Vrs topografi tradisional. LiDAR. Akurasi, waktu dan biaya.

Melakukan pekerjaan dengan LiDAR bisa lebih akurat daripada dengan topografi konvensional? Jika mengurangi waktu, berapa persen? Berapa biaya yang dikurangi?

Waktu pasti berubah. Saya ingat ketika Felipe, seorang surveyor yang melakukan pekerjaan lapangan saya, datang dengan buku catatan 25 halaman penampang lintang untuk menghasilkan peta kontur. Saya tidak menghabiskan waktu untuk melakukan interpolasi di atas kertas tetapi saya ingat melakukannya dengan AutoCAD tanpa menggunakan Softdesk. Jadi saya menginterpolasi dengan Excel untuk mengetahui berapa jarak untuk menempatkan ketinggian antara dua ketinggian, dan titik-titik ini ditempatkan pada lapisan warna dan level yang berbeda, untuk akhirnya menggabungkannya dengan polylines yang saya ubah menjadi kurva.

Meskipun pekerjaan kabinet gila, itu tidak dibandingkan dengan pekerjaan lapangan yang merupakan seni, jika Anda ingin memiliki cukup data untuk melakukan pemodelan yang dapat diterima ketika altimetri tidak beraturan. Kemudian datang SoftDesk, pendahulu AutoCAD Civil3D yang menyederhanakan kabinet dan Felipe berada di salah satu kursus saya mempelajari cara menggunakan stasiun total, yang mengurangi waktu, meningkatkan volume poin, dan tentu saja presisi.

skenario drone untuk penggunaan sipil mematahkan paradigma baru, dengan logika serupa: Resistensi terhadap perubahan dalam teknik survei selalu mencari pengurangan biaya dan jaminan presisi. Jadi dalam artikel ini kami akan menganalisis dua hipotesis yang pernah kami dengar di sana:

Hipotesis 1: Survei dengan LiDAR mengurangi waktu dan biaya.

Hipotesis 2: Topografi dengan LiDAR menyebabkan hilangnya presisi.

Kasus percobaan

majalah POB mensistematisasikan pekerjaan di mana pekerjaan dilakukan dalam survei data tanggul, menggunakan metode konvensional sepanjang 40 kilometer. Secara terpisah, dalam pengerjaan kedua beberapa hari kemudian dikembangkan menggunakan topografi LiDAR sepanjang 246 kilometer dari bendungan yang sama. Meskipun jarak bagian-bagian tersebut tidak sama, bagian yang setara disamakan untuk membuat perbandingan dalam kondisi yang serupa.

Topografi konvensional

Survei topografi dikumpulkan dalam penampang melintang setiap 30 meter, bertepatan dengan stasiun yang ada. Titik melintang diambil pada jarak kurang dari 4 meter.

Pekerjaan itu digeoreferensi dengan titik-titik jaringan geodesi, yang divalidasi dengan GPS geodetik di sepanjang sumbu, dan dari titik-titik transversal ini disurvei menggunakan kombinasi stasiun referensi virtual dan RTK. Titik tambahan perlu diambil pada lereng khusus dan lokasi perubahan bentuk untuk memastikan konsistensi model digital.

Perbedaan sisa antara titik-titik yang diketahui dan koordinat yang diperoleh oleh GPS yang seperti yang ditunjukkan dalam tabel, membenarkan survei konvensional sangat akurat.

Survei LIDAR

Ini dilakukan dengan Unit Otonom terbang di ketinggian 965 meter, dengan kepadatan 17.59 poin per meter persegi. Mereka menemukan 26 titik kontrol yang diketahui dan menyilangkannya dengan 11 titik urutan pertama tambahan yang dibaca dengan GPS geodetik.

Dengan 37 poin ini maka fit data LiDAR dibuat. Meskipun tidak diperlukan karena koordinat yang diambil oleh UAV yang dilengkapi dengan penerima GPS dan dikendalikan oleh stasiun pangkalan, diperoleh setiap saat minimal 6 satelit terlihat dan PDOP kurang dari 3. Jarak ke stasiun pangkalan tidak pernah lebih dari 20 kilometer.

Sebanyak 65 pos pemeriksaan tambahan berfungsi untuk memvalidasi keakuratan data LiDAR. Mengenai poin-poin ini, diperoleh detail vertikal berikut:

Di perkotaan: 2.99 cm. (9 tanda)

Di lapangan terbuka atau rumput rendah: 2.99 cm. (38 poin)

Di hutan: 2.50 cm. (3 poin)

Di semak-semak atau rumput tinggi: 2.99 cm. (6 poin)

Gambar menunjukkan perbedaan kepadatan antara titik-titik yang diambil dengan LIDAR terhadap penampang ditandai dengan segitiga hijau.

Perbedaan Akurasi

Penemuan ini lebih dari menarik, bertentangan dengan hipotesis bahwa survei LiDAR tidak mencapai ketepatan survei konvensional. Berikut ini adalah nilai RMSE (Root mean square error), yang merupakan parameter kesalahan antara data yang diambil dan checkpoint referensi.

Perbedaan Waktu

Jika ini telah mengejutkan kami, melihat apa yang terjadi dalam hal mengurangi waktu antara metode komparatif LIDAR atas metode tradisional:

Data lapangan survey dengan LIDAR hanya 8%.

• kerja kabinet hanya 27%.
• Menjumlahkan lapangan + penerbangan + jam kabinet LiDAR melawan data lapangan + Lemari topografi konvensional, LiDAR hanya mensyaratkan 19%.

Sebagai konsekuensinya, jam kerja 123 per kilometer dari topografi konvensional dikurangi menjadi hanya 4 jam per kilometer.

Selain itu, jika total poin ditangkap antara waktu dikonsumsi dalam proses penangkapan dan kabinet, metode konvensional membagi diperoleh 13.75 poin per jam, melawan 7.7 juta poin LIDAR per jam.

Perbedaan Waktu

Biaya peralatan modern ini, dengan sensor yang menangkap jumlah poin tersebut, menunjukkan bahwa pekerjaan tersebut harus lebih mahal. Tetapi dalam praktiknya, pengurangan waktu dan biaya mobilisasi yang disiratkan oleh topografi konvensional, Biaya akhir untuk pelanggan kilometer 246 menghasilkan LiDAR 71% lebih rendah dari total biaya kilometer 40 dengan topografi konvensional!

Tampaknya luar biasa, namun harga per kilometer linear dengan LiDAR hanya 12% dibandingkan topografi konvensional.

Kesimpulan

Apakah topografi LiDAR menggantikan topografi tradisional secara total? Tidak secara total, karena pekerjaan dengan LiDAR selalu menempati beberapa topografi untuk titik kontrol, tetapi dapat disimpulkan bahwa dengan segala kelebihan biaya, kualitas produk dan waktu, pekerjaan dengan LiDAR memberikan hasil dengan presisi topografi yang hampir sama. konvensional.

Akan selalu ada pro dan kontra; ketepatan tinggi dari topografi konvensional adalah nostalgia, tetapi komplikasi meminta izin untuk memasuki properti pribadi, risiko lokasi di tempat yang tidak teratur, kebutuhan akan celah di depan rumput tinggi dan rintangan… itu gila. Tentu saja, kepadatan tutupan hutan juga membawa kerugian dalam kasus LiDAR, parameter hubungan mereka juga tidak sama antara proyek-proyek yang sangat kecil.

Kesimpulannya, kami senang untuk mengetahui bagaimana teknologi telah maju sejauh bahwa untuk proyek-proyek besar seperti yang diusulkan, perlu untuk memiliki pola pikir yang terbuka dan ketersediaan untuk memilih cara-cara baru dan kreatif untuk membuat topografi.