移動(dòng)測繪 | 車(chē)載移動(dòng)測繪照進(jìn)實(shí)景三維現實(shí)
Leigh Surveyors公司總部位于澳大利亞布里斯班,專(zhuān)注于交通基礎設施市場(chǎng)。該公司通過(guò)持續對激光雷達、掃描機器人以及對最新移動(dòng)測繪技術(shù)的投資,提供更全面、更精確的解決方案,保持著(zhù)行業(yè)領(lǐng)先地位,并為數字孿生奠定基礎。
本篇文章是對該公司的數字工程主管Chris Power的訪(fǎng)談錄,他分享了新近對移動(dòng)測繪技術(shù)的測試和部署經(jīng)過(guò),以及對隨之而來(lái)的趨勢、挑戰及優(yōu)勢的思考,希望能對您的工作有所啟發(fā)和幫助。
對于基礎設施測量員而言,移動(dòng)測繪面臨的最大挑戰是什么?
準確性。我們看到過(guò)很多效果不錯的地面激光雷達數點(diǎn)云數據。然而,很多這樣的例子都依賴(lài)于幾何匹配或“點(diǎn)云對點(diǎn)云”的配準來(lái)拼接出完整的測量范圍,而不總是將點(diǎn)云數據嵌套到對應的地理參考框架中。因為誤差累積和“短邊控制長(cháng)邊”等問(wèn)題,這樣做無(wú)法保證數據的準確性。而我們經(jīng)過(guò)測試發(fā)現,Trimble? MX9以其搭配的測量工作流程,可以將數據各項誤差控制在項目的設計要求范圍內,屢試不爽。
2.更為先進(jìn)的移動(dòng)掃描技術(shù)是如何提高生產(chǎn)能力的?
這些能夠自動(dòng)創(chuàng )建精確點(diǎn)云來(lái)替代傳統的人工采集數據是真正的重大轉變。移動(dòng)測繪解決方案,特別是MX9開(kāi)辟了更多、更新的生產(chǎn)能力?,F在,測量設備和軟件通過(guò)計算就能干活,可生成任意大小的精確點(diǎn)云,生產(chǎn)效率僅受CPU、GPU和內存等因素限制,而不是人力。
3.有沒(méi)有一項移動(dòng)掃描技術(shù)真正脫穎而出?
最讓我驚訝的是 IMU(GNSS慣導)。有一次,我們正在掃描一條8公里長(cháng)的隧道。從一端獲得GNSS固定開(kāi)始,一路開(kāi)到另一端,然后在沒(méi)有重新建立GNSS固定的情況下,就沿著(zhù)相反的方向駛回。在進(jìn)行了PPK處理后,我們發(fā)現IMU在16公里的范圍內偏差不到13厘米。這是我萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到的!
4.你測試過(guò)高精度移動(dòng)測繪設備嗎?你的工作流程是什么?
在過(guò)去的12個(gè)月里,我們制作了近200公里的移動(dòng)測繪點(diǎn)云成果,非常詳細地顯示了高速公路和復雜的城市環(huán)境。經(jīng)驗證達到20到25毫米的絕對精度和10到15毫米的相對精度,這意味著(zhù)這些點(diǎn)云數據已經(jīng)足以應用于要求較高的土木工程應用(設計、勘察與施工)。這是移動(dòng)測繪領(lǐng)域的重大突破。
在工作流程方面,我們的項目采用GNSS基站和Trimble SX10掃描機器人來(lái)完成首級控制和計算平滑最佳估計軌跡,所有這些包括精確點(diǎn)云的生產(chǎn),都直接在Trimble Business Center (TBC) 一個(gè)軟件中處理。
5.既然您具備了這些功能,那您近期有哪些移動(dòng)測繪上的應用?
正是這種精度質(zhì)量水平為路面養護、現狀測量、勘察測量和竣工測量打開(kāi)了大門(mén)。例如,MX9點(diǎn)云數據可達到的精細程度和相對精度被業(yè)主接受進(jìn)行公路路面狀況評估和變形測繪。我們還用這次公路掃描采集的附帶數據對現有橋梁進(jìn)行了建模。
內城外環(huán)路項目是我們廣泛使用MX9的首批大型項目之一??蛻?hù)要求進(jìn)行維護測量,但不想大動(dòng)干戈。因為他們不想影響這條繁忙高速公路上的交通。我們在周日早上五點(diǎn)出門(mén),載著(zhù)MX9,一路開(kāi)車(chē)就整個(gè)干完了。達到25毫米的絕對精度也只是多花了點(diǎn)時(shí)間來(lái)配準。但它仍然比需要測量人員直接上路的傳統測量快得多,而且測量人員上路施測必須要進(jìn)行交通控制等繁瑣條件。
我們的親身經(jīng)歷有效地證明了,車(chē)載移動(dòng)測繪有助于在不需要封路的情況下,以最高安全標準進(jìn)行竣工、勘察和維護測量。數據的細節和精細程度也是前所未有的,而且工期遠遠少于人員上路施測的傳統測量。
6.高精度移動(dòng)測繪對BIM和數字孿生的未來(lái)意味著(zhù)什么?
對于測量員來(lái)說(shuō),高精度點(diǎn)云讓我們一步邁入BIM世界,為數字孿生提供了基礎。BIM無(wú)法回避地理現實(shí),而在當今先進(jìn)的移動(dòng)測繪解決方案的幫助下,測量員是搞定地理信息的合適人選。
我創(chuàng )建的第一個(gè)數字孿生模型是用于一條6公里,約2.5億美元的高速公路升級項目。這是澳大利亞高速公路項目的第一個(gè)LOD500 BIM模型。昆士蘭交通當局已經(jīng)使用它來(lái)更新他們的工程測量標準和技術(shù)規范,以便將激光雷達技術(shù)和3D實(shí)體模型和網(wǎng)格模型集成到測量成果中。
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