Pomiary dronem — kompleksowe rozwiązania dla branży budowlanej i przemysłu

Pomiary dronem to pojęcie zbiorcze obejmujące wszystkie typy pomiarów, w których nośnikiem sensora jest bezzałogowy statek powietrzny. Termin pojawił się w branży geodezyjno-pomiarowej około 2015 roku i od tamtej pory ewoluował wraz z rozwojem technologii. Dziś pod hasłem 'pomiary dronem' mieszczą się tak różne usługi jak fotogrametria geodezyjna, pomiary termowizyjne paneli fotowoltaicznych, pomiary NDVI w rolnictwie precyzyjnym, inspekcje radiometryczne instalacji grzewczych, dokumentacja inwentaryzacyjna obiektów przemysłowych, czy pomiary objętości urobku w kopalniach kruszywa. Każdy z tych typów pomiarów wykorzystuje innego rodzaju sensor i wymaga innej metodologii — łączy je tylko jeden element: dron jako platforma transportowa.

Najpopularniejszym typem pomiarów dronem są pomiary fotogrametryczne — czyli wykorzystanie zdjęć cyfrowych zrobionych z drona do rekonstrukcji geometrii trójwymiarowej obiektu lub terenu. Z setek nakładających się zdjęć algorytmy fotogrametryczne odtwarzają model 3D, ortofotomapę, NMT — w pełnej georeferencji geograficznej, z dokładnością wystarczającą do większości projektów inżynierskich. To jest dziś branżowy standard dla pomiarów obszarowych powyżej 1 hektara — szybszy i tańszy od klasycznej geodezji tachimetrycznej, dający bogatszy zestaw danych.

Drugim typem są pomiary specjalistyczne wykorzystujące sensory inne niż klasyczna kamera RGB. Najczęstsza jest kamera termowizyjna radiometryczna — pozwala mierzyć temperatury na powierzchni obiektów z dokładnością ±0,1°C względnie. Stosujemy ją w audytach termicznych budynków, diagnostyce farm fotowoltaicznych, pomiarach instalacji grzewczych. Drugim specjalistycznym sensorem jest kamera multispektralna — używamy jej do pomiarów rolniczych (mapy NDVI), ocen stanu lasów, identyfikacji obszarów problematycznych w rolnictwie precyzyjnym.

Trzecim typem są pomiary geometryczne wymagające najwyższej dokładności. Tutaj kluczowe są moduły RTK na pokładzie drona oraz punkty kontrolne GCP w terenie. Dla projektów wymagających dokładności rzędu 1 cm w poziomie i 2 cm w pionie używamy tej kombinacji — i osiągamy parametry porównywalne do klasycznej tachimetrii. Bez tej kombinacji (sam GPS pokładowy) dokładność spada do 5-10 cm w poziomie i 10-20 cm w pionie — wciąż wystarczająca dla wielu projektów, ale niewystarczająca dla mapowania pod projekty wykonawcze.

Pierwszą sytuacją, w której pomiary dronem wyraźnie wygrywają, jest projekt obejmujący obszar 1-50 hektarów. Klasyczna geodezja na obszarze 10 ha to 4-5 dni pracy zespołu i koszt 15-25 tys. zł. Pomiary dronem realizujemy w 60-90 minut nalotu, dostarczając w 5-7 dni: ortofotomapę, NMT, model 3D, obliczenia objętości — czyli zestaw danych, który w klasycznej geodezji wymagałby kilku oddzielnych zleceń. Koszt: 2500-4000 zł netto. Różnica zarówno w czasie jak i w kosztach jest na tyle znacząca, że dla większości naszych klientów wybór jest oczywisty.

Drugą sytuacją są projekty cykliczne — comiesięczne pomiary placu budowy, kopalni kruszywa, składowisk. Pakiet roczny pomiarów dronem to 12 sesji za cenę 12-30 tys. zł netto, czyli 1-2,5 tys. zł za sesję. Klasyczne pomiary tachimetrem cyklicznie kosztowałyby kilkukrotnie więcej. Dla generalnego wykonawcy realizującego osiedle przez 18 miesięcy wartość comiesięcznego raportu fotogrametrycznego jest niewspółmierna do kosztu — pojedynczy spór z podwykonawcą o stan placu w danym dniu kosztuje setki tysięcy złotych, a nasza dokumentacja rozstrzyga go obiektywnie.

Trzecią sytuacją są projekty wymagające pełnego zestawu danych przestrzennych w jednym pomiarze. Klasyczna geodezja dostarcza siatkę punktów wysokościowych — bez ortofotomapy, modelu 3D, chmury punktów, obliczeń objętości. Każdy z tych dodatkowych produktów wymagałby oddzielnego pomiaru lub przetwarzania. Pomiary dronem dostarczają wszystko z jednego nalotu: każdy typ deliverables to ten sam zestaw zdjęć, tylko inaczej przetworzony. Dla projektów wymagających kompleksowej dokumentacji przestrzennej drony są niedoścignione.

Czwartą sytuacją są projekty pod presją czasu. Klasyczne pomiary geodezyjne wymagają zwykle 2-4 tygodni od zlecenia do dostawy. Pomiary dronem realizujemy w 5-7 dni, w trybie ekspresowym — w 72 godziny. Dla projektów z presją terminów bankowych, odbiorów, kontroli — to bywa decydujące. Mieliśmy klientów, którzy potrzebowali ortofotomapy w piątek rano, dzwonili w środę po południu, w czwartek robiliśmy nalot, w piątek o 8:00 dostarczaliśmy pliki. Z klasyczną geodezją byłoby to fizycznie niemożliwe.

Najczęstsze scenariusze pomiarów dronem w branży budowlanej dotyczą trzech faz cyklu inwestycyjnego: koncepcji, projektu i realizacji. W fazie koncepcyjnej kluczowe są pomiary obszaru inwestycji jako podkład do analizy lokalizacji, due diligence, wstępnej analizy ekonomicznej projektu. Deweloperzy zwykle zamawiają u nas ortofotomapę i NMT obszaru przed zakupem działki — pozwala to zweryfikować rzeczywisty stan terenu, ukształtowanie wysokościowe, ewentualne problemy (zalewania, sąsiednie obiekty, dostęp komunikacyjny). Koszt 2-3 tys. zł netto pozwala uniknąć błędów wartych wielokrotnie więcej.

W fazie projektowej pomiary dronem stanowią podkład dla biur architektonicznych, drogowych i sieciowych. Aktualna ortofotomapa terenu inwestycyjnego z modelem 3D pozwala na projektowanie zagospodarowania, sieci uzbrojenia, układu komunikacyjnego z pełnym obrazem rzeczywistości terenowej. Klasyczne mapy z geoportalu są często przestarzałe (rejestrują stan sprzed kilku lat) i mają niską rozdzielczość. Pomiar dronem wykonany na potrzeby konkretnego projektu daje aktualny obraz z rozdzielczością 2-3 cm/piksel — wystarczającą do projektowania szczegółowego.

W fazie realizacji pomiary dronem są standardem branżowym dla większych inwestycji. Comiesięczna ortofotomapa z modelem 3D placu budowy służy do raportów dla inwestora i banku finansującego, koordynacji harmonogramu z generalnym wykonawcą, weryfikacji rozliczeń z podwykonawcami. Bilanse mas ziemnych z kolejnych pomiarów pozwalają na obiektywne rozliczenia z firmami robót ziemnych. Po zakończeniu inwestycji finalna ortofotomapa stanowi dokumentację powykonawczą gotową do przekazania ostatecznemu właścicielowi obiektu.

Dla generalnych wykonawców i deweloperów pomiary dronem często stają się elementem polityki firmy — standardową procedurą dla każdej inwestycji, niezależnie od jej wielkości. Powodem jest wartość dowodowa: każdy pomiar fotogrametryczny z metadanymi GPS, datą i raportem dokładności jest dokumentem o wartości procesowej w sporach z podwykonawcami, ubezpieczycielami, urzędami. Koszt rocznego pakietu (12-30 tys. zł) jest wielokrotnie niższy niż realne ryzyko jednego sporu — i dla większości klientów to wystarcza do podjęcia decyzji.