Topografija tradizzjonali vrs. LiDAR. Eżattezza, ħin u spejjeż.

Li tagħmel xogħol ma 'LiDAR tista' tkun iktar preċiża minn dik tat-topografija konvenzjonali? Jekk tnaqqas iż-żminijiet, f'liema persentaġġ? Kemm tnaqqas l-ispejjeż?

Iż-żminijiet żgur inbidlu. Niftakar meta Felipe, surveyor li għamel ix-xogħol tal-għalqa tiegħi, ġie b'notebook ta '25 paġna ta' sezzjonijiet trasversali biex jiġġenera mapep tal-kontorn. Jien ma għextx il-ħin ta 'interpolazzjoni fuq il-karta imma niftakar li għamiltha ma' AutoCAD mingħajr ma użajt Softdesk s'issa. Allura jien interpolajt ma 'Excel biex inkun naf f'liema distanza tpoġġi l-elevazzjoni bejn iż-żewġ elevazzjonijiet, u dawn il-punti tqiegħdu fuq saffi ta' kuluri u livelli differenti, biex finalment tingħaqad magħhom b'polylines li biddilthom kurvi.

Għalkemm ix-xogħol tal-kabinett kien miġnun, ma tqabbilx max-xogħol tal-għalqa li kien arti, jekk int ried ikollok biżżejjed dejta biex tagħmel immudellar aċċettabbli meta l-altimetrija kienet irregolari. Imbagħad daħal SoftDesk, il-predeċessur ta 'AutoCAD Civil3D li ssimplifika l-kabinett u Felipe kien f'wieħed mill-korsijiet tiegħi jitgħallem kif juża stazzjon totali, li naqqas il-ħin, żied il-volum ta' punti u naturalment il-preċiżjoni.

L-istadju Drones għal użu ċivili tkisser paradigmi ġodda, taħt loġika simili: Ir-reżistenza għall-bidla fit-tekniki ta 'l-istħarriġ dejjem tfittex tnaqqis fl-ispejjeż u garanzija ta' preċiżjoni. Allura f'dan l-artikolu se tanalizza żewġ ipoteżi li smajna hemmhekk:

Ipoteżi 1: L-istħarriġ bil-LiDAR inaqqas il-ħin u l-ispejjeż.

Ipoteżi 2: Topografija bil-LiDAR twassal għal telf ta 'preċiżjoni.

Il-każ sperimentali

Ir-rivista POB sistematizza xogħol li fih sar xogħol fl-istħarriġ tad-dejta ta 'dike, bl-użu tal-metodu konvenzjonali fuq 40 kilometru. Separatament, fit-tieni xogħol ftit jiem wara ġie żviluppat bl-użu ta 'topografija LiDAR tul 246 kilometru tal-istess diga. Għalkemm is-sezzjonijiet ma kinux ugwali fid-distanza, is-sezzjoni ekwivalenti kienet ekwivalenti biex tagħmel paragun taħt kundizzjonijiet simili.

Topografija konvenzjonali

L-istħarriġ topografiku nġabar f'sezzjonijiet trasversali kull 30 metru, li jikkoinċidi ma 'stazzjonijiet eżistenti. Il-punti trasversali ttieħdu f'distanzi ta 'inqas minn 4 metri.

Ix-xogħol kien ġeoreferenzjat b'punti tan-netwerk ġeodetiku, li ġew ivvalidati bi GPS ġeodetiku tul l-assi, u minn dawn il-punti trasversali ġew mistħarrġa bl-użu ta 'kombinazzjoni ta' stazzjonijiet ta 'referenza virtwali u RTK. Kien meħtieġ li jittieħdu punti addizzjonali f'siti speċjali ta 'bidla ta' inklinazzjoni u għamla biex tkun żgurata l-konsistenza tal-mudell diġitali.

Id-differenzi residwi bejn il-punti magħrufa u l-koordinati miksuba mill-GPS kienu dawk murija fit-tabella, li tikkonferma li l-irfigħ konvenzjonali huwa preċiż ħafna.

L-istħarriġ tal-LiDAR

Dan sar b’Unità Awtonoma li ttir f’għoli ta ’965 metru, b’densità ta’ 17.59 punti kull metru kwadru. Huma rkupraw 26 punt ta ’kontroll magħruf u qasmuhom kontra 11-il punt addizzjonali tal-ewwel ordni li nqraw b’Geodetic GPS.

B'dawn is-37 punt sar l-aġġustament tad-dejta tal-LiDAR. Għalkemm ma kienx meħtieġ peress li l-koordinati meħuda mill-UAV li huma mgħammra b'riċevitur GPS u kkontrollati minn stazzjonijiet bażi, kisbu l-ħin kollu minimu ta '6 satelliti viżibbli u PDOP ta' inqas minn 3. Id-distanzi għall-istazzjon bażi qatt ma kienu akbar minn l-20 kilometru.

Sett ta '65 punt ta' kontroll addizzjonali serva biex jivvalida l-eżattezza tad-dejta tal-LiDAR. Rigward dawn il-punti, inkisbu d-dettalji vertikali li ġejjin:

Fiż-żona urbana: 2.99 cm. (9 marki)

Fil-kamp miftuħ jew ħaxix baxx: 2.99 cm. (38 punt)

Fil-foresta: 2.50 cm. (3 punti)

Fl-arbuxxelli jew ħaxix twil: 2.99 cm. (6 punti)

L-immaġini turi d-differenza kbira fid-densità bejn il-punti meħuda b'Lidar kontra s-sezzjonijiet trasversali mmarkati fi trijangoli ħodor.

Differenzi fil-Preċiżjoni

Is-sejba hija iktar minn interessanti, kuntrarjament għall-ipoteżi li l-istħarriġ LiDAR ma jilħaqx il-preċiżjoni ta ’stħarriġ konvenzjonali. Dawn li ġejjin huma valuri RMSE (Root mean square error), li huwa l-parametru ta ’żball bejn id-dejta maqbuda u l-punti ta’ kontroll ta ’referenza.

Differenzi fil-Ħin

Jekk dan ta 'hawn fuq sorpriż minna, ara dak li ġara f'termini ta' tnaqqis ta 'ħin b'mod komparattiv bejn il-metodu LiDAR u l-metodu tradizzjonali:

Il-ġbir tad-dejta fil-qasam ma 'LiDAR kien biss 8%.

• Ix-xogħol tal-kabinett kien biss 27%.
• Sommarju tal-qasam + it-titjira + ħinijiet tal-kabinett LiDAR kontra d-data dwar il-qasam + kabinett tat-topografija konvenzjonali, LiDAR kien jeħtieġ biss 19%.

Bħala konsegwenza, ix-123 sigħat ta 'xogħol għal kull kilometru ta' topografija konvenzjonali tnaqqsu għal siegħat 4 biss għal kull kilometru.

Barra minn hekk, jekk it-total tal-punti maqbuda huwa maqsum bejn il-ħin ikkunsmat fil-proċessi tal-qbid u l-kabinett, il-metodu konvenzjonali kiseb punti 13.75 kull siegħa, kontra 7.7 miljun punt fis-siegħa ta 'LiDAR.

Differenzi fil-Ħin

L-ispejjeż ta 'dan it-tagħmir modern, b'dawn is-sensuri jaqbdu dak l-ammont ta' punti, jissuġġerixxu li x-xogħol irid ikun iktar għali. Iżda fil-prattika, it-tnaqqis tal-ħinijiet u l-ispejjeż tal-mobilizzazzjoni li timografija konvenzjonali timplika, L-ispiża finali għall-klijent tal-kilometri 246 irriżultat b'liDAR 71 inqas mill-ispiża totali tal-kilometri 40 b'topografija konvenzjonali!

Jidher inkredibbli, iżda l-prezz għal kull kilometru lineari ma 'LiDAR kien biss 12% meta mqabbel mat-topografija konvenzjonali.

Konklużjoni

It-topografija LiDAR tissostitwixxi totalment it-topografija tradizzjonali? Mhux b’kollox, billi x-xogħol mal-LiDAR dejjem jokkupa xi topografija għall-punti ta ’kontroll, iżda jista’ jiġi konkluż li bil-vantaġġi kollha tal-ispiża, il-kwalità tal-prodott u l-ħin, ix-xogħol bil-LiDAR jiġġenera riżultati bi kważi l-istess preċiżjoni tat-topografija konvenzjonali.

Dejjem ikun hemm vantaġġi u żvantaġġi; il-preċiżjoni għolja tat-topografija konvenzjonali hija nostalġika, iżda l-kumplikazzjonijiet li titlob permess biex tidħol fi proprjetajiet privati, riskji ta 'lokazzjoni f'postijiet irregolari, il-ħtieġa ta' lakuni quddiem ħaxix għoli u ostakli ... hija tal-ġenn. Naturalment, id-densità tal-kopertura tal-foresti ġġib ukoll l-iżvantaġġi tagħha fil-każ tal-LiDAR, lanqas mhumiex l-istess parametri ta 'relazzjoni bejn proġetti żgħar ħafna.

Bħala konklużjoni, aħna kuntenti li nafu kif it-teknoloġija avvanzat sal-grad li għal proġetti kbar bħal dak imqajjem, huwa meħtieġ li jkollok moħħ miftuħ u r-rieda li jagħżlu modi ġodda u aktar kreattivi biex issir topografija.