VRS topografía tradicionais. Tratar. Precisión, tempo e custo.

Facer un traballo con LiDAR podería ser máis preciso que con topografía convencional? Se reduce os tempos, en que porcentaxe: canto custa os custos?

Os tempos definitivamente cambiaron. Lembro cando Felipe, un topógrafo que fixo o traballo de campo, xurdiu cun caderno 25 con páxinas de seccións transversais para xerar un mapa de liñas de contorno. Non vivín o tempo para interpolar en papel, pero lembro de facelo con AutoCAD sen usar Softdesk aínda. Entón interpolé con Excel para saber o lonxe de colocar a elevación entre as dúas elevacións e, estes puntos colócanse en capas de diferentes niveis e cores, para unílos finalmente con polilíneas que se converteron en curvas.

Mentres o traballo do gabinete era tolo, non se compara co traballo de campo que era unha arte, se quería dispoñer de datos suficientes para facer unha modelaxe aceptable cando a altimetría era irregular. Logo veu SoftDesk, o antecedente de AutoCAD Civil3D que simplificou o gabinete e Felipe estaba nun dos meus cursos aprendendo a usar unha estación total, o que reduciu o tempo, aumentou o volume de puntos e, por suposto, a precisión.

O escenario drones para uso civil rompe novos paradigmas, baixo unha lóxica similar: a resistencia ao cambio nas técnicas topográficas sempre busca reducir os custos e garantir a precisión. Así que analizaremos neste artigo dúas hipóteses que escoitamos alí:

Hipótesa 1: Facer topografía con LiDAR reduce os tempos e os custos.

Hipótesa 2: Facer a topografía con LiDAR leva á perda de precisión.

O caso experimental

A revista POB sistematizou un traballo no que se realizou un traballo na recollida de datos dun dique, utilizando o método convencional ao longo de quilómetros 40. Separadamente, nunha segunda tarefa algúns días despois desenvolveuse usando topografía con LiDAR a lo largo de 246 quilómetros da mesma represa. Aínda que as seccións non eran iguais en distancia, comparouse a sección equivalente para facer unha comparación en condicións similares.

Topografía convencional

A enquisa topográfica foi recollida en seccións transversais en cada un dos metros 30, correspondentes ás estacións existentes. Os puntos transversais tomáronse a distancias inferiores a 4 metros.

Xeréferenciaron o traballo con puntos da rede xeodésica, que foron validados con GPS geodésico ao longo dos eixes, e desde estes os puntos transversais foron criados utilizando unha combinación de estacións de referencia virtuales e RTK. Era necesario levar puntos adicionais en lugares especiais de cambio de inclinación e forma para garantir a coherencia do modelo dixital.

para tratar a topografía

As diferenzas residuais entre os puntos coñecidos e as coordenadas obtidas polo GPS foron os mostrados na táboa, confirmando que o levantamento convencional é moi preciso.

Máximo residual Praza residual mínima
Horizontal 2.35 cm. 1.52 cm.
Vertical 3.32 cm. 1.80 cm.
Tres dimensións 3.48 cm. 2.41 cm.

A enquisa de LiDAR

Isto foi feito cunha Unidade Autónoma que voaba a unha altura de 965 metros, cunha densidade de puntos 17.59 por metro cadrado. Recuperaron puntos de control coñecidos de 26 e cruzáronos contra puntos de primeira orde adicional de 11 que se leron con GPS geodésico.

Con estes puntos 37 fixouse o axuste dos datos de LiDAR. Aínda que non era necesario porque as coordenadas tomadas polo UAV que está equipado con receptor GPS e controlado por estacións basee, obtivo en todo momento un mínimo de satélites 6 visibles e un PDOP menor a 3. As distancias á estación base nunca foron maiores que os quilómetros 20.

Un conxunto de puntos de control adicional 65 serviu para validar a precisión dos datos de LiDAR. Respecto a estes puntos, obtivemos as seguintes precisións verticais:

En área urbana: 2.99 cm. (Puntos 9)

En campo aberto ou baixo herba: 2.99 cm. (Puntos 38)

No bosque: 2.50 cm. (Puntos 3)

En arbustos ou herba alta: 2.99 cm. (Puntos 6)

para tratar a topografía

A imaxe mostra a gran diferenza de densidade entre os puntos tomados con LiDAR fronte ás seccións transversais marcadas en triángulos verdes.

Diferenzas en precisión

O descubrimento é máis que interesante, a diferenza da hipótese de que a enquisa de LiDAR non alcanza as precisións dunha enquisa convencional. Os seguintes son os valores de erro RMSE (root mean square error), que é o parámetro de erro entre os datos capturados e os puntos de control de referencia.

Topografía convencional LiDAR levantando
1.80 cm. 1.74 cm.

Diferenzas no tempo

Se o anterior sorpréndenos, vexa o que pasou en termos de redución de tempo dun xeito comparativo entre o método LiDAR eo método tradicional:

A recolección de datos no campo con LiDAR era só o 8%.

  • O traballo do gabinete só foi 27%.
  • Resumindo o campo + voo + horas do armario LiDAR contra os datos do campo + gabinete de topografía convencional, o LiDAR requiriu só o 19%.

para tratar a topografía

Como consecuencia, as horas de traballo 123 por quilómetro de topografía convencional reduciuse a só 4 horas por quilómetro.

Ademais, se o total de puntos capturados está dividido entre o tempo consumido nos procesos de captura e armario, o método convencional obtivo puntos 13.75 por hora, contra 7.7 millóns de puntos por hora de LiDAR.

Diferenzas no tempo

Os custos destes equipos modernos, con aqueles sensores que capturan esa cantidade de puntos, supoñen que o traballo debería ser máis caro. Pero na práctica, a redución do tempo e dos gastos de mobilización que implica a topografía convencional, O custo final para o cliente dos quilómetros 246 resultou con LiDAR 71% inferior ao custo total dos quilómetros 40 cunha topografía convencional.

Parece incrible, pero o prezo por quilómetro lineal con LiDAR era só 12% en comparación coa topografía convencional.

Conclusión

A topografía con LiDAR reemplaza totalmente a topografía tradicional? Non en total, porque o traballo con LiDAR sempre ocupa algunha topografía para puntos de control, pero pódese concluír que con todas as vantaxes de custo, calidade de produto e tempo, o traballo con LiDAR xera resultados con case as mesmas precisións da topografía. convencional

Sempre haberá pros e contras; a alta precisión da topografía convencional é nostálgica, pero as complicacións de pedir permiso para entrar en propiedade privada, os riscos de localización en sitios irregulares, necesitan lagoas na herba alta e os obstáculos ... é unha tolemia. Por suposto, a densidade da cuberta forestal tamén ten as súas desvantaxes no caso de LiDAR, nin os mesmos parámetros de relación entre proxectos extremadamente pequenos.

En conclusión, temos o pracer de saber como a tecnoloxía avanzou ata o punto de que para grandes proxectos como o que se suscitou, é necesario ter unha mente aberta e unha vontade de optar por novas e máis creativas formas de facer topografía.

8 respostas a "Topografía tradicional vrs. LiDAR. Precisión, tempo e custos ".

  1. Bo día ... amigos ... referíndose ao uso dos drones para xerar unha enquisa ... ¿quen estaría en sensor e / ou equipo indicado para crear unha gran área (1000 Has ou máis) cunha vegetación densa ou moi densa? onde o acceso é moi difícil.
    Excelente artigo !!

  2. Moi boa información e dáme un mellor punto de vista desta tecnoloxía, tamén conclúo que para os debuxos é unha gran ferramenta, pero para as experiencias vividas na execución a topografía convencional coas estacións totais cobra moita importancia, o que require facer varios axustes nas liñas bases en dimensións e coordenadas que dan a presición necesaria para un proxecto en fase de execución onde se requiren parámetros menores que 0.05m de erro. saúdos

  3. JOHAM

    GALETO UNHA GRAN RENUNCIA RENUNCIANTE SOBRE O QUE PERSISTINA A SÚA PERSICIÓN Se PUEDE OBTENER A MISMA PRECISIÓN.

  4. É importante coñecer a realidade en ambientes urbanos moi poboados, xa que non todos os tipos de proxectos poden xeneralizar as precisións e os tempos.

  5. Excelente artigo ... !!! Creo que é unha pregunta que todos temos nalgún momento

  6. Grazas pola clarificación atopouse coa pregunta de que sería o máis exacto
    BONA CONTRIBUCIÓN

Deixe un comentario

Enderezo de correo electrónico non será publicado.

Este sitio usa Akismet para reducir o spam. Aprende a procesar os teus datos de comentarios.