Napkeltétől napnyugtáig a fehér fantommal

Fotók ezreinek összeillesztésével készült háromdimenziós Gellérthegy modell egy ötletpályázathoz. Ahhoz, hogy az építészeti pályázatokon minőségi és kreatív megoldásokkal találkozhasson a bíráló grémium és a nagyközönség, a pályázati háttéranyagnak is erősnek kell lennie.

Nagy mennyiségű 3D adatra volt szükség a Gellérthegy és a Citadella megújulására ötleteket kereső pályázat előkészítéséhez. A regisztrált pályázók ugyanis ezek alapján ismerhették meg a célterület pontos adottságait, szűkebb és tágabb környezetét. Az előzetes 3D felméréseket és a rendelkezésre álló adatok szintetizálását a Lechner Tudásközpont végezte, egy DJI Phantom 4-es drón, helyesebben UAV, azaz vezető nélküli légijármű segítségével.

A pályázók digitális, jól átlátható adatcsomagok alapján dolgozhatnak, a háttéranyag lehetőséget nyújt a helyszín pontos és sokoldalú megismerésére. Míg néhány évtizeddel ezelőtt egy ilyen dokumentáció még egy vaskos papírmappát jelentett volna egy irodában, ma már néhány kattintással letölthető a pályázati weboldalról - emellett meglehetősen komplex, hála a technikai innovációnak. 

Hogyan dolgozik egy 4K kamerával felszerelt UAV?

Az adatcsomag előállításában nagy szerep jutott egy UAV járműnek, melyről fentebb már esett szó. A „fehér fantom" egyetlen nap alatt kilencszer szállt fel a Gellérthegy kilenc különböző pontjáról, alkalmanként 10 percre, hogy előre beprogramozott útvonalait bejárva fotók ezreit készítse, melyek összeillesztésével később a terület háromdimenziós modellje létrejött. Egy pontot több különböző szögből fotózva a felvételezés irányszögét és helyzetét kiszámolhatjuk, amelynek a segítségével 3D pontfelhőt hozhatunk létre. Ennek a feltétele, hogy elkészült felvételek közötti átfedés 80%-os legyen. Az ebből generált terepmodellt és a Citadella vektoros 3D modelljét egyaránt letölthették a pályázók.

A tervezett szakaszrepüléseket Deák Márton távérzékelési szakértő, az UAV elsőpilótája programozta be. Az etapok alatt másfél másodpercenként készített légifotók összeillesztésének célja a Gellérthegy és a Citadella 3D modellezése. A térinformatikai feldolgozás után a területről eddig készült legjobb minőségű ortofotók is a csomagba kerültek, melyek alapját szintén a drón szolgáltatta. A 4,6 cm/pixel felbontású képek ötször jobbak az eddigi legjobb felbontású, állami felvételeknél.

Minden tízperces útvonal-berepülés során repülési napló készült, mely századmásodpercekre lebontva tartalmazta, mikor milyen magasan volt a gép, milyen irányban haladt és milyen gyorsan tette mindezt. Az előre megtervezett utakat a pilóta online applikáció segítségével töltötte át a kontrollmonitorként használt tabletre, amely beolvasta ezeket. A rögzített adatokból csemegézve látható, hogy az első szakasz felmérése az UAV töltöttségéből 30%-nyi energiát igényelt, ezalatt 279 fotó készült, 1,4 GB adatmennyiséggel, miközben a fehér fantom átlagosan 27 km/h sebességgel repült. Egy fotó körülbelül 4 MB-os és 12MPx felbontású volt. A 9 útvonalból 4 volt veszélyesebb, a hirtelen szintemelkedések miatt, vagy azért, mert nem volt pontosan tudható, hogy az útvonalon található tereptárgyak, például hídfők, vagy daruk milyen magasak. Ezeken a szakaszokon tehát a felszállási ponttól számított repülési magasság 50 méter helyett 80 méter volt – így az egy nap alatt felmérhető terület nagyjából 1km² volt.

A felmérés előtt készült teljes repülési terven látszik, hol voltak a felszállási pontok és milyenek voltak az egyes repülések egyedi színekkel elkülönített útvonalai. A homogén áttetsző-piros árnyalattal fedett részek minősültek veszélyesnek. A repülési terven sárgával jelölt részek a kézzel vezérlendő szakaszok: ilyen volt például a Citadella, amelyet szándékosan, a nagyobb részletességi igény miatt terven kívül, kézi vezérléssel mértek fel.

A jelenlegi szabályozás miatt ahhoz, hogy egy légijármű legálisan emelkedhessen fel a földről, számos engedély szükséges. A Gellérthegyre induló felmérőcsapat rendelkezett tevékenységi és eseti légtérhasználati engedéllyel a Nemzeti Közlekedési Hatóság Légügyi Hivatalától, illetve korlátozott légtérhasználati engedélye is volt a Légügyi Hivataltól (illetve rajtuk keresztül a Terrorelhárítási Központtól). Ez utóbbira azért volt szükség, mert a Parlament 5 km-es körzetén belül biztonsági okokból nem repülhet jármű kontroll nélkül. Az elsőpilóta az előzetes engedélyek szerint a repülés kezdete előtt bejelentkezett a Hungarocontrollnál a légtér megnyitására. Az eseti engedély kissé meseszerűen „from SR to SS", from sunrise to sunset, azaz napkeltétől napnyugtáig szólt.

Jó, jó, UAV. De mi volt még a csomagban?

Nem minden pályázónak van szüksége sok adatra, sőt, van, aki úgy engedi szabadjára fantáziáját, hogy egyáltalán semmilyen információs támogatást nem igényel. Az ötletpályázaton erre is van lehetőség. Mások azonban szeretik a lehető legtöbb oldalról megismerni a környezetet, amelyhez hozzányúlnak, és egyedi megoldásaikat alapos tájékozódás után alkotják meg. Ezért kell a háttéranyagnak mindenre kiterjednie. Az adatcsomag komplexitása alatt az adatok tematikai és technológiai sokfélesége is értendő. A DJI Phantom 4. segítségével készült légifotókon, videókon és az UAV-felmérés alapján készített 3D digitális modellen kívül a helyszínrajz, a tervezési és szintvonalas alaptérkép, ortofotók, valamint helyszíni és panorámafotók is segítettek a regisztrált pályázóknak. Mindezek mellett történeti, környezet- és természetvédelmi áttekintéseket, turisztikai és közlekedési adatokat, valamint a Citadella felmérési dokumentációjával együtt számos egyéb információt is megtalálhattak az ötletelők. A Lechner építészeti és 3D módszertani csapata által előkészített pályázati alapanyaghoz a Gellérthegy által érintett kerületek, a főváros, a Várgondnokság és a Miniszterelnökség is hozzájárultak adatokkal. A drónfelvételek pontfelhővé generálása a Pécsi Tudományegyetem Műszaki és Informatikai Karának közreműködésével jelentősen rövidebb ideig tartott a tervezettnél. Az egyetem számítási kapacitást és hathatós asszisztenciát biztosított a pontfelhő feldolgozásához.

A kreatív ötletpályázat még nem zárult le, továbbra is be lehet benyújtani terveket. A postára adás határideje október 3. éjfél.

2016. szeptember 27.
Lechner Tudásközpont