Usando LiDAR e fotogrametria para restaurar uma ponte
A manutenção de pontes pode ser um desafio complexo. Antes de qualquer trabalho a ser feito, uma inspeção de ponte deve ser concluída para planejar o trabalho com antecedência. Isto pode ser feito com desenhos manuais ou inspeções individuais por equipes especializadas. Entretanto, esboços ou fotos desenhados à mão podem não fornecer informações abrangentes ou perder pequenos detalhes. A criação de um gêmeo digital de uma ponte resolve este problema, pois o gêmeo digital é uma réplica exata da realidade que pode ser compartilhada entre engenheiros, planejadores de projetos e equipes de construção. Usando fotogrametria especializada e software e hardware LiDAR pode tornar este processo mais preciso, seguro e rápido. As modernas inspeções de pontes dependem de tecnologia de ponta em topografia para economizar tempo e dinheiro.
A Atay, um parceiro premium da Pix4D na Turquia, implantou a mais recente inovação em rovers GPS portáteis para uma recente inspeção de ponte que eles completaram: o viDoc RTK rover. O viDoc é um rover GNSS de projeto alemão que se conecta ao aplicativo PIX4Dcatch para uma varredura precisa do local em iPhones ou iPads com coleta de dados LiDAR e fotogrametria.
A Atay tem experiência em indústrias que incluem levantamento, mineração, agricultura e gerenciamento de infra-estrutura, entre outras. Eles usaram o software Pix4D e o viDoc para avaliar a velha ponte de pedra para ver se ela precisava de algum trabalho de manutenção. Isto ocorreu em Ancara, onde há esforços em toda a cidade para preservar o patrimônio cultural e a história. Esta ponte em particular é suficientemente antiga para ser listada sob uma categoria de preservação histórica e, como resultado, é particularmente necessária uma inspeção cuidadosa e trabalhos de restauração.
Detalhes do projeto
| Localização | Ankara, Turquia |
| Usuário | Atay |
| Software | PIX4Dcatch PIX4Dmatic PIX4Durvey |
| Hardware | viDoc RTK rover iPhone 12 Pro |
| Imagens capturadas | 1701 990 869 |
| Tempo de processamento | 3 horas |
| GSD | 0.2cm |
Usando um rover portátil com precisão RTK
O viDoc cabe em um iPhone ou iPad como um estojo com uma antena RTK sobre ele. Quando acoplado, o viDoc é acoplado ao aplicativo gratuito PIX4Dcatch, bem como a uma rede NTRIP designada pelo usuário. Então, o PIX4Dcatch usa a câmera do dispositivo móvel para coletar tanto dados de fotogrametria quanto de LiDAR, enquanto a antena RTK no viDoc rover fornece dados geolocacionais com precisão de centímetros.
A equipe Atay saiu com o viDoc rover e um dispositivo móvel com a intenção de coletar dados, processá-los e vetorizá-los para que pudessem ser usados para CAD ou para outros esforços de planejamento de projetos. O sucesso deste fluxo de trabalho seria demonstrado com a precisão dos resultados finais.
Coleta de dados terrestres com Pix4D
A Atay planejou três caminhos de coleta de dados a fim de capturar toda a ponte: ambos os lados da ponte a partir do solo e um passando por cima dela. Quando não puderam alcançar partes mais altas da ponte para a coleta de dados com as mãos, eles prenderam o dispositivo móvel a uma vara de levantamento para escanear os lados superiores da ponte. Isto garantiu uma coleta de dados completa sem nenhuma lacuna na saída final. No geral, a coleta de dados levou apenas 45 minutos.
Uma vez coletados os dados com o PIX4Dcatch, o pesquisador transferiu os dados para o PIX4Dmatic, o software de fotogrametria de mesa. O PIX4Dmatic é um produto poderoso que pode lidar tanto com projetos de grande escala a partir de vôos de corredor por aeronaves quanto com levantamentos terrestres com PIX4Dcatch. Como o PIX4Dcatch coleta tanto dados LiDAR quanto fotogrametria, ele tem uma variedade de imagens e informações disponíveis para processamento. PIX4Dmatic tem características especialmente projetadas para lidar com este fluxo de trabalho com PIX4Dcatch, e oferece aos usuários a opção de criar nuvens de pontos de fotogrametria, nuvens de pontos LiDAR, ou uma combinação com ambos os conjuntos de dados nele (também conhecidos como densos, profundos e nuvens de pontos fundidos). Também possui opções de filtragem de ruído e céu para garantir uma nuvem de pontos arrumada com interrupção mínima. Isto economiza tempo na edição da nuvem de pontos após o processamento.
O processamento levou menos de 3 horas, após o que a nuvem de pontos foi exportada para a PIX4Durvey. Este software vetoriza as nuvens de pontos - incluindo características automatizadas como marcação automática de estradas ou identificação de elementos como tampas de bueiros. O PIX4Dsurvey permite aos usuários passar do processamento e análise para elementos de projeto à medida que extrai dados para uso em CAD, preenchendo a lacuna que falta entre a fotogrametria e o CAD. Ele pode lidar com grandes nuvens de pontos com bilhões de pontos que podem ser LiDAR ou fotogrametria, o que o torna ideal para a etapa final deste processo.
Preservar o patrimônio cultural com fotogrametria
A Atay criou com sucesso um modelo 3D da ponte que pode ser medido e analisado para os esforços de inspeção e restauração. Todo o processo de viagem até o local, coleta de dados e processamento levou cerca de 4 horas e 15 minutos, mostrando a velocidade e eficiência deste software. A precisão e os detalhes do projeto foram demonstrados com o processamento sem interrupção e o GSD de apenas 0,2 cm. O alto nível de detalhes é possível porque o PIX4Dcatch e o viDoc estão muito mais próximos do que os típicos vôos de drone, permitindo uma varredura terrestrical precisa com dispositivos móveis. É uma aplicação crescente para o uso da fotogrametria em obras públicas como manutenção de pontes e tubulações. A nuvem de pontos final que foi gerada não precisou de mais edição graças à ferramenta de filtragem do céu no PIX4Dmatic, e foi facilmente exportada para o PIX4Durvey graças ao fluxo de trabalho designado para a movimentação entre os sistemas de software.
"Eu não precisei usar nenhum outro software para o processamento. PIX4Dmatic identifica automaticamente os dados do projeto e usa mapas de profundidade do PIX4Dcatch, o que proporciona resultados muito úteis". - Yiğit Yüksel, engenheiro de Geomática, Atay
Este projeto é importante como parte das restaurações em andamento em Ancara e da preservação do patrimônio cultural com tecnologia moderna. Graças ao fluxo de trabalho nativo entre o hardware e o software, todo o processo foi simples e eficiente. A Atay tem um modelo 3D acionável e uma nuvem de pontos que pode ser usada para análise arquitetônica da ponte que planejará como preservar a ponte para uso e admiração das gerações futuras.
