Как MassDOT удалось сделать аэрофотосъемку с дронов легкодоступной, надежной и удобной в использовании

Автор: Адам Карноу (Adam Carnow)

Этот звуковой файл создан с помощью ИИ. Он может содержать неправильное произношение или неестественные фразы.

Мосту требуется проверка. Шоссе нуждается в перекладке покрытия. Железнодорожная линия требует обслуживания. Популяцию чайок нужно пересчитать. В Департаменте транспорта штата Массачусетс (MassDOT) эти проекты не сдвинутся с места без жужжания дрона.

Программа дронов департамента, координируемая Авиационным дивизионом MassDOT, действует на территории всего содружества. Будучи единой службой для всех подразделений MassDOT, программа документирует все: от строительства велосипедных дорожек до роста растительности и состояния дорожных ограждений. Дроны позволяют командам работать быстрее, безопаснее и за малую долю стоимости методов съемки с помощью наземных или пилотируемых воздушных судов.

Тем не менее, когда программа впервые была развернута в таком масштабе, обширный и разнообразный характер проектов MassDOT привел к проблемам с данными. Снимки с дронов поступали непрерывным потоком, но не попадали в единый архив, что приводило к упущенным возможностям повысить ценность данных. В программе отсутствовали повторяемые рабочие процессы и стандарты качества. Обработка данных застопорилась, поставка графических материалов задерживалась, а бригады дублировали работу друг друга.

Сотрудникам Авиационного дивизиона MassDOT необходимо было достичь трех основных целей управления данными с дронов: доступность, надежность и пригодность к использованию.

Синан Абуд (Sinan Abood) стал начальником отдела данных и аналитики Авиационного дивизиона MassDOT в 2023 году с четкой задачей: сделать снимки с дронов легкодоступными, надежными и удобными в использовании. Он переосмыслил аэрофотоснимки с дронов не как набор отдельных результатов проектов, а как корпоративный актив. В связи с этим он создал вокруг них полноценную комплексную систему управления: Авиационный центр данных (Aeronautics Data Hub).

Центр, созданный на базе технологий географических информационных систем (ГИС), содержит данные по каждой миссии дрона, выполненной MassDOT с 2021 года. Центр предоставляет актуальные и исторические данные с дронов — с привязкой к точному местоположению и времени миссии — в распоряжение каждого руководителя, инженера, полевой команды и аналитика агентства.

Всего за несколько кликов менеджеры могут отслеживать прогресс, проверять качество работ и расследовать задержки. Дорожные бригады аннотируют такие объекты, как смотровые колодцы и дренажные системы, чтобы оценить расходы перед началом земляных работ. Команды по обслуживанию железных дорог точно определяют участки, где необходимо расчистить растительность, не перекрывая линию для ручной инспекции. Инженеры-дорожники уверены, что данные соответствуют стандартам качества для точных измерений и безопасности дорог.

«Данные доступны — вы можете их найти, вы можете их искать», — сказал Абуд. «Они каталогизированы, они датированы. Это живая система учета, к которой вы можете вернуться».

Внедрение стандартизации и доступности для данных изображений

Программа дронов MassDOT поддерживает все подразделения, включая железнодорожный и общественный транспорт, аэропорты и авиацию, а также автомагистрали и дороги, а также таких партнеров, как Транспортное управление района Большого Бостона (MBTA), Департамент охраны природы и отдыха штата Массачусетс (DCR) и Береговая охрана США. Это создает растущий объем полетов и увеличивающийся поток данных изображений, поступающих каждую неделю.

Абуд вспоминает, что «находить изображения было непросто», прежде чем он и его команда создали ГИС-центр. «Стандартный подход к обработке данных и помещению их в общую папку себя не оправдал», — сказал он. «Мы убедились в этом на собственном горьком опыте».

Наборы данных были разбросаны по командам, системам и местам хранения. Без единообразных соглашений об именовании, стандартизированных метаданных или четких рабочих процессов даже на базовые вопросы было сложно ответить: является ли этот набор данных самым последним? Кто его собрал? Можно ли использовать его повторно? В некоторых случаях крупные наборы данных доставлялись на жестких дисках или загружались на несколько облачных платформ.

Теперь, когда Авиационный центр данных введен в действие, каждый набор данных изображений следует единому соглашению об именовании (с использованием местоположения, года, месяца и даты миссии) и включает краткую сводку с описанием причин сбора данных, а также три-четыре тега для более точного поиска.

Эта возросшая простота доступа и информированность вызвали резкий рост интереса среди заинтересованных сторон MassDOT. В предыдущие годы запросы на данные с дронов регулярно подавали только два округа; в этом году — все шесть.

«Каждое подразделение и каждый участник могут видеть, на что способны дроны, и задуматься: „Как я могу использовать эту технологию, чтобы сделать свою работу проще и эффективнее?“», — сказал Абуд.

Живая система учета для Содружества

Сегодня Авиационный дивизион MassDOT управляет всей программой дронов и контролирует ее.

«Мы отслеживаем, сколько дронов мы запускаем, кто летал, куда они летали, что они собрали и так далее», — сказал Абуд. «Раньше у нас не было таких возможностей». С шестью штатным пилотами и примерно 55 дополнительными пилотами в распределенной программе MassDOT централизованное отслеживание оказалось необходимым для организации столь сложного портфеля работ.

Интерактивные ГИС-панели мониторинга обновляются каждую пятницу. На них отображается, где летали команды, что было собрано и что обработано. Руководство может осуществлять поиск по базе данных по городу, названию проекта или дате либо кликнуть на интерактивную ГИС-карту, чтобы найти сведения о миссии и проверить ход выполнения работ. Они также могут просматривать статистику отдельных пилотов, такую как количество отработанных часов и пройденные тренинги, или проверять, достаточно ли интенсивно использовалось воздушное судно, чтобы оправдать проведение прогнозного технического обслуживания.

«Доступность — это самое главное», — сказал Абуд об интуитивном дизайне и простой навигации центра. «Нужно сделать все максимально просто. Люди заняты. Некоторые из них проводят в поле 90 процентов своего времени».

Авторизованные пользователи MassDOT могут входить в систему, просматривать наборы данных, запускать анализ, создавать панели мониторинга и добавлять карты в презентации. Визуальные инструменты помогают людям интерпретировать зоны покрытия изображений. Пояснительные страницы разбивают сложные продукты и концепции, такие как истинные ортофотопланы, 3D-сетки и цифровые модели рельефа, чтобы заказчики лучше понимали, о чем они просят и что возможно. Абуд работает напрямую с инженерами и членами других специализированных команд, чтобы гарантировать, что центр говорит на их языке, а аннотации и терминология понятны любому, кто использует данные изображений.

«Мы хотим, чтобы как можно больше людей использовали наши данные и интегрировали их в свои рабочие процессы, чтобы они могли расти, а мы могли расти вместе с ними», — сказал Абуд.

Ремонтные бригады сверяются с актуальными, высокоточными ортофотомозаиками, чтобы расставить приоритеты при ремонте мостов, дорог и взлетно-посадочных полос. Группы реагирования на чрезвычайные ситуации полагаются на оперативные изображения, чтобы в течение нескольких часов оценить последствия штормов или аварий. Экологические аналитики сравнивают исторические снимки, чтобы отслеживать изменения растительности, эрозии и состояния среды обитания.

Данные лидара, которые исторически являлись одним из главных узких мест программы, теперь можно быстро и надежно передавать через сервер изображений и портал. В ходе недавнего тестирования специалисты MassDOT Aeronautics обработали и передали 10 миль лидарных данных, обеспечив их бесшовную потоковую трансляцию в объеме более 400 миллионов точек — даже с iPad в сети 5G. Абуд намерен и дальше расширять возможности системы и показывать другим командам, как лидар можно применять для сложной и трудоемкой работы, такой как управление растительностью и объемный анализ.

Команды и руководство, поддерживающие этот хаб, с энтузиазмом воспринимают новые возможности, которые открывают дроны.

«Мы получаем только положительные отзывы», — отметил Абуд, подчеркнув, что сокращение бюджета может сделать реальные качественные изменения сложной задачей. «Руководство очень довольно тем, что мы смогли использовать существующие ресурсы для создания этой системы и сделать ее доступной для всего MassDOT… Мы даже получаем запросы от других департаментов транспорта с просьбой рассказать, как они могут реализовать такой же подход».

Узнайте, как ГИС превращает аэрофотоснимки и изображения в корпоративный актив.

Адам Карноу (Adam Carnow) — специалист по маркетингу в сфере общественных работ в компании Esri, мировом лидере на рынке географических информационных систем (ГИС). Он является основным докладчиком и идейным лидером. Он сотрудничает с коллегами, партнерами Esri и клиентами, чтобы обеспечить успешное применение ArcGIS в различных областях общественных работ. Г-н Карноу имеет более чем 30-летний опыт работы в качестве специалиста по ГИС в государственном и частном секторах, а также в академической среде. За свою 15-летнюю карьеру в Esri он успел поработать менеджером по работе с клиентами местных органов власти и евангелистом сообщества. До прихода в Esri он работал консультантом и планировщиком по ГИС в индустрии AEC. Он преподавал курсы по ГИС для студентов и аспирантов в Университете Южной Флориды. Он имеет степень бакалавра географии и степень магистра городского и регионального планирования Университета Флориды, а также является сертифицированным городским планировщиком (AICP) и профессионалом в области ГИС (GISP). Он является членом Совета директоров Ассоциации систем городской и региональной информации (URISA) и выпускником Академии лидерства в сфере ГИС URISA.