CC BY
1
Wiestaw Jaszczura)*, Szymon tukasika)
'> Calisia University / Akademia Kaliska im. Prezydenta Stanislawa Wojciechowskiego * Corresponding author / Autor korespondencyjny: w.jaszczur@akademiakaliska.edu.pl
Selected Aspects of Crisis Management with the Use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) on the Example of a Traffic Disaster
Wybrane aspekty zarz^dzania kryzysowego z wykorzystaniem bezzatogowych statków powietrznych (BSP) na przyktadzie katastrofy komunikacyjnej
ABSTRACT
Purpose: The theoretical aim of this study was to present the impact of modern technologies on the improvement of the effectiveness of process activities (documenting) at the site of a communication disaster. On the other hand, the utilitarian goal was to present the improvement of the organization of documenting a mass incident with the use of drones and photogrammetry tools.
Design and methods: As part of the exercise consisting of a simulation of a communication disaster, the activities were documented using the functionality of unmanned aerial vehicles which interact with an IT system (Pix4D application). The characteristic drone models which can be used in the monitoring of a disaster site were presented. The discussed research approach describes the methods used to perform drone flights and to what extent the photogrammetric method of processing digital images obtained from drones was used. The issue of field measurements (control points, control lines), the purpose of which was to determine the accuracy of mapping and matching to the coordinate system, was discussed. Results: As part of the research, images were captured and taken with the use of UAVs and IT systems, which were collated and compared with the results of measurements from the visual inspection of the disaster site, performed in a traditional manner by the representatives of the procedural entity. A comparative analysis of the collected research material leading to a comparison of the work results captured by means of the traditional procedural forms with the methods and techniques of modern technologies (drone with the Pix4D Cloud application) allows for the following conclusions to be drawn. For short measuring sections (up to 15 meters), the measurement accuracy of the two methods differs by about 1.5%. For longer measuring sections (up to 100 m), the measurement error is approx. 2.3%.
Conclusions: In case of the UAV method and the application Pix4D Cloud, the sources of measurement errors should be seen in the accuracy of rendering
of the details of the model (the quality of imaging) and the ability to use this application. On the other hand, when using the police method, in which the
measurement trolley is the measuring tool, the sources of error should be seen in the uneven terrain, the obstacles in the terrain, and the measurement
error of the tool itself (the trolley). The innovation of the project to use UAVs certainly gains importance especially in a terrain with limited accessibility,
i.e. in hilly and mountainous terrain, at road intersections or forks.
Keywords: communication disaster, modern technologies, crisis management
Article type: preliminary report
Received: 08.11.2021; Reviewed: 23.11.2021; Accepted: 24.11.2021;
Author's ORCID IDs: W. Jaszczur - 0000-0002-3756-8041; S. tukasik - 0000-0002-5716-1476; The authors contributed the equally to this article;
Please cite as: SFT Vol. 58 Issue 2, 2021, pp. 140-152, https://doi.Org/10.12845/sft.58.2.2021.8;
This is an open access article under the CC BY-SA 4.0 license (https://creativecommons.Org/licenses/by-sa/4.0/).
ABSTRAKT
Cel: Celem teoretycznym niniejszego opracowania bylo przedstawienie wplywu nowoczesnych technologii na poprawç skutecznosci dzialart proceso-wych (dokumentowania) na miejscu katastrofy komunikacyjnej. Natomiast celem utylitarnym artykulu bylo zaprezentowanie usprawnienia organizacji dokumentowania zdarzenia masowego z wykorzystaniem dronów i narzçdzi fotogrametrii.
Projekt i metody: W ramach cwiczenia - symulacji katastrofy komunikacyjnej - udokumentowano zdarzenia z wykorzystaniem funkcjonalnosci bezzalogowych statków powietrznych (BSP), które wspóldzialajq z systemem informatycznym (aplikacjq Pix4D). Zaprezentowano charakterystyczne modele dronów, które mogq byc wykorzystane w monitorowaniu miejsca katastrofy. W omówionym podejsciu badawczym opisano metody wykonywa-nia nalotów dronem oraz przedstawiono, w jakim zakresie wykorzystano metodç fotogrametrycznq przetwarzania obrazów cyfrowych pochodzqcych z dronów. Przyblizono zagadnienie pomiarów terenowych (punkty kontrolne, linie kontrolne), których celem bylo okreslenie dokladnosci odwzorowania oraz dopasowania do ukladu wspólrz^dnych.
Wyniki: W badaniu utrwalono i wykonano obrazy z wykorzystaniem BSP i systemow informatycznych, ktore nastçpnie zestawiono i porownano z wy-nikami pomiarow z oglçdzin miejsca katastrofy, wykonanych w sposob tradycyjny przez przedstawicieli podmiotu procesowego. Analiza porownawcza zgromadzonego material badawczego pozwolila na zestawienie efektow pracy utrwalanych tradycyjnymi formami procesowymi z metodami i technikami nowoczesnych technologii (dron z aplikacjg Pix4D Cloud) oraz sformulowanie konkluzji dotyczgcych dokladnosci pomiarow w zaleznosci od dlugosci odcinkow wymiarowania. Na krotkich odcinkach wymiarowania (do 15 m) dokladnosc pomiarowa dwoch metod rozni siç o ok. 1,5%. Na dluzszych od-cinkach wymiarowania (do 100 m) blgd pomiaru wynosi ok. 2,3%.
Wnioski: W przypadku metody wykorzystujgcej BSP i aplikacjç Pix4D Cloud zrodel blçdow pomiarowych nalezy szukac w dokladnosci odwzorowania szczegolow modelu (jakosci obrazowania) i umiejçtnosci poslugiwania siç tg aplikacjg. Z kolei wykorzystujgc metodç policyjng, w ktorej wozek do pomia-row stanowi narzçdzie pomiarowe, zrodel blçdu nalezy dopatrywac siç w nierownym uksztaltowaniu terenu, wystçpujqcych przeszkodach terenowych, blçdzie pomiarowego samego narzçdzia (wozka). Innowacyjnosc projektu wykorzystania BSP z pewnoscig zyskuje na znaczeniu szczegolnie w terenie o ograniczonej dostçpnosci, tj. w terenie gorzystym, pagorkowatym, na przeciçciach lub rozwidleniach drog. Stowa kluczowe: katastrofa komunikacyjna, nowoczesne technologie, zarzgdzanie kryzysowe Typ artykutu: doniesienie wstçpne
Przyjçty: 08.11.2021; Zrecenzowany: 23.11.2021; Zaakceptowany: 24.11.2021;
Identyfikatory ORCID autorów: W. Jaszczur - 0000-0002-3756-8041; S. tukasik - 0000-0002-5716-1476; Autorzy wniesli równy wklad merytoryczny w powstanie artykulu;
Proszç cytowac: SFT Vol. 58 Issue 2, 2021, pp. 140-152, https://doi.Org/10.12845/sft.58.2.2021.8; Artykul udostçpniany na licencji CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).
Introduction
The randomness of incidents, especially those with a high risk factor of threat to human life and health, as well as those in which it is difficult to estimate the unquantifiable effects and losses to the natural environment, determines the need for a systemic and institutional counteraction to the defined challenges and threats. In the state security strategy, these functions in the area of civil protection are carried out within the area of crisis management. Nowadays, it seems that the crisis management system justifiably reinforces the expectations and needs of both the local communities and the regions in terms of protecting people from the devastation of natural disasters and catastrophes, including the effects of communication disasters. Communication disasters are most often caused directly or indirectly by people themselves and they are classified as mass incidents characterised by a sudden and collective threat to the life and health of a large number of citizens.
In a situation of mass communication incidents, risk management is implemented through risk identification, risk analysis and subsequent risk evaluation with a view to its modification. According to ISO 31000, risk identification includes the process of finding, recognising and describing risks. Risk analysis, on the other hand, includes the process of seeking to understand the nature and the risk level [1]. From the perspective of documenting a mass incident within the framework of procedural activities, special importance is attributed to the issue of description of a mass incident, which is accomplished in various forms (among others, a visual inspection report of the accident site, a sketch/plan of the disaster site, photographic documentation, video recording, a visual inspection report of the vehicles, and a report on the state of sobriety of the drivers, witness interview report).
A simulation (exercises) of a communication disaster is certainly an effective learning tool for the entities performing rescue
Wprowadzenie
Losowosc zdarzen szczegolnie o wysokim wspotczynniku zagrozenia dla zycia i zdrowia cztowieka, a takze tych, w ktorych trudno oszacowac niewymierne skutki i straty dla srodowiska naturalnego, determinuje potrzeb? systemowego, instytucjonal-nego przeciwdziatania konkretnym wyzwaniom i zagrozeniom. W strategii bezpieczenstwa panstwa funkcje te w sferze ochrony ludnosci realizuje dziedzina zarzqdzania kryzysowego. Wspotcze-snie uznaje si?, ze system zarzqdzania kryzysowego w sposob uzasadniony wzmacnia oczekiwania i potrzeby zarowno lokal-nych spotecznosci, jak i regionow w zakresie ochrony ludnosci przed zniszczeniami spowodowanymi przez kl?ski zywiotowe i katastrofy. W tej kwestii nalezy uwzgl?dnic takze katastrofy komunikacyjne, ktore wywotane sq najcz?sciej bezposrednio lub posrednio przez samego cztowieka. Zalicza si? je do grupy zdarzen masowych, ktore stanowiq nagte i zbiorowe zagrozenie zycia i zdrowia wielu obywateli.
W sytuacji komunikacyjnych zdarzen masowych zarzqdza-nie ryzykiem realizowane jest przez jego identyfikacj?, analiz? a nast?pnie ewaluacj? pod kqtem jego modyfikacji. Zgodnie z ISO 31000 identyfikacja ryzyka obejmuje proces jego wyszu-kiwania, rozpoznawania i opisywania. Natomiast analiza ryzyka uwzgl?dnia proces dqzenia do poznania charakteru i poziomu ryzyka [1]. Z perspektywy dokumentowania zdarzenia masowego w ramach czynnosci procesowych szczegolna waga przypisy-wana jest kwestii opisu samego zdarzenia, ktory realizowany jest w roznej formie (np. protokotu ogl?dzin miejsca wypadku, szkicu/ planu miejsca katastrofy, dokumentacji fotograficznej, zapisu wideo, protokotu ogl?dzin pojazdow i stanu trzezwosci kierujq-cych pojazdami, protokotu przestuchania swiadkow).
Z pewnosciq skuteczne narz?dzie poznawcze dla podmiotow realizujqcych czynnosci ratowniczo-procesowe stanowi symulacja
and procedural activities'. Within such framework, confrontation of theory and practice reveals imperfections of the activities, but also contributes to the improvement of the principles of cooperation between services and institutions at a disaster site. Undoubtedly, modern times not only ensure, but in a way also enforce the use of modern technologies which include unmanned aerial vehicles (UAVs) cooperating with IT systems. The innovation of the new technologies makes it possible, on one hand, to raise the cooperation between the crisis management entities to a higher level and, on the other hand, to record and document them pro-cedurally more efficiently as mass incidents and as communication offences within the meaning of the criminal law. Considering the challenges and threats of the modern times, and accepting a systemic approach in the area of risk assessment methods, it is justified to take into account, in public crisis management, the need to adapt new solutions (standards, good practices) using modern technologies.
Considering the framework of this publication, its authors present only a part of the results of the theoretical and practical research which are the aftermath of the simulation of a communication disaster carried out in May 2021 with the participation of units, guards, inspections, and crisis management institutions. The simulation - as an exercise in the field of crisis management - was carried out as part of the scientific and research study. It should be emphasised that the students of the 1st degree course in Internal Security, as actors in some scenes, artfully enacted the roles in the rescue actions and activities on the site of a communication disaster. Thus, it can be said that the carried out research, while ensuring its utilitarian aspect, also included a didactic dimension in the scientific and research work.
Due to a broad range of crisis management issues in the context of a (communication) disaster, the multidimensionality and complexity of the subject, the area of consideration in this publication has been deliberately limited. It came down to identifying the innovative possibilities of using UAV properties to record the visual inspection of the site of an incident and to procedur-ally document the disaster site. The presented research subject allows to define the purpose of the research seen in cognitive and utilitarian terms.
The cognitive (theoretical) purpose of the research, within the framework of a scientific and research study, takes into account the pursuit of understanding the nature of legal and social determinants of crisis management in the context of a communication disaster, and in the area of risk management (risk identification and handling), understanding of organisational governance, structure and culture, information systems, information flow (understood as resources and knowledge). Whereas the purpose of this study is to present the considerations to what extent modern technologies have an impact on the expected improvement in the effectiveness of procedural activities at the site of a communication disaster.
(cwiczenia) katastrofy komunikacyjnej1. W ramach tej dziatalno-sci konfrontacja teorii z praktykq ujawnia nie tylko niedoskonato-sci dziatan, ale takze przyczynia siç do ulepszenia zasad wspót-dziatania (koordynowania) stuzb i instytucji na miejscu zdarzenia. Niewqtpliwie obecny rozwój nowych technologii nie tylko zapew-nia, ale i w pewnym sensie takze wymusza stosowanie nowocze-snych rozwiqzan, do których zaliczyc mozna bezzatogowe statki powietrzne (BSP) wspótdziatajqce z systemami informatycznymi (np. oprogramowaniem PIX4D do profesjonalnego mapowania dro-nem). Innowacyjnosc nowych technologii z jednej strony sprawia, ze wspótdziatanie podmiotów zarzqdzania kryzysowego jest na wyzszym poziomie, a z drugiej strony umozliwia w sposób proce-sowy sprawne utrwalanie i dokumentowanie zdarzen masowych oraz przestçpstw komunikacyjnych w rozumieniu przepisów kar-nych. Majqc na uwadze wyzwania i zagrozenia wspótczesnosci, a w obszarze metodyki oceny ryzyka akceptujqc podejscie systemowe, uzasadnione jest w publicznym zarzqdzaniu kryzysowym uwzglçdnianie potrzeby adaptacji nowych rozwiqzañ (standardów, dobrych praktyk) z zastosowaniem nowoczesnych technologii.
Ze wzglçdu na ramy niniejszej publikacji jej autorzy prezen-tujq tylko czçsc wyników badan teoretycznych i praktycznych, które stanowiq poktosie zorganizowanej i przeprowadzonej w maju 2021 r. symulacji katastrofy komunikacyjnej z udziatem jednostek strazy pozarnej oraz inspekcji i instytucji zarzqdzania kryzysowego. Symulacjç - jako cwiczenie w obszarze zarzqdza-nia kryzysowego - zrealizowano w ramach pracy naukowo-ba-dawczej. Nalezy podkreslic, ze niektóre dziatania ratownicze na miejscu katastrofy komunikacyjnej odtwarzali studenci I stop-nia kierunku bezpieczenstwo wewnçtrzne. Mozna zatem powie-dziec, ze zrealizowane badania zapewniaty zarówno ich aspekt utylitarny, jak równiez uwzglçdniaty walor dydaktyczny w pracy naukowo-badawczej.
Z uwagi na szeroki zakres problematyki zarzqdzania kryzysowego w aspekcie katastrofy (komunikacyjnej), wieloaspektowosc i ztozonosc zagadnienia, obszar rozwazan w ramach niniejszej publikacji zostat swiadomie ograniczony. Sprowadzit siç do okre-slenia innowacyjnych mozliwosci wykorzystania wtasciwosci BSP w rejestrowaniu oglçdzin miejsca zdarzenia i procesowym dokumentowaniu miejsca katastrofy. Zaprezentowany przedmiot badan pozwolit na sprecyzowanie celu badan, który postrzegany jest w kategoriach poznawczych i utylitarnych.
Cel poznawczy (teoretyczny) badan w ramach pracy nauko-wo-badawczej uwzglçdnia dqzenie do poznania istoty uwa-runkowan prawnych i spotecznych zarzqdzania kryzysowego w aspekcie katastrofy komunikacyjnej, a w obszarze zarzqdza-nia ryzykiem (identyfikacji ryzyka i postçpowania z nim) zrozu-mienie tadu organizacyjnego, struktury i kultury organizacyjnej, systemów informacyjnych, przeptywu informacji (rozumianych jako zasoby i wiedza). Natomiast celem niniejszego opracowa-nia jest zaprezentowanie rozwazan, w jakim stopniu nowocze-sne technologie majq wptyw na oczekiwanq poprawç skutecznosci dziatan procesowych na miejscu katastrofy komunikacyjnej.
In May 2021, the authors of this publication organised, as part of crisis management, communication disaster simulation exercises with the participation of entities, units, fire brigades, inspections and crisis management institutions.
Autorzy publikacji w ramach zarzqdzania kryzysowego zorganizowali w maju 2021 r. cwiczenia symulacyjne katastrofy komunikacyjnej z udziatem podmiotów, jednostek, strazy pozarnej, inspekcji i instytucji ZK.
The practical (utilitarian) purpose of the research project was to prepare a scientifically justified concept of improving the crisis management process in a situation of a communication disaster in terms of management and cooperation of services and institutions with the use of modern technologies (UAVs) and to develop the assumptions of risk assessment methods. As part of this publication, it was important to propose an improved organisation of documenting a mass incident using drones and pho-togrammetry tools.
The above considerations and the content of the project's research justification as well as its defined purposes justified the formulation of the main research problem in the form of a question: How to organise and carry out the crisis management activities, on the example of a communication disaster, with the aim of improving the process of commanding and directing units and institutions involved in such incidents and their procedural documentation using modern technologies (UAVs), taking into account the assumptions of the risk management process?
A consequence of the formulated aim of mitigating the effects of undesirable incidents and disasters, including communication disasters, should be the development of risk identification procedures in a cross-sectional manner using modern technologies. A significant advantage of using unmanned aerial vehicles in the monitoring of mass road incidents is the ability both to control a large number of road safety factors and to record a range of variables.
A photogrammetric method is characteristic for the inspection of communication disaster sites using drones. It has the advantages of reducing visual inspection time, minimising difficulties in situations of limited accessibility (uneven terrain, mountains, viaducts, bridges, etc.) [2]. It should be noted that the quality and efficiency of recording and documenting a mass communication incident is of vital importance in the course of the procedural activities.
Cel praktyczny (utylitarny) projektu badawczego sprowadzat si? do przygotowania naukowo uzasadnionej koncepcji doskona-lenia procesu zarzqdzania kryzysowego w zakresie kierowania i wspotdziatania stuzb i instytucji z wykorzystaniem nowocze-snych technologii (BSP) w sytuacji katastrofy komunikacyjnej oraz opracowania zatozen metodyki oceny ryzyka. W ramach publikacji istotne byto zaproponowanie usprawnienia organiza-cji dokumentowania zdarzenia masowego z wykorzystaniem dro-now i narzçdzi fotogrametrii.
Powyzsze rozwazania i tresci zawarte w uzasadnieniu badan w ramach projektu oraz ich zdefiniowane cele uzasadniaty sformu-towanie gtownego problemu badawczego w postaci pytania - jak organizowac i realizowac dziatania w zarzqdzaniu kryzysowym na przyktadzie katastrofy komunikacyjnej, zmierzajqce do usprawnienia procesu dowodzenia oraz kierowania jednostkami i insty-tucjami uczestniczqcymi w takich zdarzeniach oraz ich proceso-wego dokumentowania, korzystajqc z nowoczesnych technologii (BSP) uwzglçdniajqcych zatozenia procesu zarzqdzania ryzykiem?
Konsekwencjq sformutowanej chçci ograniczenia skutkow niepozqdanych zdarzen i katastrof, w tym katastrof komunika-cyjnych, powinno stac si? wypracowanie w sposob przekrojowy procedur identyfikacji ryzyka wykorzystujqcych nowoczesne technologie. Istotnq zaletq zastosowania bezzatogowych stat-kow powietrznych w monitoringu drogowego zdarzenia masowego jest mozliwosc kontroli zarowno duzej liczby czynnikow bezpieczenstwa ruchu drogowego, jak i rejestrowania szeregu zmiennych.
Charakterystycznq cechq oglçdzin miejsca katastrof komu-nikacyjnych z wykorzystaniem dronow jest metoda fotogra-metryczna. Jej zalety to ograniczenie czasu oglçdzin, mini-malizowanie trudnosci w sytuacji ograniczonej dostçpnosci (nierownosci terenu, gory, wiadukty, mosty itp.) [2]. Nalezy zauwa-zyc, ze w ramach czynnosci procesowych istotna jest jakosc i sprawnosc rejestrowania i dokumentowania komunikacyjnego zdarzenia masowego.
UAV models used in the simulation
Unmanned aerial vehicles (see Table 1) and low altitude pho-togrammetry tools were used in documenting the visual inspection of the site of a communication disaster2 [3]. For the purposes of the exercise of a disaster simulation, two models of DJI mul-tirotorcrafts were used - Phantom 4 Pro and Mavic 2 Pro. The specifications of the selected models are available on the manufacturer's website [4]. From the point of view of the purpose of the task, the most relevant, properties have been collected and presented in Table 1.
Modele BSP wykorzystane w symulacji
W dokumentowaniu oglçdzin miejsca katastrofy komunikacyjnej wykorzystano bezzatogowe statki powietrzne (zob. tabela 1) oraz narzçdzia fotogrametrii niskiego putapu2 [3]. Na potrzeby reali-zacji cwiczenia - symulacji katastrofy - wykorzystano dwa modele wielowirnikowców Phantom 4 Pro i Mavic 2 Pro produkcji firmy DJI. Wybrane specyfikacje modeli dostçpne sq na stronach interneto-wych producenta [4]. Najistotniejsze cechy, z punktu widzenia celu zadania, zgromadzono i przedstawiono w tabeli 1.
2 Photogrammetry - a branch of technical sciences (geodesy) dealing with obtaining, transforming, presenting and collecting (quantitative and qualitative) information about a given area or object on the basis of photogrammetric images (so-called photograms) or their digital representations.
2 Fotogrametria - dziedzina nauk technicznych (geodezji) zajmujqcq siç pozyski-waniem, przeksztatcaniem, prezentacjq i gromadzeniem informacji (ilosciowych
i jakosciowych) dotyczqcych danego terenu lub obiektu na podstawie zdjçc foto-
grametrycznych (tzw. fotogramów) lub ich reprezentacji cyfrowych.
Table 1. Models of unmanned aerial vehicle (UAV) used in monitoring a crash site Tabela 1. Modele BSP wykorzystane w monitorowaniu miejsca katastrofy
Type of UAV / Rodzaj BSP
DJI Phantom 4 Pro
DJI Mavic 2 Pro
Four-rotor / Czterowirnikowiec
Type and general appearance / Typ i ogólny wygl^d
Four-rotor / Czterowirnikowiec
Diameter without propellers / Srednica bez smigiet 350 mm 354 mm
Sensor type / Rodzaj sensora 1" CMOS 20 Mpx 1" CMOS 20 Mpx
Sensor size / Wielkosc sensora 12.8 x 8.55 mm 13.2 x 8.8 mm
Max. sensor resolution / Rozdzielczosc max. sensora 5,472 x 3,648 px 5,472 x 3,648 px
Single flight time / Czas pojedynczego lotu 30 min 29 min
Field of view (FOV) / Szerokosc pola widzenia FOV 84° 77°
Take-off weight / Masa do startu 1,388 g 907 g
Source: Own elaboration. Zródto: Opracowanie wtasne.
The presented models provide the ability to fly in semi-automated mode controlled remotely by the UAV pilot and in automated mode along a pre-programmed route under the supervision of the UAV pilot. Two DJI control applications were used to perform flights in the disaster simulation: DJI Go (basic software with POI mode, among others) and DJI Pilot (advanced route flights, including Grid).
The methods for the processing of the images recorded by UAVs, based on the central projection theory, allow to obtain car-tometric representations of reality in the form of solid models and orthogonal projections (topographic maps, orthomosaics). Currently, there is a significant development of the methods of photogrammetric processing of digital images from non-metric cameras whose internal orientation parameters (e.g. focus distance, sensor position in relation to the camera frame, distortion) are unstable and changeable over time. The photogrammetric process starts with the mutual alignment of the photographs, the so-called aerotriangulation. It is the process of calculating the position of images in space by indicating tie points on adjacent photographs, in longitudinal and transverse series. It is carried out with the knowledge of the values of the parameters of the so-called external orientation (basic parameters include spatial position - tilt, deflection, inclination; position in the XYZ reference system) and internal orientation (basic parameters include focal length of the lens, physical size of the photosensitive element, digital resolution of the image, indicators of image distortion). Images from non-metric cameras, including those installed
Zaprezentowane w powyzszej tabeli modele zapewniajq mozli-wosc wykonywania lotów w trybie pótautomatycznym, sterowanym zdalnie przez pilota BSP oraz zautomatyzowanym pod nadzorem pilota BSP po wczesniej zaprogramowanej trasie. Do wykonania lotów w symulacji katastrofy uzyto dwóch aplikacji sterujqcych DJI Go (podstawowe oprogramowanie m.in. z trybem POI) oraz DJI Pilot (zaawansowane loty po trasie, w tym Grid) produkcji firmy DJI.
Metody przetwarzania obrazów zarejestrowanych przez BSP oparte na teorii rzutu srodkowego, pozwalajq na uzyskiwanie kar-tometrycznych reprezentacji rzeczywistosci w postaci modeli bryt oraz rzutów ortogonalnych (map topograficznych, ortomozaik). Obecnie zauwaza siç znaczqcy rozwój metod fotogrametrycznego przetwarzania obrazów cyfrowych pochodzqcych z kamer nieme-trycznych, których parametry orientacji wewnçtrznej (np. odlegtosc ogniskowania, potozenie sensora wzglçdem ramy kamery, dystor-sja) sq niestate i zmienne w czasie. Proces fotogrametryczny roz-poczyna siç wzajemnym wyrównaniem zdjçc, tzw. aerotriangulacji. Jest to proces polegajqcy na obliczeniu potozenia obrazów w prze-strzeni przez wskazanie punktów wiqzqcych na sqsiadujqcych zdjçciach, w podtuznych i poprzecznych szeregach. Odbywa siç on przy znajomosci wartosci parametrów tzw. orientacji zewnçtrz-nej (do podstawowych nalezq: potozenie przestrzenne - wychy-lenie, odchylenie, pochylenie; potozenie w uktadzie odniesienia XYZ) oraz orientacji wewnçtrznej (do podstawowych nalezq: ogni-skowa obiektywu, fizyczny rozmiar elementu swiattoczutego, roz-dzielczosc cyfrowa obrazu, wskazniki dystorsji obrazu). Obrazy z kamer niemetrycznych, w tym takze kamer instalowanych na
on board unmanned aerial vehicles, undergo so-called auto-calibration during the aerotriangulation process, during which the above-mentioned parameters are determined each time. This allows to create correctly rendered digital representations using popular digital cameras and drones.
poktadach bezzatogowych statkow powietrznych, poddawane sq w procesie aerotriangulacji tzw. autokalibracji, podczas ktorej wymienione parametry sq ustalane kazdorazowo. Pozwala to na tworzenie poprawnie odwzorowanych cyfrowych reprezentacji z uzyciem popularnych kamer cyfrowych i dronow.
Methods of performing flights
The method of processing digital images from cameras is characterised by performing photogrammetric flights with UAVs. Two image capture methods were used in the disaster simulation exercise. The classic method involved flying the DJI Phantom 4 Pro model along parallel lines in two perpendicular blocks (so-called Grid). The alternative method, on the other hand, involved flying the DJI Mavic 2 Pro model around the point of interest (so-called POI). Table 2 shows the flight grid and other recorded parameters using different UAV models, mode and flight type.
Table 2. Parameters of raids performed at the crash simulation site Tabela 2. Parametry wykonanych nalotow na miejscu symulacji katastrofy
Metody wykonywania nalotow
W metodzie przetwarzania obrazow cyfrowych pochodzq-cych z kamer charakterystyczne jest wykonywanie nalotow foto-grametrycznych z uzyciem BSP W cwiczeniu symulacji katastrofy zastosowano dwie metody rejestracji obrazow. Metoda klasyczna polegata na przelotach modelem DJI Phantom 4 Pro wzdtuz linii rownolegtych w dwoch prostopadtych blokach (ang. grid - siatka, krata). Natomiast metoda alternatywna polegata na wykonaniu lotow modelem DJI Mavic 2 Pro wokot punktu zainteresowa-nia (ang. point of interest, POI). W tabeli 2 przedstawiono siatkç nalotu oraz inne rejestrowane parametry z wykorzystaniem roz-nych modeli BSP trybu i rodzaju lotu.
Type of UAV / Rodzaj BSP
DJI Phantom 4 Pro
DJI Mavic 2 Pro
Type of flight / Rodzaj lotu Grid POI
Flight mode / Tryb lotu Automatic / Automatyczny Semi-automatic / Potautomatyczny
- faster processing speed (regularity) / szybkosc przetwarzania wi?ksza (regularnosc) - for large areas, it requires relatively fewer flights than POIs / dla rozlegtych obszarow wymaga relaty- - slower processing speed (greater image depth, further field of view) / szybkosc przetwarzania mniejsza (wi?ksza gt?bia obrazu, dalsze pole widzenia) - for large areas it requires more flights than Grid / dla rozle- gtych obszarow wymaga wi?kszej liczby lotow niz Grid - as a result of processing, a more accurate representation of tall objects is created than with Grid / w efekcie przetwarzania powstaje bardziej doktadne odwzorowanie obiektow wysokich niz przy Grid
Theoretical assumptions / wnie mniejszej liczby lotow niz POI
Zatozenia teoretyczne - as a result of the processing, a less accurate representation of tall objects is created than in case of POI / w efekcie przetwarzania powstaje mniej doktadne odwzo-rowanie obiektow wysokich niz przy POI
Air raid grid / Siatka nalotu
Number of photos / Liczba zdjçc 84 107
Time of acquiring photos / 4 min 43 s 5 min 52 s
Czas pozyskania zdjçc
Direction of imaging / Kierunek obrazowania Along the direction of flight, tilt approx. 80°, at one height / Zgodnie z kierunkiem lotu, pochylenie ok. 80°, na jednej wysokosci To the center of the axis of rotation, tilt 50-60° at two heights / Do srodka osi obrotu, pochylenie 50-60° na dwoch wysoko-sciach
Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.
The table above quite clearly shows the difference and the advantage of the parameters obtained with the Grid flight type. This concerns the time of taking the photographs and the speed of their processing, also relatively fewer flights are required for large areas. For the authors of the carried out research, the comparison of the parameters for the two flight types (Grid, POI) is a kind of cognitive surprise.
Na podstawie powyzszej tabeli mozna zaobserwowac dose wyraznq roznicç i przewagç uzyskanych parametrow w przy-padku lotow Grid. Lepsze wyniki z zastosowaniem tego rodzaju lotu dotyczq czasu wykonania zdjçc, szybkosci ich przetwarzania i relatywnie mniejszej liczby lotow potrzebnych do inspekcji roz-legtych obszarow. Dla autorow prowadzonych badan zestawienie parametrow dla dwoch rodzajach nalotow (Grid, POI) stanowito pewnego rodzaju zaskoczenie.
Field measurements of the disaster simulation site
Prior to the start of the communication disaster simulation exercise, signalling was made and control points and control lines were measured. The purpose of these planned activities was to determine the accuracy of mapping and matching to the coordinate system. This procedure ensured that the accuracy of measurement of the developed numerical models and maps was defined. The acquired images of the incident site with marked photo points provide a scaling of the area covered by the visual inspection (see Figure 1).
Pomiary terenowe miejsca symulacji katastrofy
Przed rozpoczçciem cwiczen symulacyjnych katastrofy komunikacyjnej wykonano sygnalizacjç i zmierzono punkty oraz linie kontrolne. Celem tych zaplanowanych czynnosci byto okreslenie doktad-nosci odwzorowania oraz dopasowania do uktadu wspotrzçdnych. Zabieg ten zapewnit zdefiniowanie doktadnosci pomiarowej opra-cowywanych numerycznych modeli oraz map. Pozyskane obrazy miejsca zdarzenia z oznaczonymi fotopunktami umozliwiajq skalo-wanie obszaru objçtego oglçdzinami (zob. ryc. 1).
Figure 1. Location of checkpoints in the area of a communication disaster Rycina 1. Lokalizacja punktow kontrolnych na obszarze katastrofy komunikacyjnej Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.
The control points are marked with crosses painted on a flat surface (asphalt, paving stones) with dimensions of 40 x 40 cm. Six such points were marked and their positions measured with an Emlid Reach RS2 GNSS receiver in the geodetic coordinate system. The 1 m long control lines were painted on a flat surface at 90 degrees to each other, and a height marking of 1 m from the ground was placed vertically on the left rear pillar of the vehicle used in the simulation. The length measurement was made with a measuring tape.
Punkty kontrolne zaznaczono w postaci krzyzy malowanych na ptaskim podtozu (asfalcie, kostce brukowej) o wymiarach 40 x 40 cm. Zaznaczono 6 takich punktow, a ich pozycje zmierzono odbiornikiem GNSS Emlid Reach RS2 w uktadzie wspotrzçdnych geodezyjnych. Linie kontrolne o dtugosci 1 m namalowano na ptaskim podtozu pod kqtem 90 stopni wzglçdem siebie, a w uktadzie pionowym wprowadzono oznaczenie na wysokosci 1 m od podtoza na lewym tylnym stupku pojazdu biorqcego udziat w symulacji. Pomiar dtugosci wykonany zostat tasmq pomiarowq.
Development of photogrammetric models
It should be noted that both the POI model and the Grid model were developed using the Pix4D Mapper software. The captured POI images were uploaded to the Pix4D Cloud processing service which enables online presentation of the processing results in the form of mosaics, height rasters, 3D models, and point clouds. In addition, Grid photographs were processed using the desktop version of Pix4D Mapper Desktop.
Georeferencing3 [5] of the models was based on approximate coordinates of the centres of projections recorded on the basis of geographical coordinates of the UAV location using an on-board GNSS receiver. The situational accuracy of such a solution is approx. 2-3 meters. It should be noted that the research situation (the purpose of the task) does not require geodetic accuracy in the operational practice because the analysis of a disaster situation is not linked to the accuracy of matching to a specific coordinate system. The method applied in practice uses a local reference system of FRP (fixed reference point) and FRL (fixed reference line). It should be noted that for the results of the analysis, the accuracy of rendering of the details of the model is important, which is related, among others, to the quality of the imaging.
Due to the differences in the parameters of the workstations processing the material in question, it is not possible to compare the time efficiency taking into account the flight type. In order to illustrate the issue, Table 3 shows the basic characteristics of the parameters of the workstations on which the image processing was performed, and the parameters of the work time spent on individual products.
Opracowanie modeli fotogrametrycznych
Nalezy zaznaczyc, ze zarowno model POI, jak i model Grid zostaty opracowane z wykorzystaniem oprogramowania Pix4D Mapper. Wykonane zdjçcia POI zostaty przestane do ustugi przetwarzania w chmurze Pix4D Cloud, ktora umozliwia prezentacjç online wynikow przetwarzania w postaci mozaik, rastrow wyso-kosciowych, modeli 3D oraz chmur punktow. Ponadto zdjçcia Grid zostaty przetworzone w wersji stacjonarnej Pix4D Mapper Desktop.
Georeferencja3 [5] modeli bazowata na przyblizonych wspot-rzçdnych srodkow rzutow rejestrowanych na podstawie wspot-rzçdnych geograficznych lokalizacji BSP z uzyciem poktadowego odbiornika GNSS. Doktadnosc sytuacyjna takiego rozwiqzania wynosi ok. 2-3 metry. Istotne jest, ze sytuacja badawcza (cel zadania) nie wymaga w praktyce operacyjnej doktadnosci geo-dezyjnej, bowiem analiza sytuacji katastrofy nie jest powiqzana z doktadnosciq wpasowania w okreslony uktad wspotrzçdnych. Stosowana w praktyce metoda wykorzystuje lokalny uktad odnie-sienie SPO i SLO - staty punkt odniesienia, stata linia odniesienia. Ponadto nalezy zauwazyc, ze na wynik analizy istotne znaczenie ma doktadnosc odwzorowania szczegotow modelu, ktora powiqzana jest m.in. z jakosciq obrazowania.
Ze wzglçdu na roznice w parametrach stacji roboczych prze-twarzajqcych przedmiotowy materiat, nie jest mozliwe porowna-nie efektywnosci czasowej uwzglçdniajqcej typ nalotu. W celu zilustrowania tego zagadnienia w tabeli 3 pokazano podstawowq charakterystykç parametrow stacji roboczych, na ktorych odby-wato siç przetwarzanie obrazow oraz parametry czasu opraco-wania poszczegolnych produktow.
3 Georeferencing - (geomatics), adding to a raster file (usually to an aerial or a satellite photograph) appropriate information regarding the resolution, rotation, and coordinates of one corner (usually the lower left corner) in order to appropriately fit the file into a two-dimensional space in a given coordinate system.
3 Georeferencja (geomatyka) - dodanie do pliku rastrowego (najczçsciej zdjçcia lot-niczego lub satelitarnego) odpowiedniej informacji dotyczqcej rozdzielczosci, rota-cji i wspotrzçdnych jednego naroznika (zwykle lewego dolnego), w celu odpowied-niego wpasowania tego pliku w dwuwymiarowq przestrzen w zadanym uktadzie wspotrzçdnych.
Table 3. Characteristics of workstation parameters Tabela 3. Charakterystyka parametrow stacji roboczych
Type of UAV / Rodzaj BSP Pix4D Mapper Desktop Pix4D Cloud
Software version / Wersja oprogramowania Grid POI
Number of photos / Liczba zdjçc 84 107
Pixel Terrain Resolution (GSD) / Rozdzielczosc terenowa piksela (GSD) 0.87 cm/px 1.23 cm/px
Density of target point cloud / Gçstosc docelowej chmury punktow 5,321 pts/m3 / 5,321 pkt/m3 3,651 pts/m3 / 3,651 pkt/m3
Processor / Procesor AMD Ryzen 7 2700X Eight-Core Processor Intel(R) Xeon(R) Platinum 8124M
Number of cores and threads as well as clock
speed / Ilosc rdzeni i wqtkôw oraz szybkosc 8/16 @ 3.7 GHz 18/36 @ 3.0 GHz
taktowania zegara
CPU Mark [6] / CPU Mark [6] 17,597 22,298
RAM / Pamiçc RAM 32 GB 69 GB
Aerotriangulation time / Czas aerotriangulacji 3 min 23 s 20 min 29 s
Time to generate point cloud / Czas generowania 4 min 49 s 13 min 21 s
chmury punktow
Time to generate orthomosaic / Czas generowania
5 min 50 s 7 min 12 s
ortomozaiki
Time to generate the DSM altitude raster / Czas generowania rastra wysokosciowego DSM
Time to generate a textured 3D model / Czas genero- , ,
n/a / b.d. 5 min 01 s
wania modelu 3D teksturowanego
Total Processing Time (Without Textured Model) / Catkowity czas przetwarzania (bez modelu teksturowanego)
7 min 13 s
2 min 14 s
21 min 15 s
48 min 17 s
Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.
The apparent difference in the number of photographs processed between Grid and POI was 27.4%, while the processing time (POI on a server with better parameters than the workstation processing Grid) differed by 227.2%. There are clearly higher processing requirements for POI photographs, which is probably related to a much greater image depth than in Grid. Figure 2 shows the site of the communication disaster simulation with the selected dimensions marked, as relevant to the procedural activities in the Pix4D Cloud application and its functionalities.
Wyrazna roznica w liczbie przetwarzanych zdjçc w uktadzie Grid i POI wynosita 27,4%, podczas gdy czas przetwarzania (POI na serwerze o lepszych parametrach niz stacja robocza prze-twarzajqca Grid) roznit siç o 227,2%. Wyraznie widoczne sq wyz-sze wymagania przetwarzania zdjçc w uktadzie POI, co zapewne zwiqzane jest z duzo wiçkszq niz w Grid gtçbiq obrazu. Na ryci-nie 2 przedstawiono miejsce symulacji katastrofy komunikacyjnej z zaznaczonymi wybranymi wymiarami istotnymi z per-spektywy czynnosci procesowych w aplikacji Pix4D Cloud i jej funkcjonalnosci.
Figure 2. Crash site with marked dimensions (application functionality)
Rycina 2. Miejsce katastrofy z zaznaczonymi wymiarami (funkcjonalnosci aplikacji)
Source: Own elaboration.
Zrodto: Opracowanie wtasne.
In the next stage of the research, images captured and taken with the use of UAVs and IT systems were collated with the results of measurements from the visual inspection of the disaster site performed in a traditional manner by representatives of the procedural entity (see Table 4).
W kolejnym etapie badan obrazy, utrwalone i wykonane z wykorzystaniem BSP i systemow informatycznych, zestawiono z wynikami pomiarow z oglçdzin miejsca katastrofy, wykonanych w sposob tradycyjny przez przedstawicieli podmiotu proceso-wego (zob. tabela 4).
Table 4. List of measurements taken traditionally vs. UAV with the application Tabela 4. Zestawienie pomiarow wykonanych tradycyjnie vs. BSP z aplikacjq
Drone / Police Measurement / Pomiar dron/policja
Dimension / Wymiar Trace No. 1 / Slad nr 1 Trace No. 2 / Slad nr 2 Trace No. 3 / Slad nr 3 Trace No. 4 / Slad nr 4 Trace No. 5 / Slad nr 5 Trace No. 6 / Slad nr 6
x [m] 4.398/4.4 9.701/9.8 8.431/8.5 4.318/4.3 9.886/9.9 13.697/13.5
y [m] 30.922/30.1 31.951/31.0 33.084/32,4 34.88/34.3 34.685/34.2* 32.359/31.5
* In the case of trace No. 5, in the inspection report y = 36.2 m, whereas on the sketch y = 34.2 m / W przypadku sladu nr 5 w protokole oglçdzin y = 36,2 m, natomiast na szkicu y = 34.2 m
Track no. 1 - beginning of the scuff mark on the asphalt surface
Track no. 2 - black coloured case
Track no. 3 - motorbike helmet
Track no. 4 - part of the moped's brake lever broken off
Track no. 5 - black coloured blouse
Track no. 6 - position of the front left wheel of the bus
Slad nr 1 - poczqtek sladu rycia na nawierzchni asfaltowej Slad nr 2 - teczka koloru czarnego Slad nr 3 - hetm motocyklowy
Slad nr 4 - odtamana czesc dzwigni hamulca motoroweru
Slad nr 5 - bluza koloru czarnego
Slad nr 6 - pozycja przedniego lewego kota autobusu
Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.
A comparative analysis of the collected research material leading to a comparison of the work results captured by means of the traditional procedural forms with the methods and techniques of modern technologies (drone with the Pix4D Cloud application) allows the following conclusions to be drawn:
Analiza porownawcza zgromadzonego materiatu badawczego polegajqca na zestawieniu efektow pracy utrwalanych tra-dycyjnymi formami procesowymi z metodami i technikami nowo-czesnych technologii (dron z aplikacjq Pix4D Cloud) pozwolita na sformutowanie nastçpujqcych konkluzji:
- for short measuring sections (up to 15 m), the measurement accuracy of the two methods differs by about 1.5%,
- for longer measuring sections (up to 100 m), the measurement error is approx. 2.3%.
Sources of measurement errors should be found in:
- the accuracy of rendering the details of the model (the quality of imaging), knowledge of the Pix4D application (in case of the method using UAV and the application),
- uneven terrain, ground obstacles,
- measurement error of the tool itself (trolley),
- inaccuracies in the determination of FPR (building corner with a gutter),
- failure to maintain perpendicularity, parallelism of the reference line to the FRL (in case of the police method, in which the measurement trolley is a measuring tool).
The developed material was compared by fitting into the PUWG (State Geodetic Coordinate System) Poland 2000 geodetic coordinate system using control points signalled and visible in the photographs (see Figure 1). Grid and POI rasters were fitted on the two control points no. 1 and no. 3. The accuracy of the fit was measured on the remaining 4 points.
Among the numerous functionalities of the Pix4D application, the tool for inspecting a given point (place) that makes it possible to view a given place at different times is worth mentioning. In a situation when a drone has registered a given point on other photographs taken earlier or later, it is possible to analyse the process of performance of the procedures by services, units, inspections, guards at a disaster site. It is also possible to display a selected photograph with a marked point for analysis and to load a full resolution photograph which we can crop and then export.
The innovative nature of this project using UAVs certainly gains importance especially in a terrain with limited accessibility, i.e. in hilly and mountainous terrain, at road connections, intersections or forks and over a large area (railway disasters). The properties of drones which include their numerous functionalities, especially when integrated with the IT systems, make this image recording tool even more useful especially in difficult topographically or anthropogenically shaped conditions and terrain.
The UAV functionality for capturing images from a distance cannot be overlooked. In crisis management, a possible direction for the use of drone functionalities could be to coordinate the functions of UAVs with another system, e.g. Crisis management system named Jasmin, into one integrated security management system in a situation of a major threat. Especially in terms of major non-military threats to the population, e.g. floods, large-scale fires, epidemics or terrorist threats, there is a possibility of online security management, monitoring and risk assessment. At the same time, in crisis situations, it is ensured that crisis management teams can take key decisions, as part of the evaluation procedures, in real time, as adequate to the development of threats, thus minimising the consequences of crisis situations [8].
The research conducted by A. Kobaszynska, J. Lukasiewicz shows that among the users of unmanned platforms as many as 79% of the respondents indicated the use of these
- na krotkich odcinkach wymiarowania (do 15 m) doktad-nosc pomiarowa dwoch metod rozni siç o ok. 1,5%,
- na dtuzszych odcinkach wymiarowania (do 100 m) btqd pomiaru wynosi ok. 2,3%.
Zrodet btçdôw pomiarow tych metod nalezy szukac w:
- doktadnosci odwzorowania szczegotow modelu (jakosci obrazowania), znajomosci aplikacji Pix4D (w przypadku metody wykorzystujqcej BSP i aplikacjç),
- nierownym uksztattowaniu terenu, wystçpujqcych prze-szkodach terenowych,
- btçdzie pomiarowym samego narzçdzia (wozka),
- niedoktadnosci ustalenia SPO (naroznika budynku z rynnq),
- niezachowaniu prostopadtosci, rownolegtosci linii odnie-sienia do SLO (w przypadku metody policyjnej, w ktorej wozek do pomiarow stanowi narzçdzie pomiarowe).
Opracowany materiat zostat poddany porownaniu za pomocq sygnalizowanych i widocznych na zdjçciach punktow kontrol-nych, z wykorzystaniem uktadu wspôtrzçdnych geodezyjnych PUWG Polska 2000 (zob. ryc. 1). Rastry Grid i POI wpasowano na dwa punkty kontrolne nr 1 oraz nr 3. Doktadnosc wpasowania zmierzono na pozostatych 4 punktach.
Sposrod dostçpnych, licznych funkcji aplikacji Pix4D nalezy zwrocic uwagç na narzçdzie inspekcji danego punktu (miejsca), ktore umozliwia zastosowanie podglqdu danego miejsca w roznym czasie. Funkcja ta umozliwia analizç procesu realizacji procedur przez stuzby, jednostki, inspekcje, straze na miejscu katastrofy, poniewaz dron zarejestrowat dany punkt na kilku (kilkunastu) zdjç-ciach wykonanych w roznym czasie i z roznej perspektywy. Istnieje takze mozliwosc wyswietlenia wybranego zdjçcia z zaznaczonym punktem do analizy i wczytania petnej rozdzielczosci zdjçcia, na ktorym mamy mozliwosc kadrowania a nastçpnie jego eksportu.
Innowacyjnosc tego przedsiçwziçcia z wykorzystaniem BSP z pewnosciq zyskuje na znaczeniu szczegolnie w terenie o ogra-niczonej dostçpnosci, tj. w terenie gorzystym, pagorkowatym, na potqczeniach, przeciçciach lub rozwidleniach drog oraz na duzej przestrzeni (katastrofy kolejowe). Drony dziçki swoim licznym funkcjom, szczegolnie w zintegrowaniu z systemami informa-tycznymi, czyniq narzçdzie do rejestracji obrazow jeszcze bar-dziej przydatnym zwtaszcza w trudnych, uksztattowanych topo-graficznie czy antropogenicznie warunkach i terenie.
Nie sposob pominqc funkcjonalnosci BSP w zakresie rejestracji obrazow z odlegtosci. W zarzqdzaniu kryzysowym moz-liwym kierunkiem wykorzystania wtasciwosci dronow moze bye skoordynowanie funkcji BSP z innym systemem, np. z Systemem zarzqdzania kryzysowego Jasmin, w jeden zintegrowany system zarzqdzania bezpieczenstwem w sytuacji powaznego zagroze-nia. Szczegolnie w sytuacji powaznych zagrozen niemilitarnych dla ludnosci, np. powodzie, pozary wielkopowierzchniowe, epidemie czy zagrozenia terrorystyczne, istnieje mozliwosc zarzq-dzania bezpieczenstwem, monitorowania i oceny ryzyka w trybie online. Jednoczesnie w takich przypadkach dla zespotow zarzq-dzania kryzysowego w ramach procedur ewaluacyjnych zapew-nia siç mozliwosc podejmowania kluczowych decyzji w czasie rzeczywistym, adekwatnych do rozwoju zagrozen, a wiçc mini-malizujqcych nastçpstwa sytuacji kryzysowych [8].
platforms in geodesy and surveying, 53% of the respondents used unmanned aerial vehicles to control the technical condition of inspected objects, 35% of the entities use unmanned aerial vehicles to record images in the form of photographs or video, and 33% for monitoring and surveillance. Among those surveyed, 15% of entities use unmanned aerial vehicles to collect data with the use of measuring equipment other than cameras. In transport, unmanned aerial vehicles are used by only 5% of entities [9]. The author's social practice shows that unmanned platforms are used at a similarly low, several percent, level in the monitoring of procedural activities of communication disaster incidents or very serious accidents, e.g. at railway-road crossings. Thus, the prospect of using new technologies such as unmanned aerial vehicles [10] which are configured (integrated) with the IT systems provides greater operational efficiency in the procedural documentation of incidents.
As part of the command support systems in the State Fire Service and the Police, drone functionality will certainly be used more frequently in the near future for public safety management, and certainly in the area of road safety [11].
Conclusion
The area of using the functionality of unmanned aerial vehicles integrated with the existing ICT systems will certainly continue to expand to include new fields of human activity. Undoubtedly, modern technologies in the observation and capturing of the crisis reality (communication disaster) provide images of better technical quality that are more permanent and can be transmitted online in real time to the crisis management centre. Therefore, the management of human health and life protection in a crisis situation, with the availability of a wider catalogue of current data from modern technologies, should become more efficient both in rescue operations and in procedural activities in terms of documenting an incident. Especially the second factor, of documenting a mass incident, should take into account the importance of reflecting on the fact that a disaster incident is documented for a few (or several) hours, while it is analysed and evaluated in detail in court proceeding and earlier in pre-trial proceedings, sometimes for a few (or several) years. From the perspective of the author's social practice, undoubtedly the quality of the handling of the incident and the precision of the activities performed by the relevant services are of great importance for victims and the injured, not only in terms of responsibility, guilt and punishment for the committed acts, but also in terms of morality (sense of guilt) or ethics (value of human life).
Certainly, in the considerations referring to the use of modern technologies, one cannot overlook the fact that UAVs, having numerous properties of a utilitarian nature, are also distinguished
Z przeprowadzonych badan A. Kobaszynskiej i J. tukasie-wicza wynika, ze wsród uzytkowników platform bezzatogowych az 79% ankietowanych wskazato na wykorzystywanie tych platform w geodezji i miernictwie, 53% ankietowanych wykorzystywato bezzatogowe statki powietrzne do kontroli stanu technicznego kontrolowanych obiektów, 35% podmiotów wykorzystuje bezzatogowe statki powietrzne do rejestracji obrazu w formie zdjçc lub filmów, a 33% do monitoringu i nadzoru. Posród badanych 15% podmiotów wykorzystuje bezzatogowe statki powietrzne do zbie-rania danych za pomocq aparatury pomiarowej innej niz kamery. W transporcie bezzatogowe statki powietrzne wykorzystywane sq tylko przez 5% podmiotów [9]. Z praktyki spotecznej autora wynika, ze na podobnie niskim, kilkuprocentowym poziomie wykorzystywane sq platformy bezzatogowe w monitorowaniu czynnosci proce-sowych zdarzen o charakterze katastrof komunikacyjnych lub bar-dzo powaznych wypadków np. na przejazdach kolejowo-drogowych. Zatem perspektywa wykorzystywania nowych technologii, takich jak bezzatogowe statki powietrzne [10], które sq skonfigurowane (zintegrowane) z systemami informatycznymi, zapewniajq wiçk-szq sprawnosc dziatania w procesowym dokumentowaniu zdarzen.
W najblizszej przysztosci w systemach wspomagania dowo-dzenia w PSP i Policji funkcjonalnosc dronów z pewnosciq bçdzie czçsciej wykorzystywana w zarzqdzaniu bezpieczenstwem publicznym, a niewqtpliwie w obszarze bezpieczenstwa ruchu drogowego, bowiem katastrofa komunikacyjna to zagadnienie interdyscyplinarne, skomplikowane i wieloaspektowe [11].
Podsumowanie
Obszar wykorzystywania funkcjonalnosci bezzatogowych statków powietrznych zintegrowanych z istniejqcymi systemami teleinformatycznymi z pewnosciq stale bçdzie rozwijany o nowe pola aktywnosci cztowieka. Niewqtpliwie nowoczesne technologie w obserwacji i utrwalaniu rzeczywistosci kryzysowej (katastrofy komunikacyjne) zapewniajq mozliwosci uzyskiwania lepszej jako-sci i trwatosci obrazu, który mozna w czasie online przesytac do centrum zarzqdzania kryzysowego. Zatem dziçki wiçkszej dostçp-nosci nowoczesnych technologii i pozyskiwaniu z nich biezqcych danych zarzqdzanie ochronq zdrowia i zycia ludzi w sytuacji kryzysowej powinno stac siç sprawniejsze zarówno w dziataniach ratowniczych, jak i procesowych w sferze dokumentowania zdarzenia. Szczególnie ten drugi czynnik, dokumentowania zdarzenia masowego, powinien uwzglçdniac znaczenie refleksji, ze zdarze-nie katastrofy dokumentuje siç kilka (kilkanascie) godzin, nato-miast szczegótowo jest analizowane i oceniane w procesie sqdo-wym i wczesniej w postçpowaniu przygotowawczym niekiedy przez kilka (kilkanascie) lat. Z perspektywy praktyki spotecznej autora niewqtpliwie jakosc obstugi zdarzenia, precyzja wykonanych czynnosci przez wtasciwe stuzby ma ogromne znaczenie dla ofiar i poszkodowanych nie tylko w zakresie odpowiedzialnosci, winy i kary za popetnione czyny, ale takze w sferze moralnosci (poczucia winy) czy etyki (wartosci zycia ludzkiego).
Z pewnosciq w rozwazaniach odwotujqcych siç do stoso-wania nowoczesnych technologii nie mozna pominqc faktu, ze BSP posiadajqc liczne wtasciwosci o charakterze utylitarnym,
by functions for destructive action in both the military and wyrozniajq si? takze funkcjami stuzqcymi do destrukcyjnego non-military areas of security environment. dziatania zarowno w strefie militarnej, jak i niemilitarnej srodo-
wiska bezpieczenstwa.
Literature I Literatura
[1] Polska Norma PN-ISO 31000. Zarzqdzanie ryzykiem, zasady i wytyczne. Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa 2012, 23.
[2] Jaszczur W., Perspektywy stosowania BSP w zarzqdzaniu kryzysowym, w: Wykorzystywanie dronów i robotów w systemach bezpieczenstwa. Teoria ipraktyka, R. Kamprowski, M. Skarzynski, Wydawnictwo Naukowe Wydziatu Nauk Spotecznych i Dziennikarstwa UAM, Poznan 2020, 61.
[3] https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/fotogrametria; 3902234.html [dostçp: 01.09.2021].
[4] https://www.dji.com/pl/phantom-4-pro/info#specs oraz https://www.dji.com/pl/mavic-2/info#specs [dostçp: 10.10.2021].
[5] Encyklopedia Lesna, https://www.encyklopedialesna.pl/ haslo/georeferencja/ [dostçp: 01.09.2021].
[6] https://www.cpubenchmark.net/compare/Intel-Xeon-Plati-num-8124M-vs-AMD-Ryzen-7-2700X/3352vs3238 [dostçp: 01.09.2021].
[7] https://cloud.pix4d.com/dataset/898477/map?shareTo-ken=5dc68414-a96d-466f-add0-824a950cb3b2 [dostçp: 01.09.2021].
[В] Lukasik S., Jaszczur W., Wybrane aspekty szkolenia na pilo-tów dronów, w: Wykorzystanie robotów i dronów w systemach bezpieczenstwa. Studia interdyscyplinarne, R. Kamprowski, M. Skarzynski (red.), Wydawnictwo Naukowe Wydziatu Nauk Politycznych i Dziennikarstwa UAM, Poznan 2021, 29-30.
[9] Kobaszynska A., Lukasiewicz J., Monitorowanie stanu na przejazdach kolejowo-drogowych z wykorzystaniem statków powietrznych, w: Edukacja wbezpieczenstwie i obronnosci, W. Scheffs, W. Jaszczur, P. Kaminski (red.), Wyd. KPTN, Kalisz 2020, 380.
[10] Kaminski P, Uwarunkowania utylitarne i destrukcyjne wyko-rzystania bezzafogowych statków powietrznych w bezpieczenstwie niemilitarnym, „Studia Kaliskie" 201В, 6, 75-76.
[11] Jaszczur W., Dylematy identyfikacji wypadku, „Studia Kaliskie" 2015, 3, 177.
WIESLAW JASZCZUR, PH.D. - Ph.D. in social sciences, graduate of the Warsaw University of Technology and the University of Wroctaw. Employed at the Institute of Safety Sciences of The President Stanislaw Wojciechowski Calisia University as an assistant professor. Research interests are related to the subject of education for the safety of school children, crisis management, road safety management. Author, co-author, co-editor of several publications, co-organizer of scientific conferences and seminars. He carries out scientific and research projects in the area of safety management and education of young people for safety. He is a member of the Kalisz Society of Friends of Sciences and International Police Association (IPA).
SZYMON LUKASIK, M.SC. ENG. - a graduate of Automation and Robotics at the Silesian University of Technology in Gliwice. Ph.D. student at the Institute of Safety Sciences of The President Stanislaw Wojciechowski Calisia University. Scientific interests are related to the subject of economic activity - unmanned aerial vehicles, education of candidates for UAV pilots. Author, co-author, co-editor of several publications, co-organizer of scientific conferences and seminars. CEO of the first drone company in the country engaged in drone swarms.
DR WIEStAW JASZCZUR - doktor nauk spotecznych, absolwent Politechniki Warszawskiej i Uniwersytetu Wroctawskiego. Zatrud-niony w Instytucie Nauk o Bezpieczenstwie Akademii Kaliskiej im. Prezydenta Stanistawa Wojciechowskiego na stanowisku adiunkta. Zainteresowania naukowe zwigzane sg z tematykg edukacji na rzecz bezpieczenstwa mtodziezy szkolnej, zarzgdzania kryzysowego, zarzgdzania bezpieczenstwem ruchu drogowego. Autor, wspotautor, wspotredaktor naukowy kilkunastu publikacji, wspot-organizator konferencji i seminariow naukowych. Realizuje pro-jekty naukowo-badawcze z obszaru zarzgdzania bezpieczenstwem oraz edukacji mtodziezy na rzecz bezpieczenstwa. Jest cztonkiem Kaliskiego Towarzystwa Przyjaciot Nauk oraz miçdzynarodowego stowarzyszenia IPA.
MGR INZ. SZYMON tUKASIK - absolwent kierunku Automatyka i Robotyka na Politechnice Slgskiej w Gliwicach. Doktorant w Instytucie Nauk o Bezpieczenstwie Akademii Kaliskiej im. Prezydenta Stanistawa Wojciechowskiego. Zainteresowania naukowe zwigzane sg z tematykg prowadzonej dziatalnosci gospodarczej - bezzatogowych statkow powietrznych, edukacjg kandydatow na pilotow BSP. Autor, wspotautor, wspotredaktor naukowy kilku publikacji, uczestnik konferencji naukowych. CEO pierwszej w kraju firmy zajmujgcej siç rojem dronow.
