Tradicionalna topografija vrs. LiDAR. Tačnost, vrijeme i troškovi.
Rad sa LiDAR-om bi mogao biti tačniji nego kod konvencionalne topografije? Ako smanjuje vreme, u kom procentu? Koliko smanjuje troškove?
Vremena su se definitivno promijenila. Sjećam se kad bi Felipe, geodet koji je radio moj terenski posao, stigao s bilježnicom presjeka od 25 stranica kako bi stvorio konturne karte. Nisam živio vrijeme interpoliranja na papiru, ali sjećam se da sam to radio s AutoCAD-om, a da još nisam koristio Softdesk. Tako sam interpolirao s Excelom kako bih znao na kojoj udaljenosti smjestiti kotu između dvije kote, a te su točke postavljene na slojeve različitih boja i nivoa, da bih ih napokon spojio polilinama koje sam pretvorio u krivulje.
Iako je rad kabineta bio lud, nije se uspoređivao s terenskim radom koji je bio umjetnost, ako ste željeli imati dovoljno podataka da napravite prihvatljivo modeliranje kada je altimetrija bila nepravilna. Zatim je došao SoftDesk, prethodnik AutoCAD-a Civil3D koji je pojednostavio kabinet, a Felipe je na jednom od mojih kurseva učio kako koristiti totalnu stanicu, što je smanjilo vrijeme, povećalo količinu bodova i naravno preciznost.
Scena bespilotne letelice za civilnu upotrebu razbija nove paradigme, pod sličnom logikom: Otpor promjenama u tehnikama izmjere uvijek traži smanjenje troškova i garanciju preciznosti. Dakle, u ovom ćemo članku analizirati dvije hipoteze koje smo tamo čuli:
Hipoteza 1: Istraživanje pomoću LiDAR-a smanjuje vrijeme i troškove.
Hipoteza 2: Topografija s LiDAR-om dovodi do gubitka preciznosti.
Eksperimentalni slučaj
Časopis POB sistematizirao je rad u kojem je izveden rad u istraživanju podataka nasipa, koristeći konvencionalnu metodu preko 40 kilometara. Odvojeno, u drugom radu nekoliko dana kasnije razvijen je koristeći LiDAR topografiju duž 246 kilometara iste brane. Iako dijelovi nisu bili jednaki na daljinu, ekvivalentni dio je izjednačen kako bi se napravila usporedba pod sličnim uvjetima.
Konvencionalna topografija
Topografsko snimanje prikupljeno je u presjecima svakih 30 metara, poklapajući se sa postojećim stanicama. Poprečne tačke su uzete na udaljenostima manjim od 4 metra.
Rad je georeferenciran sa tačkama geodetske mreže, koje su validirane geodetskim GPS-om duž osi, a sa njih su poprečne tačke snimljene pomoću kombinacije virtuelnih referentnih stanica i RTK-a. Bilo je potrebno uzeti dodatne točke na posebnim mjestima nagiba i oblika kako bi se osigurala dosljednost digitalnog modela.
Preostale razlike između poznatih tačaka i koordinata dobijenih od strane GPS-a bile su prikazane u tabeli, što potvrđuje da je konvencionalno podizanje veoma tačno.
Maksimalni ostatak | Minimalni preostali kvadrat | |
horizontalan | 2.35 cm. | 1.52 cm. |
vertikalan | 3.32 cm. | 1.80 cm. |
Tri dimenzionalna | 3.48 cm. | 2.41 cm. |
LiDAR istraživanje
To je učinjeno sa autonomnom jedinicom koja je letjela na visini od 965 metara, sa gustoćom od 17.59 bodova po kvadratnom metru. Pronašli su 26 poznatih kontrolnih točaka i prešli ih preko dodatnih 11 točaka prvog reda koje su očitane geodetskim GPS-om.
S ovih 37 bodova napravljeno je uklapanje podataka u LiDAR. Iako to nije bilo potrebno, jer su koordinate preuzete od UAV-a koji je opremljen GPS prijemnikom i kojim upravljaju bazne stanice, sve vrijeme dobivali najmanje 6 vidljivih satelita i PDOP manji od 3. Udaljenost do bazne stanice nikada nije bila veća od 20 kilometara.
Skup od 65 dodatnih kontrolnih točaka služio je za provjeru točnosti podataka LiDAR-a. U vezi s ovim točkama dobiveni su sljedeći vertikalni detalji:
U gradskom području: 2.99 cm. (9 bodova)
Na otvorenom terenu ili niskoj travi: 2.99 cm. (38 bodova)
U šumi: 2.50 cm. (3 boda)
U grmlju ili visokoj travi: 2.99 cm. (6 bodova)
Slika pokazuje veliku razliku u gustini između tačaka uzetih sa LiDAR-om u odnosu na preseke označene zelenim trouglovima.
Razlike u preciznosti
Nalaz je više nego zanimljiv, suprotno hipotezi da istraživanje LiDAR ne doseže preciznost konvencionalnog istraživanja. Slijede vrijednosti RMSE (pogreška korijena srednjeg kvadrata), što je parametar pogreške između snimljenih podataka i referentnih kontrolnih točaka.
Konvencionalna topografija | LiDAR lifting |
1.80 cm. | 1.74 cm. |
Razlike u vremenu
Ako nas je iznenadilo iznenađenje, pogledajte šta se desilo u smislu smanjenja vremena na komparativnom načinu između LiDAR metode i tradicionalne metode:
Prikupljanje podataka u polju sa LiDAR-om bilo je samo 8%.
- Rad na kabinetu je bio samo 27%.
- Sumiranje polja + let + LiDAR sati kabineta protiv podataka polja + Konvencionalni topografski kabinet, LiDAR zahteva samo 19%.
Kao posljedica toga, 123 sati rada na kilometar konvencionalne topografije su smanjili na samo 4 sati po kilometru.
Pored toga, ako je ukupan broj zauzimanja podeljen između vremena u procesu hvatanja i kabineta, konvencionalni metod je dobio 13.75 poene na sat, u odnosu na 7.7 milion poena na sat LiDAR-a.
Razlike u vremenu
Troškovi ove moderne opreme, s tim što ti senzori hvataju toliki broj bodova, sugeriraju da posao mora biti skuplji. Ali u praksi, smanjenje vremena mobilizacije i troškova koje konvencionalna topografija podrazumijeva, Konačni trošak za kupca 246 kilometara rezultirao je sa LiDAR 71% nižim od ukupne cijene 40 kilometara uz konvencionalnu topografiju!
Izgleda neverovatno, ali cena po linearnom kilometru sa LiDAR-om je bila samo 12% u poređenju sa konvencionalnom topografijom.
zaključak
Zamjenjuje li LiDAR topografija u potpunosti zamjenu tradicionalne topografije? Ne ukupno, budući da rad s LiDAR-om uvijek zauzima određenu topografiju za kontrolne točke, ali može se zaključiti da uz sve prednosti troškova, kvaliteta proizvoda i vremena, rad s LiDAR-om daje rezultate s gotovo istom preciznošću topografije konvencionalni.
Uvijek će postojati prednosti i nedostaci; visoka preciznost konvencionalne topografije je nostalgična, ali komplikacije traženja dozvole za ulazak u privatna imanja, rizici od lociranja na nepravilnim mjestima, potreba za prazninama ispred visoke trave i prepreka ... to je suludo. Naravno, gustina šumskog pokrivača donosi i svoje nedostatke u slučaju LiDAR-a, ni oni nisu isti parametri odnosa između izuzetno malih projekata.
U zaključku smo zadovoljni što znamo kako je tehnologija napredovala do stepena da je za velike projekte kao što je pokrenuto, neophodno imati otvoren um i volju da se odluče za nove i kreativne načine topografije.
hvala za informacije, nudimo lidar servis, možete komunicirati na mail caribbeansurveysupply@gmail.com
Dobro jutro prijatelji…. Što se tiče upotrebe dronova za generisanje ankete ... koji bi bio senzor i / ili oprema naznačena za snimanje velike površine (1000 ha. Ili više) sa gustom ili vrlo gustom vegetacijom? gdje je pristup vrlo otežan.
Odličan članak !!
Vrlo dobre informacije i daje bolju tačku ove tehnologije, zaključujem i da je za dizajn odličan alat, ali za iskustva koja su žive u izvršenju, konvencionalna topografija sa ukupnim stanicama ima veliki značaj, a zahteva se da izvrši broj prilagođavanja u linijama baze u dimenzijama i koordinatama koje daju zahtevanu preseciju za projekat u fazi izvršenja gde su potrebni parametri manji od 0.05m greške. Pozdravi
JOHAM
VI VOLIM ODLIVANJE OD KOJI JE PITANJE POVEĆATI AKO MOŽE OBAVLJATI ISTI PRECIZNOST.
Važno je znati stvarnost u visoko naseljenim gradskim sredinama, jer ne i sve vrste projekata mogu generalizovati preciznosti i vremena.
Odličan članak… !!! Mislim da je to pitanje koje svi imamo u nekom trenutku
HVALA ZA KLARIFIKACIJU JE S PITANJEM KOJI JE BITI NASTAVLJEN
DOBRO DOPRINOS
Stvarno mi se dopao tvoj članak. Hvala.