Flusso di lavoro congiunto LiDAR e fotogrammetria

La manutenzione dei ponti può essere una sfida complessa. Prima di effettuare qualsiasi intervento, è necessario completare un'ispezione dei ponti per pianificare i lavori in anticipo. Questo può essere fatto con disegni manuali o ispezioni individuali da parte di squadre specializzate. Tuttavia, gli schizzi o le foto disegnate a mano possono non fornire informazioni complete o mancare piccoli dettagli. La creazione di un gemello digitale di un ponte risolve questo problema, poiché il gemello digitale è una replica esatta della realtà che può essere condivisa tra ingegneri, progettisti e squadre di costruzione. L'uso di software e hardware specializzati in fotogrammetria e LiDAR può rendere questo processo più accurato, sicuro e veloce. Le moderne ispezioni di ponti si affidano a tecnologie di rilievo all'avanguardia per risparmiare tempo e denaro.

Atay, un partner premium di Pix4D in Turchia, ha utilizzato l'ultima innovazione nel campo dei rover GPS portatili per una recente ispezione di ponti: il rover viDoc RTK. Il viDoc è un rover GNSS di progettazione tedesca che si collega all'app PIX4Dcatch per una scansione accurata del sito su iPhone o iPad con raccolta di dati LiDAR e fotogrammetrici.

Il rover RTK viDoc è un dispositivo portatile per il rilevamento

Atay ha esperienza in settori quali il rilevamento, l'industria mineraria, l'agricoltura e la gestione delle infrastrutture. Hanno utilizzato il software Pix4D e il viDoc per valutare il vecchio ponte di pietra e verificare se avesse bisogno di interventi di manutenzione. L'evento si è svolto ad Ankara, dove la città si impegna a preservare il patrimonio culturale e la storia. Questo ponte in particolare è abbastanza antico da essere inserito in una categoria di conservazione storica e, di conseguenza, ha bisogno di un'ispezione accurata e di interventi di restauro.

Dettagli del progetto

Utilizzo di un rover portatile con precisione RTK

Il viDoc si adatta a un iPhone o iPad come una custodia con un'antenna RTK. Una volta collegato, il viDoc viene accoppiato con l'applicazione gratuita PIX4Dcatch e con una rete NTRIP designata dall'utente. PIX4Dcatch utilizza la fotocamera del dispositivo mobile per raccogliere dati fotogrammetrici e LiDAR, mentre l'antenna RTK sul rover viDoc fornisce dati geolocalizzati con precisione centimetrica.

PIX4Dcatch e il viDoc si combinano per catturare accuratamente i dettagli del ponte di pietra

Il team di Atay è uscito con il rover viDoc e un dispositivo mobile con l'intenzione di raccogliere dati, elaborarli e vettorializzarli in modo da poterli utilizzare per il CAD o per ulteriori sforzi di pianificazione del progetto. Il successo di questo flusso di lavoro sarebbe stato dimostrato dall'accuratezza dei risultati finali.

Raccolta di dati terrestri con Pix4D

Atay ha pianificato tre percorsi di raccolta dati per catturare la totalità del ponte: entrambi i lati del ponte da terra e uno che lo sovrasta. Quando non potevano raggiungere con le mani le parti più alte del ponte per la raccolta dei dati, hanno collegato il dispositivo mobile a un'asta di rilevamento per scansionare i lati superiori del ponte. In questo modo è stata assicurata una raccolta completa dei dati, senza alcuna lacuna nel risultato finale. Complessivamente, la raccolta dei dati ha richiesto solo 45 minuti.

Una volta raccolti i dati con PIX4Dcatch, il rilevatore li ha trasferiti a PIX4Dmatic, il software di fotogrammetria desktop. PIX4Dmatic è un prodotto potente, in grado di gestire sia progetti su larga scala con voli in corridoio da parte di droni, sia rilievi terrestri con PIX4Dcatch. Poiché PIX4Dcatch raccoglie sia dati LiDAR che fotogrammetrici, ha a disposizione una varietà di immagini e informazioni per l'elaborazione. PIX4Dmatic dispone di funzioni appositamente studiate per gestire questo flusso di lavoro con PIX4Dcatch e offre agli utenti la possibilità di creare nuvole di punti fotogrammetriche, nuvole di punti LiDAR o una nuvola combinata con entrambi i set di dati (note anche come nuvole di punti dense, di profondità e fuse). Sono inoltre disponibili opzioni di filtraggio del rumore e del cielo per garantire una nuvola di punti ordinata con un disturbo minimo. Ciò consente di risparmiare tempo nella modifica della nuvola di punti dopo l'elaborazione.

Il progetto è stato reso pronto per il CAD con PIX4Dsurvey

L'elaborazione ha richiesto meno di 3 ore, dopodiché la nuvola di punti è stata esportata in PIX4Dsurvey. Questo software vettorializza le nuvole di punti, includendo funzioni automatiche come la demarcazione automatica delle strade o l'identificazione di elementi come i tombini. PIX4Dsurvey consente agli utenti di passare dall'elaborazione e dall'analisi agli elementi di progettazione, in quanto estrae i dati per l'uso in CAD, colmando il divario mancante tra fotogrammetria e CAD. È in grado di gestire nuvole di punti di grandi dimensioni con miliardi di punti che possono essere LiDAR o fotogrammetria, il che lo rende ideale per la fase finale di questo processo.

Preservare il patrimonio culturale con la fotogrammetria

Atay ha creato con successo un modello 3D del ponte che può essere misurato e analizzato per le attività di ispezione e restauro. L'intero processo di viaggio verso il sito, la raccolta dei dati e l'elaborazione ha richiesto circa 4 ore e 15 minuti, dimostrando la velocità e l'efficienza di questo software. L'accuratezza e il dettaglio del progetto sono stati dimostrati dall'elaborazione continua e dal GSD di soli 0,2 cm. L'elevato livello di dettaglio è possibile perché PIX4Dcatch e il viDoc sono molto più vicini rispetto ai voli tipici dei droni, consentendo una scansione terrestre accurata con i dispositivi mobili. Si tratta di un'applicazione in crescita per l'utilizzo della fotogrammetria in lavori pubblici come la manutenzione di ponti e la posa di tubazioni. La nuvola di punti finale generata non ha avuto bisogno di ulteriori modifiche grazie allo strumento di filtraggio del cielo di PIX4Dmatic ed è stata facilmente esportata in PIX4Dsurvey grazie al flusso di lavoro designato per il passaggio tra i sistemi software.

"Non ho avuto bisogno di utilizzare altri software per l'elaborazione. PIX4Dmatic identifica automaticamente i dati del progetto e utilizza le mappe di profondità di PIX4Dcatch, fornendo risultati molto utili". - Yiğit Yüksel, ingegnere geomatico, Atay

Questo progetto è importante perché fa parte dei restauri in corso in tutta Ankara e conserva il patrimonio culturale con la tecnologia moderna. Grazie al flusso di lavoro nativo tra hardware e software, l'intero processo è stato semplice ed efficiente. Atay dispone di un modello 3D e di una nuvola di punti utilizzabili per l'analisi architettonica del ponte, che consentirà di pianificare le modalità di conservazione del ponte per l'uso e l'ammirazione delle generazioni future.