Performance Evaluation of Low-Cost Unmanned Aerial Vehicles for Surveying and Mapping of Buildings in Local Government Organization Application: A Case Study of Mae Ka Subdistrict Municipality

Abstract

This study aims to: 1) Assess the potential of low-cost unmanned aerial vehicle (UAV) mapping techniques for surveying buildings and 2) Analyze the suitability of integrating low-cost UAVs into the operational practices of local government organizations (LGO) for surveying buildings through field surveys, processing experiments, and data analysis to explore the capabilities of low-cost UAV surveying and mapping techniques for image capture, accurate 3D model generation, and data extraction.

This study encompasses assessing the accuracy of low-cost UAV mapping techniques for surveying buildings, both without Ground Control Points (GCP) and with GCP. The study found that without GCP, horizontal accuracy is approximately 10 meters. Conversely, when using GCP, horizontal accuracy is approximately 1 meter, with vertical accuracy around 4 meters. These findings underscore the significant improvement in horizontal accuracy and map precision achieved through the integration of GCPs into UAV mapping. Additionally, the study investigates the appropriate scale representation of creating features by digitizing on orthophoto, dividing scales into 1:100, 1:250, and 1:500. Experimental results show that the 1:250 scale provides a balanced level of detail representation and completeness of building data compared to the 1:100 and 1:500 scales.

While low-cost UAV mapping techniques offer various benefits for surveying buildings in the operational contexts of LGO, the complexity of these applications, including regulations, conditions, and constraints, often prevents a complete replacement of conventional methods. However, a collaborative approach integrating low-cost UAV surveying and mapping with field data collection can enhance operational efficiency, reduce field survey durations, overcome access limitations, and mitigate conflicts during operations. Consequently, LGO can obtain accurate and up-to-date building data for effective management and decision-making processes.

การศึกษาครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์ คือ 1) ประเมินศักยภาพของเทคนิคการทำแผนที่จากอากาศยานไร้คนขับต้นทุนต่ำในการสำรวจอาคารสิ่งปลูกสร้างและ 2) วิเคราะห์ความเหมาะสมต่อการบูรณาการอากาศยานไร้คนขับต้นทุนต่ำกับงานประยุกต์ขององค์กรปกครองส่วนท้องถิ่นในการสำรวจอาคารสิ่งปลูกสร้าง ผ่านการสำรวจจากภาคสนาม การทดลองการประมวลผลและการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อค้นหาความสามารถของการสำรวจและทำแผนที่จากอากาศไร้คนขับต้นทุนต่ำในการบันทึกภาพ การสร้างแบบจำลอง 3 มิติอย่างแม่นยำและการสกัดข้อมูลสำรวจงานอาคารสิ่งปลูกสร้าง

การศึกษาครั้งนี้ครอบคลุมถึงการประเมินความถูกต้องของการทำแผนที่จากอากาศยานไร้คนขับต้นทุนต่ำเพื่อการสำรวจอาคารสิ่งปลูกสร้างทั้งแบบไม่ใช้งานจุดควบคุมภาคพื้นดิน (Without Ground Control Point : Without GCP) และแบบมีการใช้จุดควบคุมภาคพื้นดิน (GCP) จากการศึกษาพบว่า หากไม่ใช้งานจุดควบคุมภาคพื้นดินจะให้ค่าความถูกต้องทางราบของข้อมูลประมาณ 10 เมตร ในขณะเดียวกันเมื่อมีการใช้งานจุดควบคุมภาคพื้นดินความถูกต้องทางราบประมาณ 1 เมตร และความถูกต้องทางดิ่งประมาณ 4 เมตร ข้อค้นพบนี้ แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของความถูกต้องทางราบและความแม่นยำของแผนที่ที่ได้จากการบูรณาการจุดควบคุมภาคพื้นดิน นอกจากนี้ การศึกษาครั้งนี้ยังทำการสืบสวนหามาตราส่วนการแสดงผลข้อมูลที่เหมาะสมต่อการสร้างข้อมูลจากการดิจิไทซ์บนข้อมูลภาพดัดแก้ออร์โธ โดยแบ่งมาตราส่วนออกเป็น 1:100, 1:250 และ 1:500 ผลจากการทดลองแสดงให้เห็นว่ามาตราส่วน 1:100 และ 1:500 ให้คุณภาพข้อมูลที่จากการดิจิไทซ์น้อยกว่ามาตราส่วน 1:250 เนื่องจากมาตราส่วน 1:250 มีความสมดุลของระดับการแสดงผลรายละเอียดข้อมูลอาคารสิ่งปลูกสร้าง ความครบถ้วนของอาคารสิ่งปลูกสร้าง

แม้ว่า การทำแผนที่จากอากาศยานไร้คนขับต้นทุนต่ำจะมีประโยชน์หลากหลายในการสำรวจอาคารสิ่งปลูกสร้างในงานประยุกต์ขององค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น แต่ในทางปฏิบัติแล้วความซับซ้อนของงานประยุกต์ดังกล่าวที่มีกฎระเบียบ เงื่อนไขและข้อจำกัดในการปฏิบัติงานทำให้ไม่สามารถทดแทนการทำงานรูปแบบเดิมได้ทั้งหมดแต่สามารถบูรณาการร่วมกันระหว่างการสำรวจและทำแผนที่จากอากาศยานไร้คนขับต้นทุนต่ำร่วมกับการสำรวจข้อมูลจากภาคสนามเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการทำงาน ลดระยะเวลาในการสำรวจภาคสนาม ลดข้อจำกัดของการเข้าถึงพื้นที่และช่วยลดข้อขัดแย้งที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิบัติงาน ทำให้องค์กรปกครองส่วนท้องถิ่นมีข้อมูลอาคารสิ่งปลูกสร้างที่มีความถูกต้องทางตำแหน่งและทันสมัยสำหรับการบริหารจัดการงานขององค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น