The use of drones in the study of relief, structure and texture of sediments on examples from Central Poland

Authors

DOI:

https://doi.org/10.18778/1427-9711.21.03

Keywords:

UAV, RTK, GPS, relief mezoforms, litigogy, geology, Jeziorsko, Sulejowski Reservoir, photogrammetry, orthophotos, anthropopressure, aviation law

Abstract

Drones (UAV, unmanned aerial vehicles), along with the development of technology, are more and more used to solve scientific problems. This is particularly true for Earth and environmental sciences, including geomorphology, structural geology and sedimentology. In addition to hardware and technical issues, the parallel development of photogrammetric programs and systems for increasing the precision of drone flight path measurements are contributing to the ability to create land maps as well as 3D models with increasing accuracy. This paper describes the possibility of using drones carrying a non-metric RGB camera or thermal sensor, for the study of morphological changes of terrain based on the analysis of photographs, orthophotos and 3D models. Test studies were carried out in the valleys of the Warta and Pilica rivers in the area of artificial reservoirs, as well as on moraine uplands – mainly in open-pit mines. The results of these tests show that proper flight planning and configuration of the aircraft’s camera work guarantee obtaining the right data necessary for later processing in software, such as GIS. The most important parameters included: determination of the area of the planned raid, flight altitude above ground level, aircraft speed, camera repetition rate and accuracy of the generated material.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Al-Gbory, M.M., Al-Ubaidi, N.M., 2020. Geomagnetic Kp Index and Planetary Magnetosphere Size Relationship: For Mercury and Jupiter During two Types of Geomagnetic Conditions. Baghdad Science Journal 17 (3), 806–817. https://doi.org/10.21123/bsj.2020.17.3.0806
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.21123/bsj.2020.17.3.0806

Bakuła, M., Ostrowski, W., 2012. Zastosowanie cyfrowej kamery niemetrycznej w fotogrametrii lotniczej na wybranych przykładach. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji 24, 11–20.
Google Scholar

Bakuła, M., Przestrzelski, P., 2013. Technologia wiarygodnego pozycjonowania RTK GPS/GLONASS. Przegląd Geodezyjny 7, 3–9.
Google Scholar

Bernasik, J., Mikrut, S., 2007. Fotogrametria inżynieryjna. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Kraków, 1–106.
Google Scholar

Będkowski, K., Piekarski, E., 2017. Podstawy fotogrametrii i teledetekcji dla leśników. Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 1–154.
Google Scholar

Budiharto, W., Irwansyah, E., Suroso, J.S., Chowanda, A., Ngarianto, H., Agung Santoso Gunawan, A., 2021. Mapping and 3D modelling using quadrotor drone and GIS soſtware. Journal of Big Data 8 (48), 1–12. https://doi.org/10.1186/s40537-021-00436-8
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.1186/s40537-021-00436-8

Bujakiewicz, A., Preuss, R., 2000. Aspekty kształcenia i badań naukowych na tle wymogów współczesnych technologii fotogrametrycznych. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji 10 (29), 1–9.
Google Scholar

Ciołkosz, A., Kęsik, A., 1989. Teledetekcja Satelitarna. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1–294.
Google Scholar

Czarnecki, K., 2010. Geodezja współczesna w zarysie. Książka i Wiedza/Gall, Katowice, 1–488.
Google Scholar

Fernández-Lozano, J., Gutiérrez-Alonso, G., 2016. The Use of UAVs (Unmanned Air Vehicles) in Geology, [w:] Petrology of Magmatic and Metamorphic Complexes At Tomsk (Russia). Volume: Proceedings (8) – Tomsk CTSI Publishing House, 1–399.
Google Scholar

Gruber, G.W.J., 2019. Review of DJI Phantom 4 RTK for the Surveying Industry. Rozprawa doktorska University of Southern Queensland Faculty of Health, Engineering and Sciences ENG4111/ENG4112 Research Project, 14–73.
Google Scholar

Kowalewski, G., 2000. Fotointerpretacja cyfrowa w badaniach oddziaływania zbiorników zaporowych na środowisko przyrodnicze (na przykładzie Zalewu Koronowskiego). Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji 10, 48–1: 48–12.
Google Scholar

Matzka, J., Stolle, C., Yamazaki, Y., Bronkalla, O., Morschhauser, A. 2021. The geomagnetic Kp index and derived indices of geomagnetic activity. Space Weather 19. https://doi.org/10.1029/2020SW002641
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.1029/2020SW002641

Olędzki, J.R. (red.) 2007. Teledetekcja Środowiska 38: Regiony Geograficzne Polski. Uniwersytet Warszawski, 1–337.
Google Scholar

Ostrihansky, M., Szmigiero, M., 2020. Prawo Dronów. Bezzałogowe statki powietrzne w prawie Unii Europejskiej oraz Krajowym. Wolters Kluwer.
Google Scholar

Pyka, K., Wiącek, P., Guzik, M., 2020. Surveying with Photogrammetric Unmanned Aerial Vehicles. Archives of Photogrammetry, Cartography and Remote Sensing 32, 79–102.
Google Scholar

Qin, R., Gruen, A., Xianfeng, Huang, 2013. UAV-Project-Building a reality-based 3D model. Coordinates, IX. 18–26. 21. Post-Processing Kinematic Mode MDPI, Drone Jurnal.
Google Scholar

Remzi, E., Alkan, E., Aydin, A., 2021. A Comparative Analysis of UAV-RTK and UAV-PPK Methods in Mapping Different Surface Types. European Journal of Forest Engieneering 2021, 12–25. https://doi.org/10.33904/ejfe.938067
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.33904/ejfe.938067

Sanz-Ablanedo, E., Chandler, J., Rodríguez-Pérez, J., 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 Sensing. https://doi.org/10.3390/rs10101606
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.3390/rs10101606

Taddia, Y., Stecchi, F., Pellegrinelli, A., 2020. Coastal Mapping using DJI Phantom 4 RTK in Post-Processing Kinematic Mode. Drones 2020. https://doi.org/10.3390/drones4020009
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.3390/drones4020009

Ustawa z dnia 3 lipca 2002 roku, Prawo lotnicze (Dz.U., 2019, poz. 1580 z późn. zm.).
Google Scholar

https://droneradar.eu/ (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://drony.ulc.gov.pl/ (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://edziennik.ulc.gov.pl/DU_ULC/2020/69/akt.pdf (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://edziennik.ulc.gov.pl/DU_ULC/2020/70/akt.pdf (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://edziennik.ulc.gov.pl/DU_ULC/2020/73/akt.pdf (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://edziennik.ulc.gov.pl/DU_ULC/2020/74/akt.pdf (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:02019R0947-20200606&from=PL (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://ulc.gov.pl/pl/drony/kategoria-szczegolna/5299-kategoria-szczegolna (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://www.easa.europa.eu/downloads/110913/en (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://www.swpc.noaa.gov/products/planetary-k-index (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://www.ulc.gov.pl/pl/drony/czesto-zadawane-pytania-faq/496-sprzet/5518-czy-moj-dron-zalicza-sie-do-zabawek (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

https://www.ulc.gov.pl/pl/drony/kategoria-otwarta-informacje (dostęp: 30.12.2022).
Google Scholar

Published

2022-12-31

How to Cite

Kossowski, M. (2022). The use of drones in the study of relief, structure and texture of sediments on examples from Central Poland. Acta Universitatis Lodziensis. Folia Geographica Physica, (21), 35–47. https://doi.org/10.18778/1427-9711.21.03

Issue

Section

Articles