Topografia tradicionale vrs. LiDAR. Saktësia, koha dhe kostot.

Bërja e një pune me LiDAR mund të jetë më e saktë se sa me topografinë konvencionale? Nëse zvogëlon kohën, në çfarë përqindje? Sa kushton zvogëlimi i shpenzimeve?

Kohët patjetër kanë ndryshuar. Më kujtohet kur Felipe, një topograf që bënte punën time në terren, do të mbërrinte me një fletore me 25 faqe me seksione kryq për të gjeneruar harta kontur. Unë nuk e kam jetuar kohën e ndërhyrjes në letër, por më kujtohet se e kam bërë me AutoCAD pa përdorur Softdesk akoma. Kështu që ai ndërhyri me Excel për të ditur në cilën distancë të vendoste lartësinë midis dy lartësive dhe, këto pika u vendosën në shtresa me ngjyra dhe nivele të ndryshme, për t'i bashkuar më në fund me polylines që ai i shndërroi në kthesa.

Megjithëse puna e kabinetit ishte e çmendur, nuk krahasohej me punën në terren që ishte një art, nëse dëshironit të kishit të dhëna të mjaftueshme për të bërë një modelim të pranueshëm kur altimetria ishte e parregullt. Pastaj erdhi SoftDesk, paraardhësi i AutoCAD Civil3D që thjeshtoi kabinetin dhe Felipe ishte në një nga kurset e mia duke mësuar të përdorte një stacion total, i cili zvogëloi kohën, rriti vëllimin e pikëve dhe sigurisht saktësinë.

Skenari dronë për përdorim civil thyen paradigmat e reja, nën një logjikë të ngjashme: Rezistenca ndaj ndryshimit në teknikat e rilevimit gjithmonë kërkon uljen e kostos dhe garantimin e saktësisë. Pra, në këtë artikull do të analizojmë dy hipoteza që kemi dëgjuar atje:

Hipoteza 1: Anketimi me LiDAR zvogëlon kohën dhe kostot.

Hipoteza 2: Topografia me LiDAR çon në humbjen e saktësisë.

Rasti eksperimental

Revista POB sistematizoi një punë në të cilën u krye një punë në studimin e të dhënave të një prite, duke përdorur metodën konvencionale mbi 40 kilometra. Veçmas, në një punë të dytë disa ditë më vonë u zhvillua duke përdorur topografinë LiDAR përgjatë 246 kilometrave të së njëjtës digë. Megjithëse seksionet nuk ishin të barabarta në distancë, seksioni ekuivalent u barazua për të bërë një krahasim në kushte të ngjashme.

Topografia konvencionale

Anketa topografike u mblodh në seksione kryq çdo 30 metra, që përkon me stacionet ekzistuese. Pikat tërthore janë marrë në distanca më pak se 4 metra.

Puna u gjeorferencua me pikat e rrjetit gjeodezik, të cilat u vërtetuan me GPS gjeodezik përgjatë akseve, dhe nga këto pikat transversale u anketuan duke përdorur një kombinim të stacioneve të referencës virtuale dhe RTK. Ishte e nevojshme të merreshin pika shtesë në vendet e veçanta të pjerrësisë dhe ndryshimit të formës për të siguruar qëndrueshmërinë e modelit dixhital.

Dallimet e mbetura midis pikave të njohura dhe koordinatave të marra nga GPS janë paraqitur në tabelë, duke konfirmuar se heqja konvencionale është shumë e saktë.

Sondazhi i LiDAR

Kjo u bë me një Njësi Autonome që fluturonte në një lartësi prej 965 metra, me një dendësi prej 17.59 pikësh për metër katror. Ata rikuperuan 26 pika të njohura kontrolli dhe i kaluan ato kundrejt 11 pikave shtesë të rendit të parë që u lexuan me GPS gjeodezik.

Me këto 37 pikë u rregulluan të dhënat LiDAR. Megjithëse nuk ishte e nevojshme pasi që koordinatat e marra nga UAV që janë të pajisura me një marrës GPS dhe kontrollohen nga stacionet bazë, morën gjatë gjithë kohës minimumi 6 satelitë të dukshëm dhe një PDOP më të vogël se 3. Distancat deri në stacionin bazë nuk ishin kurrë më të mëdha se 20 kilometrat.

Një grup prej 65 pikash shtesë kontrolli shërbeu për të vërtetuar saktësinë e të dhënave LiDAR. Lidhur me këto pika, janë marrë saktësitë e mëposhtme vertikale:

Në zonën urbane: 2.99 cm. (9 pikë)

Në fushë të hapur ose në bar të ulët: 2.99 cm. (38 pikë)

Në pyll: 2.50 cm. (3 pikë)

Në shkurre ose bar të gjatë: 2.99 cm. (6 pikë)

Imazhi tregon dallimin e madh në dendësi midis pikave të marra me LiDAR kundrejt seksioneve të kryqëzuara të shënuara në trekëndëshat e gjelbërt.

Dallimet në Precision

Gjetja është më se interesante, në kundërshtim me hipotezën se sondazhi LiDAR nuk arrin saktësinë e një sondazhi konvencional. Më poshtë janë vlerat RMSE (Gabimi mesatar i sheshit Root), i cili është parametri i gabimit midis të dhënave të kapura dhe pikave të kontrollit të referencës.

Dallimet në kohë

Nëse më lart na ka befasuar, shikoni se çfarë ka ndodhur në aspektin e reduktimit të kohës në një mënyrë krahasuese ndërmjet metodës LiDAR dhe metodës tradicionale:

Mbledhja e të dhënave në fushë me LiDAR ishte vetëm 8%.

• Puna e qeverisë ishte mezi 27%.
• Përmbledhja e fushës + fluturimi + orët e kabinetit LiDAR kundrejt të dhënave në terren + kabineti konvencional i topografisë, LiDAR kërkoi vetëm 19%.

Si rrjedhim, orët e punës së 123 për kilometër të topografisë konvencionale u reduktuan në vetëm 4 orë për kilometër.

Përveç kësaj, nëse totali i pikave të kapura ndahet midis kohës së konsumuar në proceset e kapjes dhe të kabinetit, metoda konvencionale mori pikat 13.75 në orë, kundrejt 7.7 milion pikë në orë të LiDAR.

Dallimet në kohë

Kostot e këtyre pajisjeve moderne, me këta sensorë që kapin atë sasi pikësh, sugjerojnë që puna duhet të jetë më e shtrenjtë. Por në praktikë, zvogëlimi i kohës dhe shpenzimeve të mobilizimit që nënkupton topografia konvencionale, Kostoja përfundimtare për konsumatorin e kilometrave 246 rezultoi me LiDAR 71% më e ulët se kostoja totale e kilometrave 40 me topografi konvencionale.

Duket e pabesueshme, por çmimi për kilometër linear me LiDAR ishte vetëm 12% në krahasim me topografinë konvencionale.

Përfundim

A e zëvendëson plotësisht topografia tradicionale topografia LiDAR? Jo në total, pasi puna me LiDAR gjithmonë zë disa topografi për pikat e kontrollit, por mund të konkludohet se me të gjitha avantazhet e kostos, cilësisë së produktit dhe kohës, puna me LiDAR gjeneron rezultate me pothuajse të njëjtën saktësi të topografisë konvencionale.

Gjithmonë do të ketë pro dhe kundër; saktësia e lartë e topografisë konvencionale është nostalgjike, por ndërlikimet e kërkimit të lejes për të hyrë në prona private, rreziqet e gjetjes në zona të parregullta, nevoja për boshllëqe përballë barit të gjatë dhe pengesave ... është e çmendur. Sigurisht, dendësia e mbulesës pyjore sjell edhe disavantazhet e saj në rastin e LiDAR, ato nuk janë të njëjtat parametra të marrëdhënieve midis projekteve jashtëzakonisht të vogla.

Në përfundim, ne jemi të kënaqur që të dini se si teknologjia ka përparuar deri në atë masë që për projekte të mëdha siç është propozuar, është e nevojshme që të ketë një mendim të hapur dhe disponueshmërinë për të zgjedhin për mënyra të reja dhe krijuese për të bërë topografinë.