Арзан баадагы УУА фотограмметриясы жана катышуучу Географиялык маалымат системасы (Participatory GIS, P-GIS) ыкмасы, бул изилдөөдө айыл масштабындагы жогорку деталдуу аба сүрөттөрүн геометриялык жактан иштетип, жергиликтүү жетекчилердин мейкиндиктик билимин карта түзүүгө кошкон картографиялык иш агымы болуп саналат. Изилдөө Индонезиянын Batu City аймагындагы Punten Village жеринде DJI Mavic Pro менен болжол менен 120 m учуу бийиктигинде алынган 1.007 сүрөттү Agisoft Metashape программасында иштетип; сүрөттөр блогун тогуз Ground Control Point (GCP) менен байланыштырып, тактыгын 16 Independent Check Point (ICP) аркылуу текшерген. GCP жана ICP координаттарынын баары геодезиялык GNSS ордуна керектөөчү класстагы Garmin 64s кол GPS-и менен өлчөнгөн. Ортомозаика үчүн CE90 мааниси 1,347 m, DEM үчүн LE90 мааниси 0,6113 m болуп табылган; бул маанилер BIG Regulation No. 15/2014 алкагында тиешелүүлүгүнө жараша 1:10.000 жана 1:5.000 масштабдарында Class 1 чектеринде бааланган. Бирок натыйжалар ошол эле кол-GPS шилтемесине салыштырмалуу шайкештикти көрсөтөт; көз карандысыз геодезиялык көзөмөл колдонулбагандыктан, абсолюттук мейкиндиктик тактыктын далили эмес.
Ортомозаика 36.214 × 47.208 пиксел өлчөмүндө, болжол менен 4,1 cm/пиксел Ground Sample Distance (GSD) менен жана болжол менен 1,72 km² камтуу аянтында түзүлгөн. 1.007 сүрөттүн ичинен 979 сүрөт тегизделип, 435.884 tie point алынган жана ортомозаиканы иштетүү болжол менен 17 саатка созулган. Digital Elevation Model (DEM) болжол менен 45 мүнөттө түзүлүп; 43,2 cm/пиксел чечилиш жана 5,36 чекит/m² тыгыздык билдирилген.
UAV продуктуларынан административдик чек ара, эңкейиш, контур жана жер каптоосу карталары алынган. Айыл жетекчилери жана 8 RW менен 35 RTнин жетекчилери ортомозаикада көрүнгөн жолдорду, сугат каналдарын жана башка жер белгилерин өздөрүнүн талаа билими менен шайкеш келтирип, административдик чек араларды тастыктоого катышкан. Изилдөө бул процессти жерге негизделген географиялык үйрөнүү үчүн потенциалдуу чөйрө катары чечмелейт; бирок катышуучуларда spatial thinking, окуудагы жетишкендик же географиялык сабаттуулук өзгөрүүсүн өлчөгөн эксперименттик маалымат чогулткан эмес.
Изилдөөнүн эң маанилүү методологиялык билдирүүсү — арзан УУА жана керектөөчү класстагы кол GPS-и менен айылдык пландоодо колдонууга боло турган деталдуу мейкиндиктик продуктуларды түзүүгө болору, бирок картанын ишенимдүүлүгү колдонулган жердеги көзөмөл шилтемесинин сапаты менен чектелери. Ошондуктан карталардын колдонууга жарамдуулугу сүрөттүн чечилиши менен гана эмес, геометриялык тактык кантип өлчөнгөнүн жана маалымат боштуктары кайда экенин колдонуучулардын билиши менен бирге бааланууга тийиш.
Изилдөөнүн негизги көйгөйү эмнеде?
Индонезиянын One Map Policy ыкмасы мейкиндиктик маалыматтардын бирдиктүү шилтеме, бирдиктүү стандарт, бирдиктүү маалымат базасы жана бирдиктүү геопортал астында шайкеш болушун көздөйт. Бирок айылдык калктуу конуштардын айрымдарында актуалдуу, жогорку чечилишке ээ жана жергиликтүү чечим кабыл алууга жетиштүү деталдуу маалымат түзүү үчүн зарыл болгон геодезиялык инфраструктура, каржылык ресурс жана техникалык мүмкүнчүлүк чектелүү.
Изилдөө бул көйгөйдөн чыгып, эки талапты бир системада бириктирет. Биринчи талап — айыл масштабында жетиштүү геометриялык тактыкка ээ сүрөт жана бийиктик маалыматын түзүү. Экинчи талап — жергиликтүү жетекчилер өздөрү билген чек араларды, жолдорду, сугат каналдарын жана башка мейкиндиктик белгилерди ушул техникалык продуктулар менен байланыштыра алышы.
Изилдөө кайсы суроолорго жооп издеп жатат?
- UAV сүрөттөрүнөн түзүлгөн ортомозаика жана DEMдин геометриялык тактыгы кандай деңгээлде?
- Бул продуктулардын деталдуулук деңгээли айыл масштабындагы мейкиндиктик маалыматты жаңыртууга жана аймактык өнүгүү пландоосун колдоого жетиштүүбү?
- UAV жана P-GIS аркылуу биргелешип түзүлгөн карталардын жерге негизделген географиялык үйрөнүү жагынан кандай потенциалы бар?
Үчүнчү суроо башка экөөнөн айырмаланат. Алгачкы эки суроо өлчөө жана карта түзүү аркылуу техникалык жактан текшерилсе, үчүнчү суроо үчүн түздөн-түз окуу маалыматы чогултулган эмес. Демек, билим берүү бөлүгү эксперименттик окуу-натыйжалуулук табылгасы эмес, техникалык жана катышуучу процесстин билим берүүдө колдонулушу жөнүндө булак авторлорунун чечмелөөсү.
Изилдөө аймагы
| Өзгөчөлүк | Маани |
|---|---|
| Жайгашкан жер | Punten Village, Bumiaji District, Batu City, Indonesia |
| Координата | 7°49′53,46″ S; 112°31′22,87″ E |
| Айылдын жалпы аянты | 281,94 ha |
| Кичи айыл | Krajan, Gempol, Kungkuk, Payan |
| RW | 8 |
| RT | 35 |
| Жер бедеринин мүнөзү | Тоолуу–дөңсөөлүү |
| Статистикалык булактагы болжолдуу бийиктик | Деңиз деңгээлинен 800 m жогору |
| UAV DEMде көрүнгөн бийиктик аралыгы | болжол менен 868–1.099 m |
| Координата зонасы | UTM Zone 49S |
Учуу жана сүрөт чогултуу тартиби
UAV сүрөттөрү 25 август 2023 күнү алынган. Pix4D App менен учуу жолу болжол менен 120 m бийиктикте пландалып, алдыга жана капталга сүрөттөрдүн кабатталышы %80 көрсөткүчүнөн жогору кармалган. Учуу планында жер бедери, дарактар жана бийик имараттар сыяктуу тоскоолдуктар, ошондой эле аба ырайы жана жарык шарттары эске алынган.
Сүрөттөр 4000 × 3000 пиксел чечилиште жана 4,73 mm фокус аралыкта жазылган.
| Курал | Булакта берилген негизги өзгөчөлүк же милдет |
|---|---|
| DJI Mavic Pro | 734 g; максималдуу учуу ылдамдыгы 65 km/h; 3.830 mAh Li-Po батарея; 11,4 V; болжол менен 27 мүнөткө чейинки учуу убактысы; болжол менен 7 km аралык |
| FC220 камерасы | 1/2,3″ CMOS; 12 MP; 26 mm 35-mm эквиваленттүү көрүү; f/2.2 |
| Garmin 64s | GPS + GLONASS, үч октуу электрондук компас, акселерометр жана гироскоп; талаада X, Y, Z координаттарын өлчөө |
| GCP белгилери | 3 × 3 m кызыл-көк буталар |
| Pix4D App | Учуу маршрутун программалоо |
| Agisoft Metashape | Фотограмметриялык сүрөт иштетүү, камераларды тегиздөө, GCP колдонуу, ортомозаика жана DEM түзүү |
| ArcGIS 10.4 | Ортомозаика/DEM визуалдаштыруу, эңкейиш, контур жана жер каптоосун талдоо |
| Microsoft Excel | RMSE, CE90 жана LE90 эсептөөлөрүн жүргүзүү |
GCP менен ICPнин Айырмасы Эмне?
Ground Control Point (GCP) — UAV сүрөт блогун реалдуу дүйнөнүн координат системасына байлоо жана фотограмметриялык моделди жөндөө үчүн колдонулган көзөмөл чекити; Independent Check Point (ICP) болсо моделди жөндөөгө кошулбайт жана даяр продуктунун тактыгын көз карандысыз текшерүү үчүн сакталат. Бул изилдөөдө 9 GCP моделди геореференциялоодо, 16 ICP CE90 жана LE90 тактык тесттеринде колдонулган.
GCP менен ICPни эмне үчүн бөлүү керек?
GCP моделди түзүүгө түздөн-түз катышкандыктан, GCPдеги төмөн калдык ката моделдин ошол көзөмөл чекиттерине канчалык жакшы шайкеш келгенин көрсөтөт. Бул натыйжа өз алдынча көз карандысыз карта тактыгы эмес.
ICPлер моделге үйрөтүлбөгөндүктөн, ICP координаттарынын картадагы дал келүүлөрү менен чыныгы талаа шилтемелеринин ортосундагы айырмачылыктар продуктунун тышкы текшерүүсүнө жакыныраак өлчөм берет.
Бул изилдөөдө GCP residual RMSE мааниси 0,801 m болуп табылган, бирок көз карандысыз тактык баалоосу 16 ICP аркылуу жүргүзүлгөн.
GCP каталарынын бөлүштүрүлүшү
| GCP | X катасы (m) | Y катасы (m) | X² + Y² (m²) |
|---|---|---|---|
| 1 | -0,278 | 0,203 | 0,119 |
| 2 | 0,184 | -0,094 | 0,043 |
| 3 | 0,180 | 0,108 | 0,044 |
| 4 | 0,685 | -0,007 | 0,469 |
| 5 | -0,057 | -0,254 | 0,068 |
| 6 | 0,239 | -0,118 | 0,071 |
| 7 | 1,598 | 0,728 | 3,085 |
| 8 | 0,240 | -1,219 | 1,544 |
| 9 | -0,372 | -0,432 | 0,325 |
| Квадраттык каталардын суммасы | 5,767 m² | ||
| Орточо квадраттык маани | 0,641 m² | ||
| GCP горизонталдык RMSE | 0,801 m | ||
GCP 7 жана GCP 8 бирге жалпы квадраттык residualдын болжол менен %80 үлүшүн түзөт. Булак муну бир нече жергиликтүү көзөмөл чекитиндеги чоң каталар блок ичиндеги шайкештикке олуттуу таасир бере аларын көрсөткөн белги катары талкуулайт.
Фотограмметриялык иштетүү чынжыры
Agisoft Metashape иш агымы сүрөттөрдү импорттоо жана параметрлерди жөндөөдөн башталат. Андан соң сүрөттөрдө жалпы көрүнгөн белгилер дал келтирилип, камера позициялары тегизделет жана sparse point cloud түзүлөт. GCPлер системага кошулуп, сүрөттөрдө белгиленет, камера геометриясы оптималдаштырылат, андан кийин mesh/texture жана акыркы ортомозаика менен DEM продуктулары түзүлөт.
Ортомозаика менен DEMдин Айырмасы Эмне?
Ортомозаика — ар түрдүү аба сүрөттөрүнүн камера кыйшаюусунан, перспективадан жана жер бедеринен келип чыккан геометриялык бурмалоолорун оңдоп, бирдиктүү карта сымал сүрөткө бириктирүү; Digital Elevation Model (DEM) болсо ар бир жайгашуу үчүн бийиктик маалыматын көрсөткөн санариптик бет/жер бедери модели. Бул изилдөөдө ортомозаика административдик чек ара жана жер каптоосу сыяктуу горизонталдык мейкиндиктик чечмелөөлөрдө, DEM болсо эңкейиш жана контур түзүүдө колдонулган.
Ортомозаика натыйжасы
| Метрика | Булактагы маани |
|---|---|
| Чогултулган сүрөт | 1.007 |
| Тегизделген камера позициясы | 979 |
| Tie point | 435.884 |
| Учуу бийиктиги | болжол менен 120 m |
| Кабатталуу | >%80 |
| Ортомозаиканын өлчөмү | 36.214 × 47.208 пиксел |
| Ground resolution / GSD | 4,1 cm/пиксел |
| Камтуу | болжол менен 1,72 km² |
| Иштетүү убактысы | болжол менен 17 саат |
Камера сүрөттөрүнүн кабатталуусу бүт блок боюнча бирдей эмес. Булак өзгөчө изилдөө блогунун жогорку-оң бөлүгүндөгү көтөрүлгөн жер бедери, байланыш мунаралары, бийик имараттар жана кипарис дарактары сүрөт тартууну кыйындатканын көрсөтөт.
Ортомозаикада айрым маалымат боштуктары да бар. Булак бул боштуктарды алыстан башкаруу–дрон ортосундагы начар сигнал, күчтүү шамал, туман жана пландалган учуу бийиктигинен бийик мунара/дарак сыяктуу объекттер менен байланыштырат. Бул боштуктар геометриялык тактык классы жакшы болсо да, картанын толуктугуна байланышкан өзүнчө чектөө.
DEM натыйжасы
| Метрика | Булактагы маани |
|---|---|
| Иштетүү убактысы | болжол менен 45 мүнөт |
| Чечилиш | 43,2 cm/пиксел |
| Чекит тыгыздыгы | 5,36 чекит/m² |
| Картага түшүрүлгөн бийиктик аралыгы | болжол менен 868–1.099 m |
| Негизги туунду продуктулар | Эңкейиш жана контур карталары |
Булак метод бөлүмүндө маанилүү техникалык айырманы белгилейт: эгер интерполяцияга чейин жер чекиттери бөлүнбөсө, DEM имараттар менен өсүмдүк каптоосун камтыган Digital Surface Model (DSM) мүнөзүндө болушу мүмкүн; эгер жалаң гана ачык жер чекиттери колдонулса, Digital Terrain Model (DTM) мүнөзүнө ээ болот. Бирок изилдөө Punten DEM түзүлгөндө жерди классификациялоо так кандай колдонулганын майда-чүйдөсүнө чейин билдирбейт. Бул жетишсиздик өзгөчө эңкейиш чечмелөөсүн кайра өндүрүү мүмкүнчүлүгү үчүн маанилүү.
Катышуучу GIS Бул Изилдөөдө Кантип Колдонулган?
Participatory GIS UAV ортомозаикасындагы мейкиндиктик объекттерди айыл жетекчилеринин жергиликтүү билими менен бирге чечмелөө үчүн колдонулган; Punten Village жетекчилери жана 8 RW менен 35 RTнин жетекчилери жолдор, сугат каналдары жана башка таанылуучу жер белгилери аркылуу административдик чек араларды талкуулап жана тастыктап, техникалык аба сүрөтүн жергиликтүү аймак билими менен бириктиришкен.
Эмне үчүн жалгыз UAV сүрөтү жетиштүү эмес?
Аба сүрөтү жолдорду, үйлөрдү, талаа чек араларын жана каналдарды көрсөтө алат; бирок көрүнгөн ар бир сызыктын административдик же коомдук жактан эмнени билдирерин бир гана сүрөттөн аныктоо мүмкүн эмес. Чек ара физикалык дубалга дал келбеши мүмкүн же жергиликтүү башкаруу үчүн маанилүү каналдын функциясын сүрөттөн түшүнүү кыйын болушу мүмкүн.
P-GIS бул жерде техникалык өкүлчүлүк менен жергиликтүү билимди бириктирет. Изилдөө географиялык билим берүү жагынан маанилүү деп эсептеген процесс — тургундарга даяр картаны гана берүү эмес; алардын карта эмнени билдирерин чечмелөөсү, чек араларды тастыктоосу жана картанын тактык чектерин суроосу.
Бул Изилдөө Жерге Негизделген Географиялык Үйрөнүү Өнүккөнүн Далилдейби?
Жок. Изилдөөдө катышуучулардын spatial thinking, географиялык сабаттуулук же окуудагы жетишкендиктери үчүн алдын ала тест/кийинки тест же башка билим берүү өлчөөсү жүргүзүлгөн эмес; изилдөө UAV продуктуларынын тактыгы, P-GIS процесси жана карталардагы жергиликтүү мейкиндиктик маалыматтын негизинде бул процесс жерге негизделген географиялык үйрөнүү үчүн колдонууга боло турган чөйрө түзүшү мүмкүн деп гана сунуштайт.
Булак бул билим берүү потенциалын үч негизги функция менен байланыштырат: ортомозаика күнүмдүк турмушта белгилүү жолдорду, үйлөрдү жана сугат каналдарын куштун көз карашындай бир шилтемеге бириктирет; DEMден алынган эңкейиш жана контур карталары жергиликтүү эл күнүмдүк тажрыйбасында билген тик/түз жер бедери үлгүсүн сандык өкүлчүлүккө айлантат; CE90 жана LE90 маанилеринин документтештирилиши болсо колдонуучуга “бул картага кайсы масштабда жана канчалык ишенсем болот?” деген суроо берүүгө түрткү берет.
Бирок бул үч өзгөчөлүк түздөн-түз окуу натыйжасы эмес. Булактын өз сөзү боюнча, бул чындап адамдардын эңкейиш, жер пайдалануу, чек аралар жана коркунучтар жөнүндө ой жүгүртүү ыкмасын өзгөртүп-өзгөртпөгөнү келечекте маектешүү, sketch-map же spatial-thinking тапшырмалары менен текшерилиши керек.
Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары
Геометриялык тактык эмнени билдирет?
Изилдөөдө геометриялык тактык картадагы жайгашуунун реалдуу дүйнөдөгү шилтеме жайгашууга канчалык дал келиши аркылуу бааланган. Горизонталдык тактык X жана Y координата айырмаларына, вертикалдык тактык Z/бийиктик айырмасына негизделет.
CE90 жана LE90 Эмнени Өлчөйт?
CE90 горизонталдык жайгашуу каталарынын %90 ишеним деңгээлинде шилтемеге салыштырмалуу кайсы чоңдуктун ичинде каларын көрсөткөн горизонталдык тактык метрикасы; LE90 ошол эле ыкманы вертикалдык/бийиктик катасына колдонот. Изилдөө BIG Regulation No. 15/2014 алкагында \(CE90=1.5175\times RMSE_r\) жана \(LE90=1.6499\times RMSE_z\) байланыштарын колдонгон.
Булакта берилген эки негизги теңдеме:
\[ CE90=1.5175\times RMSE_r \]
\[ LE90=1.6499\times RMSE_z \]
Бул жерде:
- \(RMSE_r\): X жана Y координата каталары бирге түзгөн горизонталдык Root Mean Square Error мааниси.
- \(RMSE_z\): Z/бийиктик айырмаларынын Root Mean Square Error мааниси.
- 1,5175 жана 1,6499: изилдөө BIG Regulation алкагында колдонгон CE90 жана LE90 өзгөртүү коэффициенттери.
Булактагы Equation (3) эмне үчүн көңүл бурууну талап кылат?
Булакта басылган Equation (3) көрсөтүлүшүндө горизонталдык RMSEнин аралык туюнтмасы жана бөлгүчү боюнча терүү/нотация так эместиги бар. Ошол эле учурда булак Table 5 колдонулган чыныгы арифметиканы ачык кайра түзүүгө мүмкүндүк берет: 16 ICPнин \(\Delta X^2+\Delta Y^2\) суммасы 12,602 m², орточосу 0,788 m² жана квадраттык тамыры болжол менен 0,887 m.
Демек, таблицадагы эсеп:
\[ RMSE_r=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n}\left(\Delta X_i^2+\Delta Y_i^2\right)}{n}} \]
түрүндө окулушу мүмкүн.
Бул көрсөтүлүш булак Table 5 арифметикасынын түшүндүрмөлүү кайра түзүлүшү; басылган Equation (3) унчукпай оңдолгон түпнуска форма катары берилбейт.
Булактагы сумма колдонулганда:
\[ RMSE_r=\sqrt{\frac{12.602}{16}} \approx0.8875\text{ m} \]
андан кийин:
\[ CE90=1.5175\times0.8875 \approx1.347\text{ m} \]
алынат.
Вертикалдык тактык үчүн:
\[ RMSE_z=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n}(\Delta Z_i)^2}{n}} \]
жана булак Table 7 суммасы колдонулганда:
\[ RMSE_z=\sqrt{\frac{2.197}{16}} \approx0.3706\text{ m} \]
\[ LE90=1.6499\times0.3706 \approx0.6113\text{ m} \]
натыйжа алынат.
16 ICP чекитиндеги каталардын бөлүштүрүлүшү
| ICP | ΔX (m) | ΔY (m) | ΔX²+ΔY² (m²) | ΔZ (m) | ΔZ² (m²) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,0245 | -0,2016 | 0,0412 | -0,492 | 0,242 |
| 2 | -0,1569 | 0,0006 | 0,0246 | -0,404 | 0,163 |
| 3 | 0,0631 | -0,0437 | 0,0059 | -0,283 | 0,080 |
| 4 | -0,1069 | 0,2474 | 0,0726 | -0,118 | 0,014 |
| 5 | -1,7282 | -0,7406 | 3,5351 | 0,260 | 0,068 |
| 6 | 0,1759 | -0,2763 | 0,1073 | -0,119 | 0,014 |
| 7 | -0,3389 | 0,3577 | 0,2428 | -0,793 | 0,628 |
| 8 | 0,2615 | -0,5771 | 0,4014 | -0,387 | 0,150 |
| 9 | -0,1750 | -0,0420 | 0,0324 | -0,038 | 0,001 |
| 10 | 0,3085 | 0,2232 | 0,1450 | 0,094 | 0,009 |
| 11 | -0,0841 | -0,0553 | 0,0101 | -0,024 | 0,001 |
| 12 | -1,3694 | -2,1514 | 6,5038 | -0,510 | 0,260 |
| 13 | -0,0341 | -0,0453 | 0,0032 | -0,022 | 0,001 |
| 14 | -0,0963 | 0,4775 | 0,2373 | -0,352 | 0,124 |
| 15 | -0,3513 | 0,3709 | 0,2609 | -0,376 | 0,142 |
| 16 | -0,8900 | -0,4319 | 0,9787 | -0,548 | 0,300 |
| Квадраттык каталардын суммасы | 12,602 | 2,197 | |||
Горизонталдык квадраттык катанын болжол менен %80 үлүшү болгону ICP 5 жана ICP 12 чекитинен келип чыгат. Бул натыйжа жалпы тактык метрикасына бир нече жергиликтүү ката чекити олуттуу таасир бере аларын көрсөтөт.
16 вертикалдык айырманын ичинен 14 айырма терс. Булак орточо вертикалдык айырма болжол менен −0,26 m экенин белгилеп, бул кокустук чачыроодон тышкары системалуу вертикалдык офсетке ишарат кыларын талкуулайт.
1,347 m CE90 жана 0,6113 m LE90 Абсолюттук Мейкиндиктик Тактыкты Билдиреби?
Жок. GCPлер жана ICPлер бир эле Garmin 64s керектөөчү класстагы кол GPS-и менен өлчөнгөндүктөн \(CE90=1.347\) m жана \(LE90=0.6113\) m маанилери UAV продуктуларынын ушул шилтеме координаттарына дал келишин көрсөтөт; кол-GPSтин өзүнүн абсолюттук жайгашуу каталары эки маалымат тобунда тең болушу мүмкүн болгондуктан, чыныгы абсолюттук тактыкты тастыктоо үчүн көз карандысыз геодезиялык GNSS көзөмөл чекиттери керек.
Бул айырма эмне үчүн маанилүү? Эгер шилтеме координатанын өзү, мисалы, жалпы багыттагы жылышка ээ болсо, UAV модели шилтемеге абдан жакшы дал келиши мүмкүн, бирок UAV продуктусу да, шилтеме да реалдуу дүйнө координатынан бирге жылып кеткен болушу мүмкүн. Bundle block adjustment сүрөт блогундагы кокустук GCP таасирин азайтышы мүмкүн, бирок шилтеме координатанын өз катасын жок кыла албайт.
BIG тактык класстары менен салыштыруу
| Продукт / метрика | Натыйжа | Бааланган масштаб | Class 1 чеги | Булактагы классификация |
|---|---|---|---|---|
| Ортомозаика CE90 | 1,347 m | 1:10.000 | 2,0 m | Class 1 |
| DEM LE90 | 0,6113 m | 1:5.000 | 1,0 m | Class 1 |
Административдик чек ара картасы
UAV ортомозаикасы менен P-GIS чек ара маалыматтарын бириктирүүнүн натыйжасында Punten Village административдик чек ара картасы даярдалган. Булак айыл 8 RW жана 35 RTден турарын билдирет.
Булак боюнча RW 04 / Gempol Hamlet 29,6 ha, RW 06 / Kungkuk Hamlet 71,7 ha аянтка ээ, эң кичине бирдик RW 05 болжол менен 5,6 ha.
Эңкейиш картасы
| Эңкейиш | Булак классы | Аянт (ha) | Пайыз |
|---|---|---|---|
| %0–8 | Тегиз | 56,782 | %42,56 |
| %8–15 | Эңкейиш | 39,716 | %29,77 |
| %15–25 | Бир аз тик | 25,647 | %19,22 |
| %25–45 | Тик | 10,062 | %7,54 |
| >%45 | Абдан тик | 1,205 | %0,90 |
Бул класстардын аянт суммасы болжол менен 133,412 ha. Демек, Table 9 пайыздары 281,94 ha болгон бүт айылдын аянтын эмес, булак колдонгон эңкейиш талдоо аянтынын бөлүштүрүлүшүн көрсөтөт. Булак жалпы айыл аянты менен 133,412 ha эңкейиш талдоо аянтынын айырмасын өзүнчө түшүндүрбөйт.
Булак эңкейиш негизинен айылдын борбору менен түштүгүндө тегиз–эңкейиш, ал эми тик аймактар түндүк бөлүктөрүндө топтолгонун билдирет.
Контур картасы
DEMден QGIS колдонулуп контур картасы чыгарылган жана бийиктик маанилери болжол менен 868,1 mден 1.098,9 mге чейин өзгөрөрү билдирилген. Түштүк бөлүктөр көбүрөөк эңкейиш түздүктөрдөн, түндүк бөлүктөр болсо бийик дөңсөөлүү жерлерден турат.
Жер каптоосун классификациялоо
Жер каптоосу ортомозаикадан ArcGIS maximum-likelihood supervised classification ыкмасы менен алты класска бөлүнгөн: buildings, bushes, vegetation, road body, water bodies жана vacant land.
Бирок изилдөө confusion matrix, overall accuracy, producer's accuracy, user's accuracy, kappa же көз карандысыз талаа үлгүлөрү менен тематикалык тактыкты текшерүүнү билдирбейт. Ошондуктан булак жер каптоо класстарынын аянттарын indicative / көрсөткүч мүнөзүндө карап чыгуу керектигин ачык белгилейт.
| Класс | Булактагы аянт (km²) | Булактагы пайыз |
|---|---|---|
| Имараттар | 0,263 | %13,07 |
| Бадалдар | 0,277 | %13,74 |
| Өсүмдүк каптоосу | 0,728 | %36,16 |
| Жол аянты | 0,186 | %9,27 |
| Суу объекттери | 0,133 | %7,08 |
| Бош жер | 0,292 | %14,53 |
| Булактагы total сап | 1,72 | %100 |
| Категория маанилеринин Verianla арифметикалык суммасы | 1,879 | %93,85 |
Ошондуктан Table 10 өз ичинде арифметикалык жактан жабылбайт. Verianla 1,72 km² же %100 суммасын категория маанилерин мажбурлап өзгөртүү менен кайра түзбөйт.
Булак өз маанилеринде vegetation классын 0,728 km² жана %36,16 менен эң чоң жер каптоо классы деп билдирет. Тематикалык тактык тести жүргүзүлбөгөндүктөн бул натыйжа так жер инвентаризациясы катары эмес, колдонулган классификация процессинин билдирилген натыйжасы катары бааланууга тийиш.
Изилдөө колдогон жыйынтыктар
- Арзан DJI Mavic Pro сүрөттөрүнөн айыл масштабында жогорку деталдуу ортомозаика жана DEM түзүлгөн.
- Ортомозаика кол-GPS шилтемесине салыштырмалуу CE90=1,347 m натыйжасы менен BIG 1:10.000 Class 1 чегинин ичинде классификацияланган.
- DEM кол-GPS шилтемесине салыштырмалуу LE90=0,6113 m натыйжасы менен BIG 1:5.000 Class 1 чегинин ичинде классификацияланган.
- UAV продуктуларынан административдик чек ара, эңкейиш, контур жана жер каптоо продуктулары алынган.
- P-GIS процесси айыл жетекчилерине жергиликтүү чек ара жана landmark билимин ортомозаика менен шайкеш келтирүүгө мүмкүнчүлүк берген.
- Картанын тактыгы жана жетишпеген аймактары ачык документтештирилиши колдонуучуларга картаны сын көз менен баалоо үчүн негиз берет.
Изилдөө түздөн-түз колдобогон жыйынтыктар
- CE90=1,347 m мааниси абсолюттук геодезиялык жайгашуу тактыгын далилдебейт.
- LE90=0,6113 m мааниси абсолюттук бийиктик тактыгын далилдебейт.
- Garmin 64s координаттары geodetic-grade GNSS тактыгында экени көрсөтүлгөн эмес.
- Картанын бардык бөлүктөрү толук экени көрсөтүлгөн эмес; ортомозаикада маалымат боштуктары бар.
- Жер каптоо класстарынын тематикалык тактыгы confusion matrix же көз карандысыз талаа үлгүлөрү менен текшерилген эмес.
- Катышуучулардын spatial-thinking же географиялык сабаттуулук көндүмдөрүнүн өсүшү өлчөнгөн эмес.
- P-GIS окуудагы жетишкендикти жогорулатарын эксперименттик түрдө далилдеген эмес.
- Түзүлгөн продуктулар кадастр же жогорку тактык талап кылынган инженердик өлчөөлөрдүн ордун баса алары көрсөтүлгөн эмес.
- Натыйжаларды бардык айылдык конуштарга ошол эле тактык менен жалпылоого болору көрсөтүлгөн эмес.
Булактагы маанилүү отчет көйгөйлөрү
| Тема | Булакта көрүнгөн абал | Verianla ыкмасы |
|---|---|---|
| Equation (3) | Горизонталдык RMSE көрсөтүлүшүндө бөлгүч/аралык нотация Table 5 таблицасынын чыныгы арифметикасы менен ачык дал келбейт. | Булак натыйжалары сакталат; Table 5 таблицасынын 16 ICP аркылуу жүргүзгөн арифметикасы өзүнчө түшүндүрүлөт. |
| Figure номерлери | Текст ичинде Figure 2, 3, 4 жана 5 үчүн айрым жерлерде Figure 5, 7, 8 жана 9 шилтемелери колдонулган. | Сүрөттүн чыныгы мазмуну негизге алынат; номер жылыштары маалымат катары чечмеленбейт. |
| Table 6 | Горизонталдык precision classification сабынын тилке жайгашуусу бузулган көрүнөт. | CE90=1,347 m жана 1:10.000 Class 1 чеги 2 m, Table 3 жана prose менен бирге колдонулат. |
| Table 10 | Категория аянттары 1,879 km² жана пайыздар %93,85 болсо, total сап 1,72 km² жана %100 берет. | Маанилер өзгөртүлбөй, дал келбестик ачык көрсөтүлөт. |
| DEM түрү | Булак DSM–DTM айырмасы маанилүү экенин түшүндүрөт, бирок ground filtering процессин майда-чүйдөсүнө чейин билдирбейт. | DEM сөзсүз жалаң-жер DTM деп болжолдонбойт. |
Изилдөөнүн негизги күчтүү жактары
Көз карандысыз көзөмөл чекиттери: ICPлерди bundle adjustmentка кошпоо GCP residualга караганда мазмундуураак тышкы көзөмөл берет.
Жогорку сүрөт redundansı: %80 көрсөткүчүнөн жогору алдыга/капталга кабатталуу жана жүз миңдеген tie point фотограмметриялык блоктун ички геометриясын бекемдейт.
Техникалык тактык чегинин ачык жазылышы: Авторлор кол-GPS шилтемеси менен алынган маанилерди абсолюттук тактык катары көрсөтүшпөйт.
Технология менен жергиликтүү билимди бириктирүү: Карта түзүү процесси жөн гана үстөл үстүндөгү сүрөт иштетүү эмес; административдик чек ара маалыматы жергиликтүү жетекчилер менен текшерилген.
Жетишпеген маалыматты ачык кармоо: Ортомозаикадагы боштуктар жашырылган эмес жана алардын чечим кабыл алууга тийгизген таасири талкууланган.
Негизги методологиялык чектөөлөр
Ground reference сапаты: GCP жана ICP өлчөөлөрү бир эле consumer-grade Garmin 64s менен жүргүзүлгөн.
Көз карандысыз geodetic control жок: Абсолюттук CE90/LE90 тактыгы geodetic-grade GNSS менен текшерилген эмес.
Системалуу вертикалдык офсет: 16 вертикалдык айырманын ичинен 14 айырма терс болушу болжол менен −0,26 m бир багыттагы жалпы айырма бар экенин көрсөтөт.
Жергиликтүү ката топтолушу: GCP 7–8 жана ICP 5–12 сыяктуу аз сандагы чекиттер жалпы квадраттык катанын чоң бөлүгүн түзөт.
Ортомозаика боштуктары: Шамал, туман, сигнал, бийик объекттер жана жер бедеринин шарттары айрым аймактардын жетишпей калышына себеп болгон.
DEM түзүү деталдары: DSM/DTM айырмасын аныктаган жер классификациялоо процесси жетиштүү деталдуу билдирилген эмес.
Жер каптоосун текшерүү: Тематикалык accuracy assessment жүргүзүлгөн эмес.
Table 10 арифметикасы: Жер каптоонун жалпы аянты жана пайыздары өз ичинде шайкеш эмес.
Билим берүү таасири өлчөнгөн эмес: Жерге негизделген географиялык үйрөнүү потенциалы эмпирикалык learning-outcome тести менен бааланган эмес.
Иштетүү мүмкүнчүлүгү: Болжол менен 17 саат ортомозаиканы иштетүү убактысы жана талап кылынган программалык/аппараттык көндүмдөр айыл башкаруусунун толук өз алдынча өндүрүш жүргүзүшүн кыйындатышы мүмкүн.
Келечектеги изилдөөлөр үчүн булак сунуштары
Булак келечекте geodetic ground control жана көз карандысыз check point колдонууну, жер каптоо классификациясынын тематикалык тактыгын талаа үлгүлөрү менен текшерүүнү жана айыл тургундарынын карта түзүү/чечмелөө процесси алардын жер бедери, эңкейиш, чек ара жана коркунуч жөнүндө ой жүгүртүү ыкмасын өзгөртүп-өзгөртпөгөнүн маектешүү, sketch map же ылайыкташтырылган spatial-thinking тапшырмалары менен изилдөөнү сунуштайт.
Авторлор ошондой эле бул иш агымын village digitalization / Desa Digital программаларына жайгаштырууну, айылдык коомчулуктар мейкиндиктик маалыматтын колдонуучусу гана эмес, өндүрүүчүсү да боло алабы-жокпу текшерүү үчүн табигый келечек изилдөө чөйрөсү катары баалашат.
Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү
Түпнуска аталыш: Low-Cost UAV Photogrammetry and Participatory GIS for Village Mapping: Geometric Accuracy and Place-Based Geographical Learning in Rural Indonesia.
Авторлор: Agum Yudatama, Purwanto, Ghada Abd Elsattar Mohammed Oraby.
Авторлордун ирети: Булак PDF ирети сакталган.
Тең салым: Булакта equal-contribution билдирүүсү жок.
Жооптуу автор: Agum Yudatama.
Agum Yudatama жана Purwanto аффилиациясы: Department of Geography, Universitas Negeri Malang, Malang, Indonesia.
Ghada Abd Elsattar Mohammed Oraby аффилиациясы: Department of Geography, Al-Azhar University, Cairo, Egypt.
Журнал: Future Space: Studies in Geo-Education.
Басмачы: CV Bumi Spasial / Bumi Spasial.
Том / номер: Vol. 3 No. 4 (2026).
Барактар: 498–518.
DOI: 10.69877/fssge.v3i4.122.
Расмий шилтеме: DOI resolver аркылуу 10.69877/fssge.v3i4.122.
Макаланын жөнөтүлгөн күнү: 29 январь 2026.
Ревизия жүктөлгөн күнү: 7 август 2026.
Акыркы кабыл алуу: 30 сентябрь 2026.
Библиографиялык индекстин жарыяланган күнү: Garuda жазуусу боюнча 5 октябрь 2026.
Булак түрү: Илимий макала; катышуучу GIS жана сүрөттөмө географиялык-үйрөнүү чечмелөөсү менен бир учурлуу техникалык UAV фотограмметриялык дизайн.
Рецензиялоо: Журнал DOAJ жазуусунда double-anonymous peer review катары аныкталат.
Лицензия: Creative Commons Attribution 4.0 International — CC BY 4.0.
Print ISSN: 3032-6974.
Online ISSN: 3031-9927.
Preprint: Булак PDFде же текшерилген библиографиялык жазууда өзүнчө preprint версиясы көрсөтүлгөн эмес.
Негизги сөздөр: Spatial Literacy; Participatory GIS; Place-Based Geography Education; Community Empowerment; Unmanned Aerial Vehicle (UAV); Geometric Accuracy.
Изилдөө жери: Punten Village, Bumiaji District, Batu City, Indonesia.
Айылдын жалпы аянты: 281,94 ha.
Hamlet саны: 4 — Krajan, Gempol, Kungkuk, Payan.
Жергиликтүү административдик бирдиктер: 8 RW жана 35 RT.
UAV: DJI Mavic Pro.
Камера: FC220, 1/2,3″ CMOS, 12 MP.
Талаа координата кабылдагычы: Garmin 64s керектөөчү класстагы кол GPS/GLONASS кабылдагычы.
GCP: 9.
ICP: 16.
GCP бутасы: 3 × 3 m кызыл-көк marker.
Сүрөт күнү: 25 август 2023.
Учуу бийиктиги: болжол менен 120 m.
Алдыга/капталга кабатталуу: %80 көрсөткүчүнөн жогору.
Сүрөт чечилиши: 4000 × 3000 пиксел.
Фокус аралыгы: 4,73 mm.
Жалпы сүрөт: 1.007.
Тегизделген камера: 979.
Tie point: 435.884.
Фотограмметрия программасы: Agisoft Metashape.
Учуу пландоосу: Pix4D App.
GIS программасы: ArcGIS 10.4; контур иштетүү үчүн булак QGIS колдонулганын да белгилейт.
Эсептөө: Microsoft Excel; RMSE, CE90, LE90.
GCP горизонталдык RMSE: 0,801 m.
ICP горизонталдык RMSEr: болжол менен 0,887 m.
CE90: 1,347 m.
CE90 классификациясы: BIG Regulation No. 15/2014, Class 1 at 1:10.000.
Вертикалдык RMSEz: болжол менен 0,371 m.
LE90: 0,6113 m.
LE90 классификациясы: BIG Regulation No. 15/2014, Class 1 at 1:5.000.
Абсолюттук тактык чеги: GCP жана ICP бир эле consumer-grade receiver менен өлчөнгөндүктөн CE90/LE90 маанилери бул шилтемеге дал келүүнү көрсөтөт; көз карандысыз geodetic-grade текшерүү жүргүзүлгөн эмес.
Вертикалдык офсет: 16 вертикалдык айырманын ичинен 14 айырма терс; булак болжол менен −0,26 m орточо айырма билдирет.
Ортомозаика иштетүү убактысы: болжол менен 17 саат.
Ортомозаика өлчөмү: 36.214 × 47.208 пиксел.
Ортомозаика GSD: болжол менен 4,1 cm/пиксел.
Ортомозаика камтуусу: болжол менен 1,72 km².
Ортомозаика чектөөсү: Сигнал, шамал, туман жана бийик тоскоолдуктардан улам айрым аймактарда боштуктар бар.
DEM иштетүү убактысы: болжол менен 45 мүнөт.
DEM чечилиши: 43,2 cm/пиксел.
DEM чекит тыгыздыгы: 5,36 чекит/m².
DEM/DTM/DSM чектөөсү: Булак DSM менен DTM айырмасынын маанилүүлүгүн түшүндүрөт, бирок колдонулган ground-point classification процессин жетиштүү деталдуу билдирбейт.
Тематикалык продуктулар: Административдик чек ара картасы, эңкейиш картасы, контур картасы жана жер каптоо картасы.
Эңкейиш талдоо аянты: Table 9 категория аянттарынын суммасы болжол менен 133,412 ha; булак муну 281,94 ha жалпы айыл аянты менен өзүнчө шайкештештирбейт.
Контур бийиктик аралыгы: болжол менен 868,1–1.098,9 m.
Жер каптоо ыкмасы: Maximum likelihood supervised classification.
Жер каптоо класстары: Buildings, Bushes, Vegetation, Road Body, Water Bodies, Vacant Land.
Тематикалык текшерүү: Confusion matrix же көз карандысыз field-validation samples колдонулган эмес.
Table 10 дал келбестиги: Категория аянттарынын суммасы 1,879 km², категория пайыздарынын суммасы %93,85 болсо, булак total сабында 1,72 km² жана %100 берет.
P-GIS катышуучулары: Punten Village apparatus жана 8 RW менен 35 RT жетекчилери; булак village-apparatus тобунун так адам санын өзүнчө билдирбейт.
Билим берүү маалыматы: Катышуучулардын окуу жетишкендигине байланыштуу сандык же pre/post маалымат чогултулган эмес.
Жерге негизделген үйрөнүү натыйжасы: Булак карталар жерге негизделген үйрөнүү ресурсу боло аларын сунуштайт; эмпирикалык натыйжалуулук далилин бербейт.
Булак ичиндеги номерлөө: Айрым Figure шилтемелери чыныгы figure номерлерине дал келбейт; Verianla илимий мазмунду негизге алып, туура эмес номерлерди жаңы факт катары көчүргөн эмес.
Equation (3) эскертүүсү: Басылган горизонталдык RMSE туюнтмасынын нотациясы Table 5 таблицасынын чыныгы арифметикасына толук дал келбейт; Verianla source-reported натыйжаларды жана таблица эсебин өзүнчө түшүндүргөн.
Funding: Каралган булак версиясында өзүнчө funding statement жок.
Conflict of Interest: Каралган булак версиясында өзүнчө conflict-of-interest statement жок.
Data Availability: Каралган булак версиясында өзүнчө data-availability statement жок.
CRediT / Author Contributions: Каралган булак версиясында өзүнчө CRediT/автордук салым бөлүмү жок.
Этика/макулдук: Каралган булак версиясында P-GIS маектешүү/талкуу катышуучулары үчүн өзүнчө ethics approval же informed-consent statement көрүнбөйт. Бул отчеттук абал өзүнчө эле этикалык бузуу деп чечмеленген эмес.
Негизги методологиялык чектөөлөр: Керектөөчү класстагы жер шилтемеси; көз карандысыз геодезиялык текшерүүнүн жоктугу; системалуу вертикалдык офсет; аз сандагы чекиттерде топтолгон ката; ортомозаика боштуктары; DSM/DTM түзүү деталдарынын жетишсиздиги; жер каптоонун тематикалык текшерүүсүнүн жоктугу; Table 10 арифметикалык дал келбестиги; эңкейиш талдоо аянты менен жалпы айыл аянтынын камтуу айырмасы түшүндүрүлбөгөнү; окуу натыйжалары өлчөнбөгөнү.
Негизги илимий чечмелөө: Изилдөө жогорку сүрөт кабатталуусу жана көзөмөлдөнгөн фотограмметриялык иш агымы менен consumer-grade жабдуулар айыл масштабында пландоо жана мейкиндиктик талкуу үчүн колдонууга боло турган продуктуларды түзө аларын көрсөтөт. Бирок бул продуктулардын абсолюттук мейкиндиктик тактыгы көз карандысыз геодезиялык шилтеме менен далилденген эмес жана карталардын билим берүү таасири түздөн-түз өлчөнгөн эмес.
Пикир калтырыңыз
E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген