統合された UAV と 3D レーザー スキャン調査によりデジタル保存された遺産の穀物サイロ

プロジェクト概要

産業,インフラ,文化遺産,都市再生プロジェクトで 測量,地図,現実の捉え方 ソリューションを提供して 何十年もの経験を持つ複雑な物理資産を正確なデジタルモデルに変換する.

珍珠川デルタ地域 中国広東で 最近の遺産保護プロジェクトでは天国ネットは,統合された空中と地面データ収集ワークフローを使用して,歴史的な穀物シロ複合体の高精度調査とファサードマッピングを成功裏に完了しました.

このプロジェクトは,1950年代から1970年代の間に建設された8つの円筒状の穀物シロと数つの長方形の貯蔵施設を対象とした.この地域の産業と農業発展の重要な証人としてこれらの構造は現在,保存,改修,適応性再利用を検討されています. したがって,正確な幾何学的ドキュメントは,将来の保守,復旧計画,デジタルアーカイブ.

難題: 複雑 な 歴史 的 な 構造 を 測量 する

クライアントは,次の計算を正確に要求した.

• 円筒型壁の表面面積

• 円形の屋根の表面面積

• 周囲と寸法

• 各シロの詳細な玄関図

しかし,従来の測量方法が不効率になった原因はいくつかありました.

複雑な曲線幾何学

サイロの円筒状の形は,従来の総駅の点対点測定を困難で時間がかかりました.曲線の正確なフィットメントのために十分な点を捕捉することは,フィールドワークの期間を大幅に増加させる.

制限された場所

工業施設には狭いアクセス道路,不均等な地形,密集した植生,視線が限られていたため,従来の測量機器には障害がありました

アクセス でき ない 屋根 構造

高い円形屋根と換気口は 地面から安全に到達することが困難で,完全なデータ収集は困難でした.

これらの限界を克服するために ティアンバオネットは UAV フォトグラムメトリとハンドヘルド LiDAR スキャンを組み合わせた 総合的な現実キャプチャソリューションを設計しました

解決策: 統合 さ れ た 空気 と 地面 の 調査

ティアンバネットは,すべてのデータセットの正確な調整を確保するために,中国地理座標系2000 (CGCS2000) をベースとした空地統合測量ワークフローを実装した.

屋根 の 完全 な 覆い の ため の 空中 調査

屋根と上部構造のドキュメントのために,チームはDJI Mavic 3 エンタープライズを配備しました.

• 4/3 CMOS 広角カメラ

• 機械シャッター

• RTK位置位置測定モジュール

UAVのミッションは 密集室の屋根と上面を 完全に覆うように 慎重に計画された

重要な飛行パラメータは:

• 周囲の構造を上回る飛行高度

• 85% 前側と横側が重なり合っている

• RTK対応の地理参照は,国家座標枠内で

このアプローチにより,高幾何学的精度を維持しながら,人材や従来の装備がアクセスできない領域を撮影することが可能になりました.

詳細なファセードのための地上ベースのLiDARスキャン

垂直構造や建築の詳細を撮影するために,天国ネットはLingguang L2 Proのハンドホールド3Dレーザースキャナーを使用しました.

スキャナーで提供された:

• 360°*270° 視野

• モバイルSLAMベースのデータ収集

• リアルタイムRTK統合

• 色のついた点雲生成

操作者はシロや階段 換気孔や内部の空間を自由に歩き回り 高密度の点雲データを迅速に収集しました

このシステムの移動性は,三脚ベースの機器を展開するのが困難だった狭い産業環境で特に効果的でした.

ワークフローとデータ処理

フィールドデータ取得

現地調査には以下の内容が含まれました.

1. UAV飛行計画と空からの画像撮影

2. 外壁のスキャン

3. 内部シロのスキャン

4. CGCS2000を用いた統一座標制御

航空と地上からのデータセットを組み合わせることで,天国ネットはすべての目に見える構造要素を完全にカバーしました.

穀物シロの上部のマトリス3E航空写真

L2proを使って穀物庫をスキャンする

データ処理とモデル生成

データの取得の後,ワークフローには以下が含まれました.

• 空中三角測定と写真計再構築

• リダール点雲の事前処理

• 騒音削減と登録

• 空地データ融合

• 完全な彩色点雲生成

結果として作られたモデルは,以前はアクセスできなかった屋根構造を含む 穀物シロコンプレックス全体の高度な正確なデジタル表現を提供しました

空中三角化後,3D再現が生成され,LASモデルとして輸出されます.

グレーンシロ 色のついた点雲モデル

穀物シロ 内側点雲

穀物シロの配置図

穀物シロの屋根点雲データ 統合型UAVと地面スキャンを用いて取得しました

エンジニアリング 成果

融合点雲のデータは詳細なエンジニアリング分析のためにCADソフトウェアにインポートされました.

横切断抽出と幾何的なフィッティング技術を使用して,天宝ネットは以下を生成しました.

• 正確な円周測定

• 面積計算

• 次元注釈

• 1面壁の高さの図面

これらの成果は,将来の改修,保守,構造評価活動のための信頼できる基準データを提供します.

プロジェクトの成果

統合調査アプローチは,いくつかの重要な結果をもたらしました.

完全なデジタルドキュメント

このプロジェクトでは,従来の方法で測定するのが困難または安全でない屋根の部分を含む,すべての可視構造要素を成功裏に記録しました.

準確 な 面積 計算

8つの穀物シロ全体で円筒型壁と円形屋根の詳細な測定が生成されました.

高品質 の 工学 図

エンジニアリングアプリケーションをサポートするために,包括的な玄関図,次元レイアウト,周周の注釈が作成されました.

長期デジタル資産

顧客はデジタルリソースの完全なセットを受け取りました.

• 色のついた点雲

• 3Dモデル

• CAD図

• 測定データセット

これらの資産は,将来の監視,復元計画,リノベーション設計,デジタル遺産保存のイニシアチブを支援することができます.

穀物シロ複合体の統合空地彩色点雲モデル

CAD での円周計算

8つの円筒状の穀物シロの開封面図

円筒,切断型円筒,全尺寸サイロの円筒の表面面積の計算

統合 現実 の 捉え方 が 重要 な 理由

このプロジェクトでは,UAVのフォトグラメトリーと移動型LiDARスキャンを組み合わせて,複雑な産業と遺産文書化プロジェクトを 実施する効果が示されています.

従来の調査方法と比較して,統合されたワークフローは以下を提供しました.

• フィールドデータ収集の速さ

• サイトへのアクセス制限を軽減

• 盲点のない包括的なカバー

• センチメートルの精度

• 曲線や不規則な構造の効率の向上

最も重要なことは 歴史的に重要な建物の 完全なデジタル記録を作成し 遺跡への妨害を最小限に抑えたことです

ティアンバネットについて

天国ネットは,調査,マッピング,3Dレーザースキャン,UAVフォトグラメトリ,SLAMベースのリアリティキャプチャ,幅広い業界におけるデジタルツインソリューションを提供した豊富な経験を持っています.

産業施設やインフラストラクチャから 文化遺産や都市再生プロジェクトまで 組織がより効率的で正確で空間データを活用する.

デジタル資産管理と遺産保存の需要が 増え続けるにつれて天国ネットは,物理世界とデジタル未来との間のギャップを埋める革新的な地理空間技術を提供することに引き続きコミットしています.