نصائح قبل استخدام الطائرات بدون طيار (الدرون)

د. محمد ناصف

ينبغي لمستخدم التقنيات المكانية أن يعي المقولة الشهيرة في علم البيانات “Not all data is good data” حيث إن الطرق الخاطئة في جمع البيانات أو التعامل مع بيانات غير موثوقة تكلف المستخدم الكثير من الوقت، والجهد، والتعقيد في الوصول لطرق سليمة لمعالجة البيانات لاستخراج معلومات حقيقية، فالتدريب على طرق المعالجة والتحليل وحده لا يكفي ما لم تكن البيانات سليمة وصحيحة في المقام الأول. تتعدد وتتطور مصادر البيانات في عصرنا الرقمي يومًا بعد يوم فلم تعد البيانات حكرًا على الحكومات والمؤسسات الكبرى، على سبيل المثال بالأمس كانت المرئيات والصور الفضائية ذات الدقة العالية صعبة المنال وباهظة الثمن. اليوم أصبح التقاط مثل هذه البيانات عبر أنظمة الطائرات بدون طيار Unmanned Aerial Vehicle (UAV) أو ما تسمى بالدرون متاحًا وسهل المنال، ولكن الأخطاء في استخدام الدرون قد تكلفك الكثير، وتؤدي إلى نتائج غير سليمة. لذا؛ تَعلُم التقاط البيانات بهذه الوسيلة بشكل سليم يوفر الوقت، والجهد في مرحلة معالجة الصور الملتقطة. وأود أن أشير إلى أن فكرة الطائرات بدون طيار ليست حديثة فهي امتداد لفكرة التصوير باستخدام البالون والطائرات الورقية والطيور، واستخدامها الأساسي كان في القتال في الحروب العالمية الأولى والثانية وما قبلها قبل استخدامها في التصوير. على أية حال أقدم لك هنا بعض الملاحظات التي يجب أخذها في الاعتبار عند استخدام الدرون للحصول على بيانات جيدة عالية الدقة:

– التأكد من استخدام نوع متطور وجيد من الطائرات بدون طيار حتى تسهل عليك مهمة التخطيط والتقاط بيانات عالية الجودة، وهذه قائمة من طائرات الدرون المتوفرة في الأسواق:

DJI Mavic Series DJI Phantom Series DJI Inspire Series DJI M200 Series

– التأكد من اتباع قوانين الدولة التي ستجري فيها عملية التقاط البيانات حيث أن بعض الدول تَحْذر الطائرات بدون طيار بسبب إجراءات ودواعي أمنية.

– قبل الاستخدام ينبغي التأكد من إجراءات السلامة والأمان بفحص المعدات والبطاريات وتجربتها قبل السفر لمنطقة الدراسة، والتأكد من حالة الطقس في يوم العمل مهم جدا فابتعد عن اختيار الأيام ذات الطقس شديد الرياح أو الممطر.

– اختيار تطبيق التخطيط والتقاط البيانات المناسب يوفر لك الطيران الآلي بسهولة، والتقاط البيانات ومشاركتها من جهازك المحمول. هذه التطبيقات تسمح لك بتحديد نقطة الإقلاع والعودة، ومقدار التداخل بين الصور، والارتفاع، والتفاوت المسموح لأخطاء الحركة، وعدد نقاط التقاط البيانات والزمن بين كل لقطة وأخرى. بالطبع هناك الكثير من التطبيقات ولكن من أفضل التطبيقات المتاح استخدامها للمنصات المختلفة مثل DroneDeploy, DJI GS Pro, Pix4D, Dronelink
Flight ، ولا تنس التأكد من أن التطبيق مدعمًا لنوع الدرون المستخدم.

– عند التخطيط لتصوير منطقة دراستك بالدرون يجب أن تغطي مساحة أكبر من منطقة الدراسة حيث نتيجة الخطأ في حركة الطيران يحدث تقلص في حواف المنطقة الممسوحة وربما يؤدي هذا إلى فقدان أجزاء وظاهرات مهمة من منطقة الدراسة نتيجة وجودها عند حواف المنطقة الممسوحة.

– ينبغي أن تكون دقيقًا عند تحديد شبكة التغطية لمنطقة الدراسة حيث يجب ألا تقل عن ثلاثة خطوط طيران متوازية على الأقل وليست متقاطعة حيث إن الشبكة ذات الخطوط المتقاطعة تزيد من وقت رحلة الطيران بلا داعي وتؤدي إلى التعقيد عند معالجة البيانات الملتقطة.

– ارتفاع الطيران Altitude مسئول عن حجم البيكسل ومن ثم دقة الصورة المطلوبة. لذا؛ حدد ارتفاع الطيران بعناية عن طريق تحديد أصغر معلم في منطقة دراستك تريد دراسته. على سبيل المثال إذا كنت تريد صورًا عالية الدقة فالارتفاع العالي لن يفي بالغرض ولن يفيدك وربما تضطر لإعادة التقاط البيانات مرة أخرى تحت ارتفاع منخفض.

– ضبط التداخل الرأسي والجانبي Overlap and Sidelap للصور عند التقاط البيانات مهم جدا عند تركيب وتجميع الصور الملتقطة وخاصة عند انشاء نماذج ثلاثية الأبعاد. معظم المستخدمين يفضلون نسبة 70% للتداخل الرأسي والجانبي لتقليل زمن رحلة الطيران، ولكن أوصي بأن تحدد نسبة 80% للتداخل الرأسي والجانبي حتى تسمح للخوارزميات بمطابقة الصور الملتقطة بسهولة عند المعالجة وتفادي أخطاء الإزاحة وحركة الطيران والحصول على درجة عالية من الدقة.

– من المعلوم أن الصور الجوية تنقسم إلى عمودية رأسية تماما و مائلة قليلًا وشديدة الميل. الصور العمودية (هي أن تكون محور كاميرا التصوير في اتجاه العدسة رأسي تمامًا وتكون زاوية الميل = صفر ويسمى هذا الوضع Nadir) أما الصور قليلة الميل أن يكون محور كاميرا التصوير في اتجاه العدسة عند زاوية ميل = °45 وتستخدم للحصول على خريطة الأفق. أما الصور شديدة الميل فيكون محور كاميرا التصوير في اتجاه العدسة عند زاوية ميل تقترب من °90. لذا؛ ينبغي أن تتأكد من أن كاميرا الدرون في وضع رأسي تماما لأسفل ما لم تكن رغبتك في التقاط صورًا مائلة. الصورة التالية توضح أوضاع زوايا ميل الكاميرا:

– إن توقيت التقاط الصور مهم جدا لتفادي الظلال والانعكاسات ويتوقف اختيار التوقيت المناسب لالتقاط البيانات على طبيعة منطقة الدراسة. على سبيل المثال إذا كانت منطقة الدراسة خالية من أي مسطحات مائية فتوقيت منتصف النهار الساعة 12 ظهرًا مثالي لالتقاط البيانات وتفادي الظلال. أما إذا كانت منطقة الدراسة تحتوي على مسطحات مائية فمن الأفضل التقاط البيانات بين الساعة الثامنة صباحًا الى الساعة العاشرة صباحًا أو بعد الثانية ظهرًا لتفادي انعكاس سطح المياه للشمس.

– نصيحة أخيرة استخدم كروت تخزين جيدة وذات مساحات كافية وحاول أن تفرغها بين كل رحلة طيران وأخرى وحاول أن تمتلك بطاريات احتياطية للدرون مكتملة الشحن.