2023, December – Project report PN-III-P1-1.1-PD-2021-0145
Stage No. 2
Stage title: [WP1,WP2,WP3] Realizare DFM, analiza de precizie si implementarea in studii de caz
Abstract
[Stage 2, 2023]/Rezumatul etapei 2, 2023:
A doua etapa a proiectului a constat intr-o continuare a procesului de revizuire a literaturii de specialitate si cercetari bibliografice privind folosirea tehnologiilor LiDAR si digital photography Structure-from-Motion (SfM). Pe langa cercetarile bibliografice, s-a efectuat o cercetare originala, diseminata printr-un articol stiintific, utilizand aparatura din dotare, inainte de achizitionarea de echipamente noi. Procesului de achizitie de echipamente a inceput in lunile martie-aprilie a etapei 2, cu ocazia alocarii de fonduri. In cadrul acestei etape, dupa intrarea in gestiunea Departamentului Masuratori Terestre si Cadastru a aparaturii achizitionate, s-au efectuat numeroase teste pe teren si prelucrari de date, in vederea perfectionarii si optimizarii livrabilelor rezultate cu senzori de specialitate. In cadrul primelor sub-etape dedicate perfectionarii si optimizarii modelului DFM, s-au efectuat analize de precizie a masuratorilor rezultate, prin analiza norilor de puncte si a modelelor digitale de elevatie fata de puncta masurate la sol prin metode si instrumente topo-geodezice. Implementarea in studii de caz a fost efectuata in aceasta etapa, prin alegerea unei alunecari de teren active, urmata de masuratori in vederea elaborarii modelului DFM conceput, cat si o implementare intr-un studiu de caz necesar domeniului de constructii. Masuratorile necesare celor doua implementari pe studii de caz prevazute in proiect au fost efectuate in lunile august-septembrie-octombrie. La momentul actual, procesarea de date a fost finalizata pentru cercetarile aferente implementarii modelului DFM in monitorizarile de alunecari de teren, si este in lucru la un stadiu avansat scrierea articolului stiintific. Se preconizeaza trimiterea manuscrisului la un jurnal indexat ISI in urmatoarele 30 zile, iar apoi continuarea procesarii de date, finalizarea si trimiterea celuilat articol (referitor la implementarea modelului DFM in constructii) pana in luna martie 2024.
Rezultate științifice obținute pe parcursul derulării proiectului
Cercetarile finalizate si diseminate in cadrul acestei etape au constat dintr-un studiu de caz adecvat tematicii proiectului, unde s-au folosit principii si obiective din metodologia gandita in proiectul Flysurvey, dar folosind instrumentatia semi-profesionista din dotarea centrului Erris “Research Center for Land Measurements and Geospatial Data Processing” din cadrul UTCN. Diseminarea rezultatelor a fost efectuata prin publicarea unui articol intr-un jurnal indexat WoS cu factor de impact 3.0 si situat in Q2.
Activitățile derulate în cadrul acestei etape și rezultatele științifice aferente acestora
Activitate 2.1: [A.I.1] Achizitie echipamente: platforma UAV, senzori si software
Activitate 2.2: [A.I.2] Zboruri de testare si planificari de misiuni, teste de calibrare a camerei si a senzorilor
Activitate 2.3: [A.I.2] Teste de achiziție de date si prelucrarea livrabilelor LiDAR și fotogrammetrice
Activitate 2.4: [A.I.1] [A.I.3, A.II.1] Analiza preciziei obtinute intre livrabilele generate de fiecare senzor
Activitate 2.5: [A.I.4, A.II.2] Fuziunea datelor și dezvoltarea DFM (digital feature model) conform metodologiei prevazute in proiect
In cadrul acestor activitati au fost efectuate principalele etape premergatoare implementarii conceptului DFM. Acestea au constat in achizitia de echipamente, testarea, calibrarea si perfectionarea calitatii livrabilelor, cat si postprocesarea acestora.
Sistemul UAV DJI M300 cu senzorul P1 (stanga) si senzorul L1 (dreapta)
Testarea echipamentelor intr-un mediu controlat (stanga) si statia DRTK (dreapta)
Testarea sistemului DJI M300 RTK cu camera P1 si LiDAR L1
Testarea sistemului si prelucrarea datelor fotogrammetrice
Testarea sistemului si prelucrarea datelor LiDAR
Activitate 2.5: [A.III.1, A.III.2] Implementarea de DFM propus ca inovatie metodologica intr-o lucrare de monitorizare de alunecari de teren
In cadrul acestei etape a fost aleasa o zona de studiu cu alunecari de teren active, si cu o susceptibilitate crescuta la aparitia acestor hazarde naturale. Masuratorile de teren au fost efectuate in lunile august-septembrie-octombrie. La momentul actual, procesarea de date a fost finalizata pentru cercetarile aferente implementarii modelului DFM in monitorizarile de alunecari de teren, si este in lucru la un stadiu avansat scrierea articolului stiintific. Se preconizeaza trimiterea manuscrisului la un jurnal indexat ISI in urmatoarele 30 zile. Atasat sunt o parte din figurile prevazute in articol.
Activitate 2.6: [A.IV.1, A.IV.2] Implementarea de DFM propus ca inovatie metodologica intr-o lucrare de ridicari topografice in vederea elaborarii de documentatii tehnice
In cadrul acestei etape a fost aleasa o implementare intr-un studiu de caz necesar domeniului de constructii. Masuratorile necesare implementarii studiului de caz prevazut in proiect a fost finalizat in luna octombrie. La momentul actual, procesarea de date este in desfasurare, iar finalizarea si trimiterea articol se realizeaza pana in luna martie 2024.
Activitati complementare etapei 2 (2023):
In cadrul acestei etape si perioade de raportare, directorul de proiect a finalizat cercetari intr-un amplu studiu de caz adecvat tematicii proiectului, unde s-au folosit principii si obiective din metodologia gandita in proiectul Flysurvey, dar folosind instrumentatia semi-profesionista din dotarea centrului Erris “Research Center for Land Measurements and Geospatial Data Processing” din cadrul UTCN. Rezultatele obtinute evidentiaza avantajele indispensabile in folosirea sistemelor UAV pentru aplicatii in inginerie civila, dar si afirma nevoia de o implementare si fuziune a norilor de puncte achizitionati cu tehnologiile LiDAR si RGB digital photography. Diseminarea rezultatelor a fost efectuata prin publicarea unui articol intr-un jurnal indexat WoS cu factor de impact 3.0 (Q2). Titlul articolului este “The use of budget UAV systems and GIS spatial analysis in cadastral and construction surveying for building planning”, disponibil online accesand urmatorul link:
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbuil.2023.1206947/full.
Jurnalul in care a fost publicat articolul este Frontiers in Built Environment (https://www.frontiersin.org/journals/built-environment), un jurnal indexat Web of Science cu Factorul de Impact 3.0, respectiv quartila Q2 din categoria “CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY”.
O selectie a ideilor principale prezentate in articol, cat si rezultate obtinute (figurile atasate) ce demonstreaza numeroasele avantaje a modelarii 3D folosind fotogrammetria, dar si limitarile acestei metode de unde reiese nevoia de o metodologie imbunatatita prin fuziunea cu date LiDAR (crearea metodologiei DFM din proiectul Flysurvey ce urmeaza sa fie facuta dupa achizitia de echipamente in etapele 2 si 3) sunt prezentate in urmatoarele paragrafe:
“Incertitudinea care vine cu planificarea, construirea și întreținerea clădirilor este o problemă constantă pentru arhitecți și inginerii civili. Deoarece topografia este cadrul care unește arhitectura și peisajul, proiectele de proiectare și planificare se bazează în mare măsură pe o gamă largă de metode de monitorizare, topografie și date cuprinzătoare de teren. Alături de instrumentele tradiționale topo-geodezice utilizate în topografia terenurilor și a construcțiilor, vehiculele aeriene fără pilot echipate cu camere digitale și structură din software-ul de mișcare au fost utilizate din ce în ce mai mult recent într-o varietate de domenii pentru a crea modele digitale de elevație de înaltă rezoluție. În ciuda acestei utilizări larg răspândite, în majoritatea proiectelor de topografie se consideră că reprezentările topografice produse prin această tehnologie sunt inferioare celei obținute cu relevările efectuate prin metode convenționale, alături de alte constrângeri impuse de legislație, de mediu și de condițiile meteorologice. În timp ce anumite limitări ale sistemelor de vehicule aeriene fără pilot (UAV) sunt provocatoare, avantajul lor de a culege date dintr-o perspectivă diferită și rezultatele generate au potențialul de a avansa semnificativ industria construcțiilor. Prezentul articol oferă o privire de ansamblu asupra utilității sistemelor UAV bugetare în dezvoltarea unei metodologii care însoțește procesul de sondaj convențional pentru aplicațiile de inginerie civilă. Astfel, alături de sondajul stabilit pentru documentațiile cadastrale și tehnice necesare procesului de arhitectură, a fost elaborat un sondaj UAV complementar, cu analiză spațială ulterioară într-un sistem de informații geografice (GIS), în vederea extinderii gamei de livrabile. Acestea includ hartă ortofoto utilă, reprezentări la scară mai mare și mai dense ale topografiei, modele digitale de suprafață și teren, hărți de panta, aspect și radiație solară, care vor oferi informații și instrucțiuni utile la începutul procesului de planificare a construcției. Metodologia conține două studii de caz cu grade diferite de provocări legate de teren și vegetație și, de asemenea, prezintă o evaluare a acurateței și o discuție generală asupra beneficiilor privind implementarea UAV.
UAV-urile au fost în curs de dezvoltare extinsă în ultimele decenii, iar progresul lor în tehnologie și aplicabilitate reprezintă un salt cuantic pentru multe domenii de activitate. Sondajele la scară largă sunt de obicei utilizate în inginerie civilă pentru a aborda incertitudinile care pot apărea înainte, în timpul și după construcție. UAV-urile oferă topografilor, arhitecților și inginerilor civili modalități suplimentare de a-și înțelege proiectele sau problemele pe care le întâmpină, precum și să completeze datele obținute din teren. Se ajunge la concluzia că utilizarea UAV-urilor și a analizei spațiale GIS poate fi un progres semnificativ în cercetarea și aplicațiile profesionale ale proiectării clădirilor. Funcţionarea foarte simplă a acestor dispozitive și potențialul de a obține DSM, DTM și ortofoto georeferențiat de înaltă rezoluție, fac posibilă extinderea bazelor de date și tehnicilor de cartografiere utilizate în prezent în industria construcțiilor. Dificultăți operaționale încă există atunci când se utilizează fotogrammetria UAV pentru topografie. Cea mai mare provocare este mediul, în special prezența vegetației medii și înalte. Sistemele cu georeferențiere directă superioară, inclusiv GPS cu frecvență dublă pe UAV, precum și senzori de măsurare mai precisi și avantajoși, cum ar fi soluții LiDAR pentru o mai bună determinare DTM, vor fi disponibile în curând la o scară mai mare și un plan de accesibilitate. Metodologia multidisciplinară utilizată în studiu a fost practică, de încredere și de succes. Datele, interpretarea și discuțiile oferă informații științifice și utile relevante pentru zona de studiu și alte domenii de cercetare din întreaga lume. Pe baza constatărilor, investigațiile și instrumentele ulterioare vor fi extinse. Drept urmare, UAV-urile echipate cu LiDAR sunt următorul deziderat pentru măsurători mai amănunțite care pot pătrunde în stratul de vegetație și pot oferi reprezentări mai precise ale terenului gol, pentru progrese ulterioare în proiectele de arhitectură și inginerie civilă”.
Articolul are menționat numele prezentului proiect precum și cel al finanțatorului în secțiunea „acknowledgments”, respectiv: This work was supported by a grant of the Ministry of Research, Innovation and Digitization, CNCS-UEFISCDI, project number PN-III-P1-1.1-PD-2021-0145, within PNCDI III.
Tot in cadrul perioadei de raportare, directorul de proiect a participat la doua conferinte internationale si la un workshop, toate acestea fiind mentionate pe platforma EVoC.
Așadar, conform Contractului de Finanțare pentru PD 85 din 19/04/2023 s-au desfășurat toate activitățile programate pentru perioada de raportare (01.01.2023-31.12.2023). Finalizarea celor doua articole prevazute si trimiterea acestora la jurnale indexate ISI urmeaza sa se efectueze pana la finalizarea proiectului.
Director de Proiect,
Sef lucr. dr. ing. Paul SESTRAS
Articolul publicat cu rezultate din proiect:
Sestras, P., Roșca, S., Bilașco, Ș., Șoimoșan, T., & Nedevschi, S. (2023). The Use of Budget UAV Systems and GIS Spatial Analysis in Cadastral and Construction Surveying for Building Planning. Frontiers in Built Environment, 9, 1206947. https://doi.org/10.3389/fbuil.2023.1206947
References
Agüera-Vega, F., Carvajal-Ramírez, F., and Martínez-Carricondo, P. (2017). Assessment of photogrammetric mapping accuracy based on variation ground control points number using unmanned aerial vehicle. Measurement 98, 221–227. doi:10.1016/j.measurement.2016.12.002
Anders, N., Smith, M., Suomalainen, J., Cammeraat, E., Valente, J., and Keesstra, S. (2020). Impact of flight altitude and cover orientation on Digital Surface Model (DSM) accuracy for flood damage assessment in Murcia (Spain) using a fixed-wing UAV. Earth Sci. Inf. 13, 391–404. doi:10.1007/s12145-019-00427-7
Asadi, K., Suresh, A. K., Ender, A., Gotad, S., Maniyar, S., Anand, S., et al. (2020). An integrated UGV-UAV system for construction site data collection. Automation Constr. 112, 103068. doi:10.1016/j.autcon.2019.103068
Bandini, F., Sunding, T. P., Linde, J., Smith, O., Jensen, I. K., Köppl, C. J., et al. (2020). Unmanned Aerial System (UAS) observations of water surface elevation in a small stream: comparison of radar altimetry, LIDAR and photogrammetry techniques. Remote Sens. Environ. 237, 111487. doi:10.1016/j.rse.2019.111487
Barrile, V., Fotia, A., Candela, G., and Bernardo, E. (2019). Integration of 3D model from UAV survey in BIM environment. Int. Archives Photogrammetry, Remote Sens. Spatial Inf. Sci. 42, 195–199. doi:10.5194/isprs-archives-xlii-2-w11-195-2019
Bi, H., Zheng, W., Ren, Z., Zeng, J., and Yu, J. (2017). Using an unmanned aerial vehicle for topography mapping of the fault zone based on structure from motion photogrammetry. Int. J. Remote Sens. 38 (8-10), 2495–2510. doi:10.1080/01431161.2016.1249308
Bilașco, Ș., Hognogi, G. G., Roșca, S., Pop, A. M., Iuliu, V., Fodorean, I., et al. (2022). Flash flood risk assessment and mitigation in digital-era governance using unmanned aerial vehicle and GIS spatial analyses case study: small river basins. Remote Sens. 14 (10), 2481. doi:10.3390/rs14102481
Bilașco, Ș., Roșca, S., Vescan, I., Fodorean, I., Dohotar, V., and Sestras, P. (2021). A GIS-based spatial analysis model approach for identification of optimal hydrotechnical solutions for gully erosion stabilization. Case Study. Appl. Sci. 11 (11), 4847. doi:10.3390/app11114847
Bock, T. (2015). The future of construction automation: technological disruption and the upcoming ubiquity of robotics. Automation Constr. 59, 113–121. doi:10.1016/j.autcon.2015.07.022
Carrera-Hernández, J. J., Levresse, G., and Lacan, P. (2020). Is UAV-SfM surveying ready to replace traditional surveying techniques? Int. J. remote Sens. 41 (12), 4820–4837. doi:10.1080/01431161.2020.1727049
Ćatić, J., Mulahusić, A., Tuno, N., and Topoljak, J. (2020). “Using the semi-professional UAV system in surveying the medium size area of complex urban surface,” in New technologies, development and application III 6 (Berlin, Germany: Springer International Publishing), 853–860.
Devoto, S., Macovaz, V., Mantovani, M., Soldati, M., and Furlani, S. (2020). Advantages of using UAV digital photogrammetry in the study of slow-moving coastal landslides. Remote Sens. 12 (21), 3566. doi:10.3390/rs12213566
Dolean, B. E., Bilașco, Ș., Petrea, D., Moldovan, C., Vescan, I., Roșca, S., et al. (2020). Evaluation of the built-up area dynamics in the first ring of Cluj-Napoca Metropolitan Area, Romania by semi-automatic GIS analysis of Landsat satellite images. Appl. Sci. 10 (21), 7722. doi:10.3390/app10217722
Drewes, H., Kuglitsch, F. G., Adám, J., and Rózsa, S. (2016). The geodesist’s handbook 2016. J. geodesy 90 (10), 907–1205. doi:10.1007/s00190-016-0948-z
Fernández, T., Pérez-García, J. L., Gómez-López, J. M., Cardenal, J., Moya, F., and Delgado, J. (2021). Multitemporal landslide inventory and activity analysis by means of aerial photogrammetry and LiDAR techniques in an area of Southern Spain. Remote Sens. 13 (11), 2110. doi:10.3390/rs13112110
Fonstad, M. A., Dietrich, J. T., Courville, B. C., Jensen, J. L., and Carbonneau, P. E. (2013). Topographic structure from motion: A new development in photogrammetric measurement. Earth Surf. Process. Landforms 38 (4), 421–430. doi:10.1002/esp.3366
Forlani, G., Dall’Asta, E., Diotri, F., Morra di Cella, U., Roncella, R., and Santise, M. (2018). Quality assessment of DSMs produced from UAV flights georeferenced with on-board RTK positioning. Remote Sens. 10 (2), 311. doi:10.3390/rs10020311
Ghilani, C. D. (2017). Adjustment computations: Spatial data analysis. Hoboken, New Jersey, United States: John Wiley and Sons.
Ham, Y., and Kamari, M. (2019). Automated content-based filtering for enhanced vision-based documentation in construction toward exploiting big visual data from drones. Automation Constr. 105, 102831. doi:10.1016/j.autcon.2019.102831
Herban, S. I., Vîlceanu, C. B., and Grecea, C. (2017). Road-Structure monitoring with Modern geodetic technologies. J. Surv. Eng. 143 (4), 05017004. doi:10.1061/(ASCE)SU.1943-5428.0000218
Ismael, R. Q., and Henari, Q. Z. “Accuracy assessment of UAV photogrammetry for large scale topographic mapping,” in Proceedings of the 2019 International Engineering Conference (IEC), Erbil, Iraq, 2019, June (IEEE), 1–5.
Johnson, K. M., and Ouimet, W. B. (2018). An observational and theoretical framework for interpreting the landscape palimpsest through airborne LiDAR. Appl. Geogr. 91, 32–44. doi:10.1016/j.apgeog.2017.12.018
Julge, K., Ellmann, A., and Köök, R. (2019). Unmanned aerial vehicle surveying for monitoring road construction earthworks. baltic J. road bridge Eng. 14 (1), 1–17. doi:10.7250/bjrbe.2019-14.430
Jumani, A. K., Laghari, R. A., and Nawaz, H. (2022). Unmanned aerial vehicles: A review. Cogn. Robot. 3, 8–22. doi:10.1016/j.cogr.2022.12.004
Koukouvelas, I. Κ., Nikolakopoulos, K. G., Zygouri, V., and Kyriou, A. (2020). Post-seismic monitoring of cliff mass wasting using an unmanned aerial vehicle and field data at Egremni, Lefkada Island, Greece. Geomorphology 367, 107306. doi:10.1016/j.geomorph.2020.107306
Kršák, B., Blišťan, P., Pauliková, A., Puškárová, P., Kovanič, Ľ. M., Palková, J., et al. (2016). Use of low-cost UAV photogrammetry to analyze the accuracy of a digital elevation model in a case study. Measurement 91, 276–287. doi:10.1016/j.measurement.2016.05.028
Kyriou, A., Nikolakopoulos, K. G., and Koukouvelas, I. K. (2022). Timely and low-cost remote sensing practices for the assessment of landslide activity in the service of hazard management. Remote Sens. 14 (19), 4745. doi:10.3390/rs14194745
Leberl, F., Irschara, A., Pock, T., Meixner, P., Gruber, M., Scholz, S., et al. (2010). Point clouds. Photogrammetric Eng. Remote Sens. 76 (10), 1123–1134. doi:10.14358/pers.76.10.1123
Li, Y., Yong, B., Van Oosterom, P., Lemmens, M., Wu, H., Ren, L., et al. (2017). Airborne LiDAR data filtering based on geodesic transformations of mathematical morphology. Remote Sens. 9 (11), 1104. doi:10.3390/rs9111104
Lin, Z., Kaneda, H., Mukoyama, S., Asada, N., and Chiba, T. (2013). Detection of subtle tectonic–geomorphic features in densely forested mountains by very high-resolution airborne LiDAR survey. Geomorphology 182, 104–115. doi:10.1016/j.geomorph.2012.11.001
Liu, P., Chen, A. Y., Huang, Y. N., Han, J. Y., Lai, J. S., Kang, S. C., et al. (2014). A review of rotorcraft unmanned aerial vehicle (UAV) developments and applications in civil engineering. Smart Struct. Syst. 13 (6), 1065–1094. doi:10.12989/sss.2014.13.6.1065
Martínez-Carricondo, P., Agüera-Vega, F., Carvajal-Ramírez, F., Mesas-Carrascosa, F. J., García-Ferrer, A., and Pérez-Porras, F. J. (2018). Assessment of UAV-photogrammetric mapping accuracy based on variation of ground control points. Int. J. Appl. earth observation geoinformation 72, 1–10. doi:10.1016/j.jag.2018.05.015
Mohamed, N., Al-Jaroodi, J., Jawhar, I., Idries, A., and Mohammed, F. (2020). Unmanned aerial vehicles applications in future smart cities. Technol. Forecast. Soc. change 153, 119293. doi:10.1016/j.techfore.2018.05.004
Nikolakopoulos, K. G., Kyriou, A., and Koukouvelas, I. K. (2022). Developing a guideline of unmanned aerial vehicle’s acquisition geometry for landslide mapping and monitoring. Appl. Sci. 12 (9), 4598. doi:10.3390/app12094598
Nouwakpo, S. K., Weltz, M. A., and McGwire, K. (2016). Assessing the performance of structure-from-motion photogrammetry and terrestrial LiDAR for reconstructing soil surface microtopography of naturally vegetated plots. Earth Surf. Process. Landforms 41 (3), 308–322. doi:10.1002/esp.3787
Oniga, V. E., Breaban, A. I., Pfeifer, N., and Chirila, C. (2020). Determining the suitable number of ground control points for UAS images georeferencing by varying number and spatial distribution. Remote Sens. 12 (5), 876. doi:10.3390/rs12050876
Oskin, M. E., Arrowsmith, J. R., Corona, A. H., Elliott, A. J., Fletcher, J. M., Fielding, E. J., et al. (2012). Near-field deformation from the El Mayor–Cucapah earthquake revealed by differential LIDAR. Science 335 (6069), 702–705. doi:10.1126/science.1213778
Ouédraogo, M. M., Degré, A., Debouche, C., and Lisein, J. (2014). The evaluation of unmanned aerial system-based photogrammetry and terrestrial laser scanning to generate DEMs of agricultural watersheds. Geomorphology 214, 339–355. doi:10.1016/j.geomorph.2014.02.016
Pheng, L. S., and Meng, C. Y. (2018). Managing productivity in construction: JIT operations and measurements. England, UK: Routledge.
Sanz-Ablanedo, E., Chandler, J. H., Rodríguez-Pérez, J. R., and Ordóñez, C. (2018). Accuracy of unmanned aerial vehicle (UAV) and SfM photogrammetry survey as a function of the number and location of ground control points used. Remote Sens. 10 (10), 1606. doi:10.3390/rs10101606
Sestras, P., Bilașco, Ș., Roșca, S., Veres, I., Ilies, N., Hysa, A., et al. (2022). Multi-instrumental approach to slope failure monitoring in a landslide susceptible newly built-up area: topo-geodetic survey, UAV 3D modelling and ground-penetrating radar. Remote Sens. 14 (22), 5822. doi:10.3390/rs14225822
Sestras, P. (2021). Methodological and on-site applied construction layout plan with batter boards stake-out methods comparison: A case study of Romania. Appl. Sci. 11 (10), 4331. doi:10.3390/app11104331
Shahbazi, M., Sohn, G., Théau, J., and Menard, P. (2015). Development and evaluation of a UAV-photogrammetry system for precise 3D environmental modeling. Sensors 15 (11), 27493–27524. doi:10.3390/s151127493
Siebert, S., and Teizer, J. (2014). Mobile 3D mapping for surveying earthwork projects using an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) system. Automation Constr. 41, 1–14. doi:10.1016/j.autcon.2014.01.004
Solazzo, D., Sankey, J. B., Sankey, T. T., and Munson, S. M. (2018). Mapping and measuring aeolian sand dunes with photogrammetry and LiDAR from unmanned aerial vehicles (UAV) and multispectral satellite imagery on the Paria Plateau, AZ, USA. Geomorphology 319, 174–185. doi:10.1016/j.geomorph.2018.07.023
Sona, G., Pinto, L., Pagliari, D., Passoni, D., and Gini, R. (2014). Experimental analysis of different software packages for orientation and digital surface modelling from UAV images. Earth Sci. Inf. 7, 97–107. doi:10.1007/s12145-013-0142-2
Stott, E., Williams, R. D., and Hoey, T. B. (2020). Ground control point distribution for accurate kilometre-scale topographic mapping using an RTK-GNSS unmanned aerial vehicle and SfM photogrammetry. Drones 4 (3), 55. doi:10.3390/drones4030055
Takebayashi, H., Kasahara, M., Tanabe, S., and Kouyama, M. (2017). Analysis of solar radiation shading effects by trees in the open space around buildings. Sustainability 9 (8), 1398. doi:10.3390/su9081398
Tatum, M. C., and Liu, J. (2017). Unmanned aircraft system applications in construction. Procedia Eng. 196, 167–175. doi:10.1016/j.proeng.2017.07.187
Tkáč, M., and Mésároš, P. (2019). Utilizing drone technology in the civil engineering. Sel. Sci. Papers-Journal Civ. Eng. 14 (1), 27–37. doi:10.1515/sspjce-2019-0003
Tonkin, T. N., and Midgley, N. G. (2016). Ground-control networks for image based surface reconstruction: an investigation of optimum survey designs using UAV derived imagery and structure-from-motion photogrammetry. Remote Sens. 8 (9), 786. doi:10.3390/rs8090786
Turner, D., Lucieer, A., and Wallace, L. (2013). Direct georeferencing of ultrahigh-resolution UAV imagery. IEEE Trans. Geoscience Remote Sens. 52 (5), 2738–2745. doi:10.1109/tgrs.2013.2265295
Varbla, S., Puust, R., and Ellmann, A. (2021). Accuracy assessment of RTK-GNSS equipped UAV conducted as-built surveys for construction site modelling. Surv. Rev. 53 (381), 477–492. doi:10.1080/00396265.2020.1830544
Westoby, M. J., Brasington, J., Glasser, N. F., Hambrey, M. J., and Reynolds, J. M. (2012). ‘Structure-from-Motion’ photogrammetry: A low-cost, effective tool for geoscience applications. Geomorphology 179, 300–314. doi:10.1016/j.geomorph.2012.08.021
Keywords: land survey, mapping, UAV, photogrammetry, GIS, digital terrain model, construction planning
Citation: Sestras P, Roșca S, Bilașco Ș, Șoimoșan TM and Nedevschi S (2023) The use of budget UAV systems and GIS spatial analysis in cadastral and construction surveying for building planning. Front. Built Environ. 9:1206947. doi: 10.3389/fbuil.2023.1206947
Received: 16 April 2023; Accepted: 01 August 2023; Published: 11 August 2023.
Copyright © 2023 Sestras, Roșca, Bilașco, Șoimoșan and Nedevschi. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.