Инж. Иван Белчев, основател на Aerodata Bulgaria LTD: С LiDAR технологията могат да се създадат точни цифрови модели на пътища, сгради, на всичко, което е около нас
Страхотно е, че съществува вестник „Строител“, защото дава възможност на хора като нас да покажат какво правят
Емил Христов
Ренета Николова
Инж. Белчев, разкажете малко повече за себе си, за професионалния си опит и работата Ви?
Аз съм инженер геодезист. През 2007 г. завърших „Геодезия” в Професионалната гимназия по строителство, архитектура и геодезия „Ангел Попов“ във Велико Търново, която по време на обучението ми беше строителен техникум. Интересното е, че когато кандидатствах, нямах много представа какво е геодезията. Имах приятел, малко по-голям от мен, който учеше там и ми беше разказвал за този предмет. През годините в техникума ми стана доста интересно, но държа да отбележа, че имах страхотни преподаватели по специалните предмети, които видяха, че ми се отдава, и ми помогнаха страшно много. Те бяха от онова старо поколение учители. За жалост в днешно време такива преподаватели се срещат все по-рядко. Искам да изкажа искрена благодарност към тях – инж. Андонова и инж. Георгиев.
След като завърших, трябваше да продължа обучението си по геодезия и бях приет в Университета по архитектура, строителство и геодезия (УАСГ). Там учих 5 г., като специализацията ми е към катедра „Геоинформатика“, но дипломната ми работа е към катедра „Фотограметрия“. Причината е, че дипломната ми работа беше тясно свързана с фотограметрията. През последните 2 г. от обучението ми в УАСГ работех в „Евросенс България“, белгийска компания, която се занимава точно с фотограметрия и лазерна алтиметрия. Там се запалих още повече, защото вече видях как се случват нещата на практика. Нещо, което за огромно съжаление и до ден-днешен студентите не могат да видят в университета.
Завърших обучението си през лятото на 2012 г. и януари 2013 г. заминах да работя в Белгия. Наеха ме в Aerodata International Surveys, най-голямата по онова време фирма в Европа, смея да твърдя и в света, която се занимаваше с фотограметрия и лазерна алтиметрия. Там ми се наложи да навляза много бързо в работата. Дадоха ми да ръководя продукцията на доста специфичен проект, който нарекохме Instant Ortho. Интересен факт е, че колегите имаха съмнение за проекта, че може да се изпълни в поставените кратки срокове. За мое щастие показах, че е възможно. Проектът постигна огромен успех и към този момент е едно от изискванията в Нидерландия и Белгия, когато се предават ортофото мозайки.
В периода 2013–2018 г. в Белгия научих много, имах и уникалната възможност да летя като оператор на двувитлови самолети Cessna над Белгия и Нидерландия. С други думи, летях, снимах изображения и след това ги обработвах в офиса, като създавах крайните продукти. Нещо, което малцина са виждали и имали възможност да направят. Това ми даде по-обширен поглед над целия работен процес - от планирането на полети, изпълнението, събирането на данни, обработката и създаването на крайните продукти.
През 2014 г. започнахме летене и изпълнение на един от най-големите мащабни проекти във фирмата – а именно за Hexagon Imagery Program. Наложи ми се да ходя на обучение два пъти до Канада, за да може да разбера процеса на обработка, защото системите, с които летяхме, бяха много различни от тези, с които оперирахме дотогава. Създадох пълния работен процес за проекта, който включваше цяла Западна Европа. Бях ангажиран с него до 2018 г., когато се прибрахме в България със семейството ми.
В началото на 2019 г. заминах за Швейцария. Това ми беше мечтата като студент – да стана част от екипа на Leica Geosystems и да живея в Швейцария. Започнах при тях и до момента работя за тях, макар и вече дистанционно. Отговарям за калибрирането и калибрационните сертификати на системите за въздушно заснемане – камери и лазери.
Дипломната Ви работа в УАСГ е била свързана с въздушното лазерно сканиране. Какви предизвикателства срещнахте при разработването на тази тема и как тя повлия на по-нататъшното Ви професионално развитие?
Да, дипломната ми работа през 2012 г. беше наистина огромно предизвикателство, защото по онова време нямаше почти никаква информация относно тези типове системи на български език. Дори когато предадох работата си в университета, проф. Пламен Малджански, който ми беше и рецензент, каза, че съм пионер. Дотогава никой не беше правил дипломна работа на тази тема.
Липсата на литература не беше най-големият проблем. Основната трудност бе да се намерят лазерни данни, за да мога да покажа технологията. Тогава за мой късмет открих данни от Канада, те бяха за полет над Ниагарския водопад – сурови лазерни, обработена траектория на самолета, както и снимки.
По време на работата Ви в „Евросенс България“ сте участвали в първия лазерен проект за река Дунав. Можете ли да ни разкажете повече за този проект и за значението му за България?
През 2012 г. компанията спечели проект, който включваше заснемането на р. Дунав, но разбира се, частта, която е българска. Целта беше да се създаде точен модел на терена (DTM), за да могат да се направят симулации какви площи ще бъдат залети с вода при евентуално излизане на реката от нейното корито. Този проект беше възложен на България по европейска линия и всяка държава, през която минава р. Дунав, трябваше да направи лазерно заснемане. Смея да твърдя, че не беше лесен проект не по отношение на самото заснемане, а заради координацията, която трябваше да се направи със съответните министерства. За съжаление наредбата, която все още е действаща за аерозаснемане, е стара и неактуална. Дадени са идеи за промяна, но имам огромни съмнения, че ще излезе нещо добро накрая.
Изпълнили сте първия в България цялостен триизмерен модел на хълма Царевец. Разкажете ни повече за този проект?
Това ми беше мечта от 2011 г., която успях да реализирам след повече от 10 г. Интересното е, че започнах една самоинициатива през 2016 г., а именно заснемането на паметници на културата и създаване, както сега е модерно, на техни двойници. Първият модел, който направих, беше на Ибрахим паша джамия, която се намира в Разград. Сега знам, че джамията е реновирана и изглежда доста по-добре отпреди. Все пак е и защитена от ЮНЕСКО като културна и историческа ценност.
Създадох и много други модели на паметници в моя роден град – паметник „Асеневци“, Катедрален храм „Рождество Богородично“, църквата „Свети четиридесет мъченици“, част от хълм Трапезица. Някои от тези модели са дарени на Регионалния исторически музей - Велико Търново. За мое огромно съжаление нещата спират дотам. Никой не е заинтересован. Не искам да влизам в повече подробности, но само ще спомена, че в България голяма част от нашите паметници се рушат и все няма пари за тяхната поддръжка. Въпреки всичко не се отказах и миналата година успях да осъществя мечтата си, а именно да създам фотореалистичен модел на Царевец. Тук искам да благодаря на д-р Иван Църов, директор на РИМ - Велико Търново, който ми даде достъп до обекта. Без него това нямаше да може да се случи. Заснемането ми отне няколко дни, направих над 16 хиляди снимки с дрон, 40 контролни точки и над 1 млрд. лазерни точки. Обработката отне повече от 2 месеца, защото не е лесно да събереш всички тези данни и да създадеш модел. Изключително доволен съм от крайния резултат.
Работили сте с различни системи за аерофото заснемане като UltraCam и Leica. Коя от тези технологии намирате за най-иновационна и защо?
Това са двата основни производителя на системи за аерофото заснемане в света. Малко ще ми е трудно да бъда безпристрастен, защото работя за един от тях. Leica Geosystems разполага с първата в света хибридна система от много години, която освен 5(6) камери има и лазер. Да, наскоро Vexcel изкараха подобна хибридна система, но много след Leica. UltraCam системите са добре познати в индустрията, но за мен по-добра система от хибридната на Leica няма. Казвам това, защото както вече обясних, има камери и лазер в един контейнер. С други думи, системата може да се използва за най-различни проекти – от създаване на ортофото карти, лазерно заснемане за изпълнение на цифрови модели на терена, анализи при горските площи до изготвянето на 3D модели на цели градове.
В Leica Geosystems AG работите като специалист по работни потоци. Какви са основните предизвикателства при калибрирането на въздушни системи?
Основните предизвикателства са разбирането на материята. Тук няма да наблягам на техническите изисквания, като метео време, ъгъл на слънцестоене, полети и т.н. Изисква се разбиране как отделните калибрационни параметри си взаимодействат. Важно е да се отбележи за тези, които не са запознати, че не можем да сравняваме калибриране на камера с калибриране на лазер. Нещата са съвсем различни. Лазерите имат над 15 калибрационни параметъра, докато при камерите те могат да бъдат два пъти по-малко.
Какви са наблюденията Ви къде стои България и строителният сектор като степен на въвеждане на цифровите технологии и какви са потенциалните ни възможности?
В интерес на истината има развитие в България, то е неизбежно в днешно време, защото светът, в който живеем, го налага. Да, не е с темповете, с които би ми се искало, но виждам, че се правят опити за дигитализация. Основният проблем в страната е, че хората ги е страх от новото. Освен това има и неразбиране на технологиите. Тук идва нашата роля на специалистите с опит и достъп до технологии да покажем и обясним, но разбира се, трябва да ни се даде шанс.
Какво представлява технологията на въздушно лазерно сканиране и какви са предимствата й? На кого може да бъде от полза?
Това е така наречената LiDAR технология, което е абревиатура и означава Light Identification, Detection and Ranging. Сензорите, които се използват в тази технология, са в графа активни. Докато при камерите те са в графа пасивни. Най-просто обяснено, от лазерната система се изпраща лазерен импулс с определена честота и дължина на вълната и се чака той да бъде отразен от обект на земята. Може да бъде покрив на къща, дърво, път, земя, всичко, което е на земната повърхност. По този начин се създават облаци от точки, които имат много атрибути, но основните са координатите X, Y и Z. Съвременните лазерни системи могат да достигнат 2Mhz честота на импулса, с други думи, правят по 2 млн. точки в секунда. Сами можете да си представите за какъв обем от данни става въпрос в полет от 3-4 часа. Ползите от LiDAR технологията са огромни. Ще дам няколко примера. В урбанизирани места могат да се създадат точни цифрови модели на пътища, сгради, на всичко, което е около нас. Също така да се създадат точни отпечатъци на къщите/сградите върху земята, което ще е в помощ за кадастъра. Точните цифрови модели на терена и повърхнината може да се използват в проектирането на нови сгради, квартали. В горското стопанство – да се преброи автоматично броят на дърветата. В минната индустрия – за заснемане на откритите рудници или тунели. Военните също имат интерес от използването на тази технология за целите на националната сигурност.
Какви са най-добрите модели в сферата в Европа и света? Дайте ни интересни примери.
Нидерландия винаги ще я давам за пример, защото това е една от малкото страни в Европа, която дава милиони всяка година за въздушно заснемане на цялата държава. Създават се цифрови модели с LiDAR, пълно ортофото покритие. Данните от тези проекти се ползват от тяхната кадастрална агенция, те са хората, които управляват данните и дават заданията за проектите. Ние в България спокойно можем да вземем техния модел и да го приложим тук. Искам да отбележа, че данните за граници на имоти, векторни данни, лазерни данни, ортофото са напълно безплатни на сайта на нидерландския кадастър.
В САЩ например застрахователни компании използват фотограметрията при наводнения, урагани, земетресения. По този начин оценяват щетите при бедствия, защото събирането на данни става много бързо, което спестява доста пари и време.
Как виждате бъдещето на геодезията и въздушното заснемане с развитието на новите технологии, като дронове и усъвършенствани сензорни системи, изкуствен интелект (ИИ)?
Всичко ще става все по-бързо и с по-малко хора, защото технологиите се развиват главоломно. Кой можеше да предположи преди 10 г., че днес ще имаме лазерни системи, използващи SLAM технологията за директно локализиране? Нещата се случват с висока скорост и всички ние трябва да осъзнаем нуждата от тези технологии и това, че пестят време и средства.
Относно дроновете - в България преди 2 г. студент от Техническия университет в София за дипломна работа създаде точно такъв дрон. Дрон, който може да носи сериозен обем фотограметрични системи и в по-голямата си част е напълно автономен. Да, всичко е само на хартия, не е реализирано като продукт, но това е бъдещето.
А относно изкуствения интелект, той и сега се ползва. Аз например го прилагам при класификацията на облака от точки. Все още не е толкова добре развит, че да дава 100% резултати, но в нашата сфера помощта на ИИ е огромна.
Вие се свързахте с в. „Строител“, какво е мнението Ви за изданието и неговото значение за бранша?
Страхотно е, че съществува вестник „Строител“, защото дава възможност на хора като нас да покажат какво правят. Вие свързвате бизнеса, мога да кажа, че сте като мост, което е от огромно значение. Разгледах и интервюта на млади хора, които са се върнали от чужбина като мен, специалисти, които се опитват да променят нещата към по-добро, да споделят опита си и да приложат онова, което са научили навън, в България. Благодаря на в. „Строител“ за възможността, която ми даде с това интервю!