Tradițional topografie vrs. LIDAR. Precizie, timp și costuri.

A face un loc de muncă cu LiDAR ar putea fi mai precis decât cu topografia convențională? Dacă reduce timpul, în ce procent? Cât costă reducerea costurilor?

Timpurile s-au schimbat cu siguranta. Îmi amintesc când Felipe, un inspector care a făcut lucrarea pe teren, a venit cu un notebook 25 cu pagini cu secțiuni transversale pentru a genera o hartă a liniilor de contur. Nu am trăit timp să interpol pe hârtie, dar îmi amintesc că am făcut-o cu AutoCAD fără să folosesc Softdesk încă. Deci, el interpolate cu Excel pentru a ști cât de departe așezați departe dimensiunea între cele două ridicăturile și aceste puncte a fost de straturi de culori și niveluri diferite, în cele din urmă unindu-se cu polilinii irlos transformat în curbe.

În timp ce munca în cabinet a fost nebună, nu sa comparat cu munca pe teren care era o artă, dacă vroiai să ai suficiente date pentru a face o modelare acceptabilă când altimetria era neregulată. Apoi a venit SoftDesk, istoria AutoCAD Civil3D că simplificată de cabinet și Felipe a fost într-unul din cursurile mele de învățare pentru a utiliza o stație totală, care a redus timpul, volumul de puncte și, desigur, o precizie sporită.

Scena dronă pentru uz civil întrerupe noi paradigme, sub o logică similară: Rezistența la schimbare în tehnicile topografice urmărește întotdeauna reducerea costurilor și garantarea acurateței. Astfel vom analiza în acest articol două ipoteze pe care le-am auzit acolo:

Ipoteza 1: Realizarea topografiei cu LiDAR reduce timpul și costurile.

Ipoteza 2: Realizarea topografiei cu LiDAR implică pierderea preciziei.

Cazul experimental

Revista BOP a sistematizat o lucrare în care sa făcut o lucrare în colectarea de date a unei diguri, folosind metoda convențională de-a lungul kilometrilor 40. Separat, într-o a doua sarcină, câteva zile mai târziu a fost dezvoltată folosind topografia cu LiDAR de-a lungul 246 kilometri de același baraj. Deși secțiunile nu au fost egale în distanțe, secțiunea echivalentă a fost comparată pentru a face o comparație în condiții similare.

Topografie convențională

Ancheta topografică a fost colectată în secțiuni transversale la fiecare contor 30, care corespunde stațiilor existente. Punctele transversale au fost luate la distanțe mai mici decât contoarele 4.

Georeferențiată activitatea cu punctele din rețeaua geodezică, care au fost validate cu GPS geodezic de-a lungul axelor, iar din acestea punctele transversale au fost ridicate folosind o combinație de stații de referință virtuale și RTK. A fost necesar să se ia puncte suplimentare în locuri speciale de schimbare a pantei și formei pentru a asigura coerența modelului digital.

să se ocupe de topografie

Diferențele reziduale dintre punctele cunoscute și coordonatele obținute de GPS au fost cele prezentate în tabel, confirmând că ridicarea convențională este foarte precisă.

Reziduu maxim Pătrat minim rezidual
Orizontală 2.35 cm. 1.52 cm.
Vertical 3.32 cm. 1.80 cm.
Trei dimensiuni 3.48 cm. 2.41 cm.

Studiul LiDAR

Acest lucru a fost făcut cu o unitate autonomă care zboară la o înălțime de metri 965, cu o densitate de puncte 17.59 pe metru pătrat. Ei au recuperat punctele de control 26 cunoscute și le-au traversat împotriva punctelor 11 suplimentare de ordinul întâi, care au fost citite cu ajutorul GPS-ului geodezic.

Cu aceste puncte 37 a fost efectuată ajustarea datelor LiDAR. Deși nu era necesar, deoarece coordonatele luate de un UAV echipat cu receptor GPS și controlate de stațiile de bază, s-a obținut în orice moment un minim de sateliți 6 vizibili și un PDOP mai mic la 3. Distanțele față de stația de bază nu au fost niciodată mai mari decât 20 kilometri.

Un set de puncte suplimentare de control 65 a servit pentru a valida acuratețea datelor LiDAR. Referitor la aceste puncte, am obținut următoarele precizii verticale:

În mediul urban: 2.99 cm. (Puncte 9)

În câmp deschis sau iarbă joasă: 2.99 cm. (Puncte 38)

În pădure: 2.50 cm. (Puncte 3)

În arbuști sau în iarbă înaltă: 2.99 cm. (Puncte 6)

să se ocupe de topografie

Imaginea arată diferența mare de densitate dintre punctele luate cu LiDAR față de secțiunile marcate cu triunghiuri verde.

Diferențe în precizie

Constatarea este mai mult decât interesantă, contrar ipotezei că sondajul LiDAR nu atinge precizia unui sondaj convențional. Următoarele sunt valorile RMSE (eroare medie pătrată), care reprezintă parametrul de eroare dintre datele capturate și punctele de control de referință.

Topografie convențională LiDAR de ridicare
1.80 cm. 1.74 cm.

Diferențele în timp

Dacă cele de mai sus ne-au surprins, vedeți ce sa întâmplat în ceea ce privește reducerea timpului într-un mod comparativ între metoda LiDAR și metoda tradițională:

Colectarea de date în domeniu cu LiDAR a fost doar 8%.

  • Cabinetul de lucru a fost de numai 27%.
  • Sumar câmpul + zbor + orele cabinetului LiDAR față de datele câmpului + cabinetul topografic convențional, LiDAR a solicitat numai procentul 19.

să se ocupe de topografie

În consecință, orele de lucru 123 pe kilometru de topografie convențională au fost reduse la doar 4 ore pe kilometru.

În plus, dacă totalul punctelor capturate este împărțit între timpul consumat în procesele de captură și cabinet, metoda convențională a obținut puncte 13.75 pe oră, față de 7.7 milioane de puncte pe oră de LiDAR.

Diferențele în timp

Costurile acestor echipamente moderne, cu acești senzori capturați acea cantitate de puncte, presupun că munca ar trebui să fie mai scumpă. Dar, în practică, reducerea timpului și a cheltuielilor de mobilizare care implică topografia convențională, Costul final pentru clientul kilometrilor 246 a rezultat cu LiDAR 71% mai mic decât costul total al kilometrilor 40 cu topografie convențională!

Se pare incredibil, dar prețul pe kilometru liniar cu LiDAR a fost de doar 12% comparativ cu topografia convențională.

Concluzie

Are topografia înlocuiește complet topografia TRADIȚIONALĂ LIDAR?. Deloc, pentru că lucrează cu LIDAR ia întotdeauna o topografie la punctele de control, dar se poate concluziona că, cu toate avantajele de cost, calitatea produsului și timpul de lucru cu LIDAR genereaza rezultate cu aproape aceeași topografia de precizie convenționale.

Întotdeauna vor exista argumente pro și contra; precizia ridicată a topografiei convenționale este nostalgică, dar complicațiile de a cere permisiunea de a intra în proprietatea privată, riscurile de localizare pe site-uri neregulate, nevoia de lacune în iarba ridicată și obstacole ... este nebună. Bineînțeles, densitatea acoperirii forestiere are, de asemenea, dezavantajele sale în cazul LiDAR, și nici nu sunt aceiași parametri ai relației dintre proiectele extrem de mici.

În concluzie, suntem încântați să aflăm cum a avansat tehnologia în măsura în care pentru proiectele mari precum cele ridicate este necesar să avem o minte deschisă și dorința de a opta pentru noi și mai creative moduri de a face topografia.

Răspunsuri 8 la „Topografie tradițională vers. LIDAR. Precizie, timp și costuri. ”

  1. Bună dimineața ... prieteni ... referindu-se la utilizarea dronelor pentru a genera un sondaj ... care ar fi în senzor și / sau în echipamentul indicat pentru a ridica o suprafață mare (1000 are sau mai mult) cu vegetație densă sau foarte densă? unde accesul este foarte dificil.
    Articol excelent!

  2. Informații foarte bună și îmi dă o vedere mai bună a acestei tehnologii, a concluzionat, de asemenea, că pentru design este un instrument de mare, dar experiența în efectuarea de urmărire convenționale, cu stații totale are o mare importanță, care necesită mai multe pentru a face ajustări la linii baze în dimensiuni și coordonate care oferă precizia necesară pentru un proiect în curs de desfășurare în cazul în care sunt necesare 0.05m parametri de eroare minoră. salutări

  3. Joham

    Îmi place o mulțime de abținere dincolo de ceea ce pune întrebarea PERSOANE dacă puteți obține aceeași precizie.

  4. Este important să cunoaștem realitatea în mediile urbane foarte populate, deoarece nu toate tipurile de proiecte pot generaliza precizările și vremurile.

  5. Articolul excelent ... !!! Cred că este o îndoială că toți avem la un moment dat

  6. MULȚUMIRI PENTRU CLARIFICAREA AU FOST CU CĂTRE CĂREA CĂTOAREA A FOST CEA MAI TRECUTĂ
    GOOD CONTRIBUȚIA

Lasă un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată.

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Aflați cum sunt procesate datele despre comentarii.