elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Novel UAV Flight Designs for Accuracy Optimization of Structure from Motion Data Products

Mueller, Marlin M. und Dietenberger, Steffen und Nestler, Maximilian und Hese, Sören und Ziemer, Jonas und Bachmann, Felix und Leiber, Julian und Dubois, Clemence und Thiel, Christian (2023) Novel UAV Flight Designs for Accuracy Optimization of Structure from Motion Data Products. Remote Sensing, 15 (17). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/rs15174308. ISSN 2072-4292.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/2072-4292/15/17/4308

Kurzfassung

Leveraging low-cost drone technology, specifically the DJI Mini 2, this study presents an innovative method for creating accurate, high-resolution digital surface models (DSMs) to enhance topographic mapping with off-the-shelf components. Our research, conducted near Jena, Germany, introduces two novel flight designs, the “spiral” and “loop” flight designs, devised to mitigate common challenges in structure from motion workflows, such as systematic doming and bowling effects. The analysis, based on height difference products with a lidar-based reference, and curvature estimates, revealed that “loop” and “spiral” flight patterns were successful in substantially reducing these systematic errors. It was observed that the novel flight designs resulted in DSMs with lower curvature values compared to the simple nadir or oblique flight patterns, indicating a significant reduction in distortions. The results imply that the adoption of novel flight designs can lead to substantial improvements in DSM quality, while facilitating shorter flight times and lower computational needs. This work underscores the potential of consumer-grade unoccupied aerial vehicle hardware for scientific applications, especially in remote sensing tasks.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/201381/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Novel UAV Flight Designs for Accuracy Optimization of Structure from Motion Data Products
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mueller, Marlin M.marlin.mueller (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7267-3886NICHT SPEZIFIZIERT
Dietenberger, Steffensteffen.dietenberger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0003-2771-6068149233214
Nestler, MaximilianDLR JenaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hese, Sörensoeren.hese (at) uni-jena.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ziemer, JonasUniversität JenaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bachmann, FelixFSU JenaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Leiber, Julianjulia.leiber (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dubois, Clemenceclemence.dubois (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thiel, ChristianChristian.Thiel (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:31 August 2023
Erschienen in:Remote Sensing
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:15
DOI:10.3390/rs15174308
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:2072-4292
Status:veröffentlicht
Stichwörter:unoccupied aerial vehicle (UAV); photogrammetry; structure from motion (SfM); accuracy; flight design; oblique viewing; POI; nadir; distortion correction; digital surface model (DSM)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Komponenten und Systeme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CS - Komponenten und Systeme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Unbemannte Flugsysteme, L - Digitale Technologien
Standort: Jena
Institute & Einrichtungen:Institut für Datenwissenschaften
Hinterlegt von: Müller, Marlin
Hinterlegt am:22 Dez 2023 08:31
Letzte Änderung:22 Dez 2023 08:31

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.