Традиционная топография vrs. LiDAR. Точность, время и стоимость.

Выполнение работы с LiDAR может быть более точным, чем при обычной топографии? Если это сократит время, в каком проценте? Сколько это снижает затраты?

 

Времена определенно изменились. Я помню, как Фелипе, геодезист, который проводил мои полевые работы, приходил с 25-страничной записной книжкой сечений для создания контурных карт. Я не жил во время интерполяции на бумаге, но помню, как делал это с AutoCAD, еще не используя Softdesk. Поэтому я интерполировал с помощью Excel, чтобы узнать, на каком расстоянии разместить отметку между двумя отметками, и эти точки были размещены на слоях разных цветов и уровней, чтобы окончательно соединить их полилиниями, которые я преобразовал в кривые.

Хотя работа в шкафу была безумной, ее не сравнивали с полевыми работами, которые были искусством, если вы хотели иметь достаточно данных для приемлемого моделирования, когда альтиметрия была нестандартной. Затем появился SoftDesk, предшественник AutoCAD Civil3D, который упростил кабинет, и Фелипе на одном из моих курсов учился пользоваться тахеометром, который сокращал время, увеличивал количество точек и, конечно, точность.

сценарий дроны для гражданского использования ломает новые парадигмы в соответствии с аналогичной логикой: сопротивление изменениям в методах съемки всегда стремится к снижению затрат и гарантии точности. Итак, в этой статье мы проанализируем две услышанные нами гипотезы:

Гипотеза 1. Съемка с помощью LiDAR сокращает время и затраты.

Hpothesis 2: Топография с LiDAR ведет к потере точности.

 

Экспериментальный случай

Журнал П.Я. систематизированы работы по съемке данных дамбы общепринятым методом на расстояние более 40 км. Отдельно, во второй работе несколько дней спустя он был разработан с использованием топографии LiDAR вдоль 246 километров той же плотины. Хотя секции не были равны по расстоянию, эквивалентная секция была приравнена для сравнения в аналогичных условиях.

 

Обычная топография

Топографическая съемка собиралась в разрезах каждые 30 метров, совпадающих с существующими станциями. Поперечные точки снимались с расстояний менее 4 метров.

Работа была привязана к точкам геодезической сети, которые были проверены с помощью геодезической GPS по осям, и по этим точкам пересекались точки с использованием комбинации виртуальных опорных станций и RTK. Необходимо было сделать дополнительные точки на специальных участках изменения уклона и формы, чтобы обеспечить целостность цифровой модели.

заниматься топографией

 

Остаточные различия между известными точками и координатами, полученными с помощью GPS, были указаны в таблице, подтверждающие что обычный подъем очень точен.

 

  Максимальное остаточное Минимальная остаточная площадь
горизонтальный 2.35 см. 1.52 см.
вертикальный 3.32 см. 1.80 см.
Трехмерная 3.48 см. 2.41 см.

 

Опрос LiDAR

Это было сделано с помощью автономной единицы, летевшей на высоте 965 метров с плотностью 17.59 точек на квадратный метр. Они восстановили 26 известных контрольных точек и пересекли их с дополнительными 11 точками первого порядка, которые были считаны с помощью геодезической GPS.

С этими 37 точками была произведена корректировка данных LiDAR. Хотя в этом и не было необходимости, поскольку координаты, полученные БПЛА, оснащенным приемником GPS и управляемым базовыми станциями, всегда получали минимум 6 видимых спутников и PDOP менее 3. Расстояния до базовой станции никогда не превышали 20 километров.

Набор из 65 дополнительных контрольных точек служил для проверки точности данных LiDAR. Относительно этих точек были получены следующие значения вертикальной точности:

В городской местности: 2.99 см. (9 баллов)

В открытом грунте или низкой траве: 2.99 см. (38 баллов)

В лесу: 2.50 см. (3 балла)

В кустах или высокой траве: 2.99 см. (6 баллов)

 

заниматься топографией

 

Изображение показывает большую разницу в плотности между точками, взятыми с LiDAR, по сравнению с сечениями, отмеченными зелеными треугольниками.

 

Различия в точности

Вывод более чем интересен, вопреки гипотезе о том, что обзор LiDAR не достигает точности обычного обзора. Ниже приведены значения RMSE (среднеквадратичная ошибка), которые являются параметром ошибки между захваченными данными и контрольными точками.

 

Обычная топография Лидер
1.80 см. 1.74 см.

 

Различия во времени

Если вышеупомянутое удивляет нас, посмотрите, что произошло с точки зрения сокращения времени сравнительным образом между методом LiDAR и традиционным методом:

Сбор данных в поле с LiDAR был только 8%.

  • Работа кабинета была всего лишь 27%.
  • Суммируя поле + полёт + часы шкафа LiDAR против полевых данных + обычный шкаф для топографии, LiDAR требовал только 19%.

 

заниматься топографией

Как следствие, часы работы 123 за километр обычной топографии были уменьшены до 4 часов на километр.

Кроме того, если общее количество захваченных точек делится между временем, затраченным на процессы захвата и кабинета, обычный метод получает точки 13.75 в час против 7.7 миллионов точек в час LiDAR.

 

Различия во времени

Стоимость этого современного оборудования с датчиками, улавливающими такое количество точек, предполагает, что работа должна быть более дорогой. Но на практике сокращение времени и затрат на мобилизацию, которое подразумевает обычная топография, Окончательная стоимость клиенту 246 километров привела к тому, что LiDAR 71% ниже общей стоимости километров 40 с обычной топографией!.

Это кажется невероятным, но цена за линейный километр с LiDAR была просто 12% по сравнению с обычной топографией.

 

Заключение

Заменяет ли топография LiDAR традиционную топографию? Не в целом, поскольку работа с LiDAR всегда занимает некоторую топографию для контрольных точек, но можно сделать вывод, что при всех преимуществах стоимости, качества продукции и времени работа с LiDAR дает результаты с почти такой же точностью топографии. обычный.

Всегда будут плюсы и минусы; высокая точность традиционной топографии вызывает ностальгию, но сложности, связанные с запросом разрешения на вход в частную собственность, риски нахождения в нестандартных местах, необходимость в зазорах перед высокой травой и препятствиями… это безумие. Конечно, густота лесного покрова также имеет свои недостатки в случае LiDAR, это не те же параметры взаимосвязи между чрезвычайно небольшими проектами.

 

В заключение мы рады узнать, как технология продвинулась настолько, что для крупных проектов, подобных тем, которые были подняты, необходимо иметь открытый ум и готовность выбирать новые и более творческие способы делать топографию.

8 Ответов на «Традиционная топография vrs. LiDAR. Точность, время и затраты ".

  1. Доброе утро, друзья…. Что касается использования беспилотных летательных аппаратов для проведения обследования ... какой датчик и / или оборудование были бы указаны для обследования большой площади (1000 га или более) с густой или очень густой растительностью? куда доступ очень затруднен.
    Отличная статья!

  2. Очень хорошая информация и дает мне более точную точку зрения на эту технологию. Я также пришел к выводу, что для дизайнов - отличный инструмент, но для опыта, накопленного в процессе выполнения, традиционная топография с тотальными станциями имеет большое значение, требуя сделать количество корректировок в линиях оснований в размерах и координатах, которые дают требуемое представление для проекта в фазе выполнения, где требуются параметры, меньшие, чем 0.05m ошибки. привет

  3. Joham

    Я ЛЮБЛЮ ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ПОЧТИ ЧТО ПРОИСХОДИТ ВОПРОС, ЕСЛИ ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ТО ЖЕ ТОЧНОСТЬ.

  4. Важно знать реальность в населенных городских условиях, поскольку не все типы проектов могут обобщать уточнения и время.

  5. Отличная статья… !!! Я думаю, что это вопрос, который возникает у всех нас в какой-то момент

  6. СПАСИБО ЗА ОБРАЩЕНИЕ БЫЛО С ВОПРОСОМ, КОТОРЫЙ БЫЛ ТОЛЬКО ТОЧНЫМ
    ХОРОШИЙ ВКЛАД

  7. Мне очень понравилась ваша статья. Благодарю вас.

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для уменьшения количества спама. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.