие возможности программы объясняют ее более высокую стоимость по сравнению с React. Так, ежемесячная подписка на Pix4Dmapper обойдется вам примерно в 292 доллара при условии, если вы оплачиваете ее сразу оптом за один год. “Вечная” лицензия доступна за 4990 долларов. Следует заметить, что ежемесячная подписка включает функции по облачной обработке, визуализации и публикации. А “вечная” лицензия предлагает обработку только на компьютере и доступ к данным.

Совместимое с Pix4Dmapper оборудование (дроны и камеры)

Pix4Dmapper предлагает дополнительное преимущество, заключающееся в еще более широком диапазоне совместимости, чем у Pix4Dreact. Все летательные аппараты и съемочные системы, которые совместимы с Pix4Dreact (перечислены выше), также совместимы с Pix4Dmapper (примечание: камеры Mavic 2 Enterprise Dual хотя и совместимы, но разработчик ПО не рекомендует использовать эту модель). Что еще может вдохновить пользователей, так это возможность использовать для обработки в программе результаты съемки с тепловизионных и мультиспектральных камер вроде Zenmuse XT или DJI Phantom 4 Multispectral.

2. DroneDeploy

Еще один всемирно известный бренд, предлагающий программное обеспечение для картографии и хорошо зарекомендовавший себя среди пользователей. Опять же, прежде чем говорить о продукции бренда DroneDeploy, следует немного рассказать о нем самом. 

DroneDeploy (далее DD) – американская частная компания, основанная в 2013 году в Сан-Франциско молодыми разработчиками Джоно (именно так) Миллином, Майклом Уинном и Николасом Пикингтоном. DD представляет собой облачную платформу, или облачный сервис, который создан специально для картографии и анализа данных, полученных с дронов. Программные решения DroneDeploy на базе облачной платформы позволяют выполнять автоматическую проверку безопасности полетов, контролировать рабочие процессы и отображать их в реальном времени, а также, конечно, обрабатывать данные. Компания давно и успешно сотрудничает с ведущими производителями дронов, включая компанию DJI. Это позволяет разработчикам успешно продвигать свое специализированное ПО конечным пользователям из разных сфер деятельности, включая сельское хозяйство, недвижимость, горнодобывающую промышленность, строительство и многое другое. Программные пакеты DroneDeploy предлагают простой и понятный для пользователя функционал. При этом продукция обладает совместимостью с различными форматами изображений и приемлемой ценой. 

У DroneDeploy есть несколько различных платформ для обработки созданных аэрофотоснимков на трех уровнях. 

Планирование полета 

Собственно планирование полетной миссии и представляет тот самый первый уровень работы с данными, полученными от беспилотников. На первом уровне вам может потребоваться приложение под немудреным названием Flight от DroneDeploy. Оно разработано для для Android и iOS. Его предназначение вполне очевидно: планирование миссий по по сбору данных, автоматизация полетов и, в конечном счете, экономия вашего времени и повышение эффективности работы вашей организации. 

Интеллектуальная программа планирования полета позволяет легко планировать и выполнять сложные полетные миссии. Сделать это можно путем всего нескольких касаний или нажатий, чтобы автоматизировать весь полет, включая взлет и посадку. Приложение позволяет поднять дрон с полезной нагрузкой в воздух и вернуть его на базу за оптимальное время. Функционал позволяет поделиться индивидуальным планом полета со всей командой сотрудников, чтобы повысить согласованность действий и надежность получаемых данных. Приложение DroneDeploy Flight также позволяет легко создавать любые материалы с дрона, включая фотографии, видео и панорамы.

Еще одна уникальная особенность приложения DroneDeploy Flight – это возможность создавать карту в реальном времени. Эта функция предоставляет вам возможность оценивать полученные данные прямо в полете. При этом не потребуется ни карта SD, ни подключение к Интернету.

Обработка данных беспилотника 

После получения данных с помощью приложения DroneDeploy Flight  или другой программы планирования полета, можно легко и быстро загрузить изображения на платформу обработки данных DroneDeploy (так называемый “второй слой”). Это необходимо для реконструкции точных двухмерных карт, трехмерных моделей, круговых панорам и других результатов. При этом загрузка до 10 000 изображений с данными выполняется быстро и просто. Она не потребует специального аппаратного или программного обеспечения. Достаточно просто загрузить и приступить к работе. 

С DroneDeploy легко получить результаты на уровне съемки благодаря встроенной поддержке наземных контрольных точек и технологии RTK GPS. Также можно обрабатывать практически любые типы изображений дронов, включая тепловые и мультиспектральные. К всему прочему пользователь может сохранить загруженные изображения с помощью DroneDeploy, чтобы обратить к ним позднее.

Анализ данных

Третий слой беспилотных технологий картографии от DroneDeploy – это анализ данных и карт после завершения обработки полученной информации. DroneDeploy также предлагает специальное решение для этих целей. Оно содержит возможность хранения и изучения данных, функционал для совместной работы с членами команды, а специальные возможности для проведения измерений и создания отчетов. В программе предусмотрен автоматизированный анализ, позволяющий обнаружить и подсчитать объекты или измерить объем запасов. 

Сферы применения

Разработчики картографических приложений от DroneDeploy специально создавали продукты, которые оптимально подходят для коммерческого применения: в промышленности, сфере безопасности, сельском хозяйстве и т.д. В частности, эти приложения активно используют сотрудники горно-добывающих компаний, строительной индустрии, геодезисты, фермеры, коммунальщики, энергетики, специалисты нефтегазовой промышленности, страховщики и другие профессионалы.

Карьерная  и горная добыча

В современных условиях традиционная добыча полезных ископаемых и карьерная добыча в частности требуют повышения эффективности и точности управления запасами. Также востребовано проведение инспекций и другие операции, позволяющие менеджменту получить полную и точную информацию о сложившейся ситуации и перспективах развития текущего проекта. И в этом вопросе без применения технологии аэрофотосъемки обойтись уже невозможно, а самым дешевым и надежным вариантом становятся беспилотники. Использование беспилотных систем – эффективно, снижает риск для персонала, предоставляет точную информацию и позволяет поддерживать состояние объекта в соответствии с требованиями и нормами федеральных властей в области экологии и не только.

Строительство и геодезические исследования

Программное обеспечение от DroneDeploy предлагает возможность создавать точные карты с высоким разрешением, отчеты, 3D-модели и двухмерные карты в реальном времени для повышения качества строительных работы на любом типе объектов. Кроме того, возможность хранить все данные по проекту в одном месте упрощает обмен изображениями и отчетами для совместного принятия решений. Текущий мониторинг проекта помогает при оценке прогресса проекта, соответствие ведущихся работ требованиям графика, а также возможность вносить коррективы в любые проекты, особенно если были обнаружены недостатки и дефекты первоначального плана.

Сельское хозяйство

Интуитивно понятное любому пользователю мобильное приложение превращает управление дроном предельно простым и удобным, а значит и весь процесс интеграции беспилотных технологий в процесс управления хозяйством чрезвычайно эффективным и простым. То есть, например, используя дрон и приложение от DroneDeploy, вы можете обработать более 60 га угодий менее чем за четверть часа. При этом технологию картографии с беспилотника можно использовать для самых разных целей: определения состояния посевов с помощью мультиспектрального анализа, улучшения практики изучения состояния и прогнозов урожайности и даже для оценки состояния оборудования и дренажа во время межсезонного планирования.

Инспекции солнечных панелей и кровель

Программные решения от DroneDeploy предоставляют возможность создавать карты с температурными (тепловыми) данными. Это отличный вариант для тех, кому требуется выполнять проверки состояния солнечных панелей или проводить осмотры состояния кровли промышленных или других сооружений. Специалистам хорошо известно, что обработка кадров, полученных с тепловизионной камеры, позволяет выявить проблемные места на солнечных панелях, а также потенциальное повреждения кровли: протечки воды или повреждения изоляции. Последнее – это возможность для компаний, в том числе коммунального сектора, быстро, безопасно и легко получать своевременную информацию и использовать ее для своих целей. Повышает эффективность работы таких компаний и эффективность принятия решений высокая скорость обработки отчетов в формате PDF, 3D-моделей и файлов DXF.

Нефтегазовая отрасль

В нефтегазовой промышленности аэрофотосъемка используется довольно давно и вполне успешно. Она позволяет эффективно выполнять проверку состояния активов и вести учет с помощью съемки с воздуха. При этом беспилотная съемка оказывается намного дешевле для компании и безопаснее для сотрудников, а по своей точности и оперативности нередко даже превосходит другие традиционные методы. Особенно эффективна беспилотная съемка при работе в труднодоступных и небезопасных для человека местах. Live Map от DroneDeploy позволяет в режиме реального времени: проверять инфраструктуру, состояние оборудования и управлять запасами. А результаты тепловизионной съемки помогают анализировать работоспособность объекта и состояние его компонентов, а также соответствие нормативам.

DroneDeploy LiveMap и Pix4Dreact

DroneDeploy имеет функцию Live Map, которая позволяет мгновенно получать информацию в реальном времени, даже когда дрон все еще находится в полете. При реальном тестировании LiveMap было обнаружено, что программное обеспечение от DroneDeploy иногда дает сбой. В этом случае генерация карты может быть и не завершена. По сравнению с ним приложение Pix4Dreact оказывается более надежным. Дело в том, что Pix4Dreact предполагает после выполнения полетного задания постобработку на компьютере. Именно это придает больше надежности процессу создания карт. Причина ненадежности LiveMap от DroneDeploy заключается в том, что в одном приложении осуществляется управление БПЛА, создание изображений и карты. И все это происходит прямо во время полета дрона. Из-за этого приложение Drone Deploy LiveMap часто испытывает сильные нагрузки и прекращает обработку и генерацию карты в реальном времени. Для генерации высококачественной карты из приложения Drone Deploy требуется подключение к Интернету для обработки изображений, полученных с БПЛА, в облаке. Это приводит не только к задействованию больших ресурсов, но и большим затратам времени. По сравнению с Drone Deploy LiveMap у Pix4Dreact создание карты намного быстрее и проще, так как изображения с дрона могут быть быстро загружены в программное обеспечение Pix4dreact, после чего начнется процесс генерации карты. Этот процесс оказывается намного проще и легче и позволяет получить точные карты все же быстрее, что очень важно во время ЧС, когда подключение к Интернету может вообще отсутствовать.

Совместимость DroneDeploy и цена

Программное обеспечение DroneDeploy совместимо практически со всеми дронами профессионального или корпоративного уровня DJI, которые предусматривают частичную зависимость или полную зависимость от съемочной системы. Речь идет о таких моделях, как: Matrice 600 Pro, всю серию Matrice 200 V2, а также модели Inspire 1 V2 и Inspire 2. В числе совместимых систем DJI следует отметить почти всю серию Zenmuse: X3, X4S, X5, X5S, XT и XT2. К сожалению, несовместимы модели Zenmuse X5R, Z3 и Z30, а Zenmuse X7 можно использовать только при условии, что система установлена на квадрокоптере Inspire 1. Среди других совместимых  продуктов DJI: Phantom 4 Multispectral и Phantom 4 Pro, а также все модели Mavic Enterprise и Mavic Pro (включая Mavic Zoom).

Что же касается цен на программное обеспечение от DroneDeploy для обработки изображений, то существуют различные тарифы в зависимости от масштаба деятельности и уровня пользователя. Например, один пользователь пакета Pro с ограниченными функциями будет платить в месяц 99 долларов при условии оплаты тарифа сразу за 1 год. Пакет Business, опять же для одного пользователя, предоставляет больше возможностей по картографии и анализу данных, но он обойдется вам в 299 долларов США в месяц при условии оплаты сразу за 1 год. Корпоративный тариф (Enterprise) DroneDeploy предлагает расширенные инструменты картографии и анализа данных сразу для нескольких пользователей одной организации. Цены будут зависеть от потребностей организации.

3. DJI Terra

О программном пакете DJI Terra мы уже писали. Напомним, что это инструмент для картографии и геодезических исследований, разработанный компаний DJI. Одной из отличительных особенностей программы является то, что перед нами продукт типа “все в одном”. То есть, в нем есть все ресурсы, необходимые для планирования полетов, создания нужных изображений и их обработки для генерации карт, моделей и анализа данных для более эффективного принятия решений. 

При этом на этапе планирования полетной миссии можно выбрать любой из имеющихся в арсенале программы типов миссии, чтобы настроить дрон на специфические задачи вашей компании. То есть, вы можете задать дрону полет по определенным точкам маршрута или предписать ему полеты в рамках определенной зоны (области), настроить параметры работы подвеса и камеры (наклон, поворот и т.д.), или же задать определенный “коридор” для полетов. Кроме этого, есть возможность сохранять уже выполненные миссии, настраивать будущие миссии уже на основе выполненных и многое другое. Приложение носит универсальный характер не только потому, что в нем можно настраивать управление дроном и параметры съемки, но и генерацию результатов: 2D/3D карты, а также модели для анализа.

DJI Terra, DroneDeploy и Pix4D

Программа DJI Terra – это солидный продукт, который в плане картографии предлагает результаты, аналогичные DroneDeploy и Pix4Dmapper, включая 2D-картографирование в реальном времени для оперативного получения картографических данных дистанционным образом или в тех случаях, когда оперативность принятия решений имеет решающее значение. Другие аналогичные продукты включают 2D-ортофотомозаики и мультиспектральные реконструкции, а также 3D-модели и реконструкции из облака точек.

Мы были бы необъективны, если бы не отметили и ряд недостатков DJI Terra перед продукцией DroneDeploy или Pix4Dmapper. Пользователи считают, что эти недостатки заключаются в общей точности и высоком разрешении полученных карт и моделей. Впрочем, ситуацию можно улучшить с помощью наземных контрольных точек. Также пользователи отмечают некоторую ограниченность в плане использования форматов файлов изображений по сравнению с программными пакетами от DroneDeploy и Pix4Dmapper.

Также следует отметить, что на практике реальные пользователи предпочитают зачастую использовать ПО от Pix4D, если речь идет о картографии в реальном режиме времени (несмотря на все его недостатки), так как они считают ПО от DJI или DD не столько гибким и совместимым по сравнению с продуктами от Pix4D.

Совместимость DJI Terra и ценовая политика

Еще один недостаток DJI Terra по сравнению с продукцией от Pix4D или DroneDeploy – это совместимость с оборудованием. Речь идет о том, что DJI Terra вы можете использовать только с серией Phantom 4: Phantom 4 RTK, Phantom 4 Multispectral и Phantom 4 Pro V2. Единственной совместимой моделью другой серии является Matrice 210 RTK V2, оснащенный подвесом с камерой Zenmuse X7. 

О вариантах подписки на ПО DJI Terra подробнее смотрите на соответствующей странице. Но следует сказать, что вы можете выбрать на 4vision три варианта подписки в соответствии с требованиями DJI, причем сразу минимум на 3 места.