سیلو های دانه های میراث که از طریق UAV یکپارچه و بررسی اسکن لیزر سه بعدی به صورت دیجیتالی حفظ شده اند

خلاصه پروژه

با دهه ها تجربه در ارائه راه حل های سنجش، نقشه برداری و ضبط واقعیت در پروژه های صنعتی، زیرساخت ها، میراث فرهنگی و بازسازی شهری،تيان بان نت همچنان به مشتریان کمک مي کند تا دارایی های فیزیکی پیچیده را به مدل های دیجیتال دقیق تبدیل کنند.

در یک پروژه اخیر حفاظت از میراث در منطقه دلتا رودخانه ی مروارید در گوانگدونگ، چین،تیان بانونت با موفقیت نقشه برداری و نقشه برداری نمای یک مجتمع تاریخی غلات را با استفاده از یک جریان کار یکپارچه داده های هوایی و زمینی به اتمام رساند.

این پروژه شامل هشت سیلو غلات استوانه ای و چندین ساختمان ذخیره سازی مستطیل است که بین دهه های 1950 و 1970 ساخته شده است.به عنوان شاهدان مهم توسعه صنعتی و کشاورزی منطقهدر حال حاضر این سازه ها برای حفظ، بازسازی و استفاده مجدد سازگار در نظر گرفته می شوند. بنابراین اسناد هندسی دقیق برای نگهداری آینده، برنامه ریزی بازسازی،و آرشیو دیجیتال.

چالش: بررسی ساختارهای پیچیده تاریخی

مشتری نیاز به محاسبات دقیق:

• مساحت سطحی دیواره های استوانه ای

• مساحت سطح سقف مخروطی

• دور و ابعاد

• نقشه های دقیق نمای هر سیلو

با این حال، چالش های متعددی روش های سنجش معمولی را ناکارآمد ساختند:

هندسه پیچیده منحنی

شکل استوانه ای سیلوها باعث می شد که اندازه گیری های سنتی کل ایستگاه نقطه به نقطه دشوار و وقت گیر باشد.گرفتن نقاط کافی برای متناسب کردن دقیق منحنی به طور قابل توجهی طول کار را افزایش می دهد.

شرایط محدود سایت

این تاسیسات صنعتی دارای جاده های باریک دسترسی، زمین ناهموار، پوشش گیاهی متراکم و خطوط دید محدود بود که موانع را برای تجهیزات سنجش معمولی ایجاد می کرد.

سقف های غیر قابل دسترسی

دسترسی به سقف های مخروطی بالا و دریچه های تهویه از سطح زمین دشوار بود، که جمع آوری کامل داده ها را چالش برانگیز می کرد.

برای غلبه بر این محدودیت ها، Tianbaonet یک راه حل جامع برای ضبط واقعیت را طراحی کرد که ترکیبی از عکاسی UAV و اسکن LiDAR دستی است.

راه حل: سنجش هوایی و زمینی یکپارچه

تیانبانوت یک جریان کار سنجش یکپارچه هوا-زمینی را بر اساس سیستم مختصات ژئودزیکی چین 2000 (CGCS2000) اجرا کرد، که هماهنگی دقیق بین تمام مجموعه داده ها را تضمین می کند.

بررسی هوایی برای پوشش کامل سقف

برای مستند سازی سقف و ساختار فوقانی، تیم یک DJI Mavic 3 Enterprise مجهز به:

• دوربین زاویه وسیع 4/3 CMOS

• شاتر مکانیکی

• ماژول موقعیت یابی RTK

ماموریت UAV با دقت برنامه ریزی شده بود تا پوشش کامل سقف های سیلو و نمای بالایی را تضمین کند.

پارامترهای اصلی پرواز شامل:

• ارتفاع پرواز بیش از سازه های اطراف

• 85 درصد همپوشانی جلو و سمت

• ارجاع جغرافیایی RTK در چارچوب مختصات ملی

این رویکرد امکان گرفتاری مناطق غیر قابل دسترسی برای پرسنل و تجهیزات معمولی را با حفظ دقت هندسی بالا فراهم می کند.

اسکن LiDAR مبتنی بر زمین برای نمای های دقیق

برای گرفتن ساختارهای عمودی و جزئیات معماری، Tianbaonet از اسکنر لیزر 3D دستی Lingguang L2 Pro استفاده کرد.

اسکنر نشان داد:

• 360° * 270° میدان دید

• جمع آوری داده های مبتنی بر SLAM موبایل

• یکپارچه سازی RTK در زمان واقعی

• تولید ابرهای نقطه ای رنگی

اپراتورها آزادانه در اطراف سیلو، پله ها، دریچه های تهویه و فضاهای داخلی قدم می زدند و به سرعت داده های ابرهای نقطه ای با چگالی بالا را جمع آوری می کردند.

تحرک این سیستم آن را به ویژه در محیط صنعتی محدود که در آن تجهیزات مبتنی بر سه پایه دشوار بود، موثر کرد.

جریان کار و پردازش داده ها

جمع آوری داده های میدان

این بررسی شامل موارد زیر بود:

1. برنامه ریزی پرواز UAV و گرفتن تصاویر هوایی

2. اسکن نمای بیرونی

3. اسکن سیلو داخلی

4. کنترل مختصات واحد با استفاده از CGCS2000

با ترکیب مجموعه داده های هوایی و زمینی، Tianbaonet پوشش کامل تمام عناصر ساختاری قابل مشاهده را تضمین کرد.

عکس هوایی ماتریس 3E از بالای سیلو غلات

از L2pro براي اسکن انبار استفاده کن

پردازش داده ها و تولید مدل

پس از جمع آوری داده ها، جریان کار شامل:

• مثلث هوایی و بازسازی عکاسی

• پیش پردازش ابرهای نقطه ای LiDAR

• کاهش صدا و ثبت

• ادغام داده های هوایی-زمینی

• تولید کامل ابرهای نقطه ای رنگی

مدل حاصل از آن نشان دهنده ی یک نمایش دیجیتالی بسیار دقیق از کل مجموعه ی سیلو های غلات، از جمله سازه های سقف که قبلاً غیرقابل دسترسی بودند، بود.

پس از مثلث هوایی، بازسازی سه بعدی تولید و به عنوان یک مدل LAS صادر می شود.

مدل ابرهای نقطه ای رنگ آمیزی سیلو دانه

ابرهای نقطه ای داخل غلات

نقشه طرح سيلو غلات

داده های ابر نقطه بالای سقف سیلو های غلات با استفاده از UAV یکپارچه و اسکن زمینی به موفقیت رسید.

محصولات مهندسی

داده های ابر نقطه ای مخلوط برای تجزیه و تحلیل مهندسی دقیق به نرم افزار CAD وارد شد.

با استفاده از استخراج قطعی و تکنیک های مناسب هندسی، Tianbaonet تولید:

• اندازه گیری دقیق دایره

• محاسبات سطح

• توضیحات ابعاد

• 1نقشه های ارتفاع نمای ساختمان

این نتایج داده های مرجع قابل اعتماد را برای بازسازی، نگهداری و ارزیابی ساختاری در آینده فراهم می کند.

نتایج پروژه

رویکرد سنجش یکپارچه چندین نتیجه کلیدی را به دست آورد:

مستندات دیجیتال کامل

این پروژه با موفقیت تمام عناصر ساختاری قابل مشاهده، از جمله بخش های سقف را که اندازه گیری آنها با استفاده از روش های سنتی دشوار یا خطرناک بود، ضبط کرد.

محاسبات دقیق سطح

اندازه گیری های دقیق دیوارهای استوانه ای و سطوح مخروطی سقف برای تمام هشت سیلو غلات تولید شد.

نقشه های مهندسی با کیفیت بالا

برای پشتیبانی از برنامه های مهندسی، نقاشی های جامع نمای، طرح ابعاد و توضیحات دایره تولید شد.

دارایی های دیجیتال بلند مدت

مشتری مجموعه ای کامل از منابع دیجیتال را دریافت کرد، از جمله:

• ابرهای نقطه ای رنگی

• مدل های سه بعدی

• نقشه های CAD

• مجموعه داده های اندازه گیری

این دارایی ها می توانند از نظارت آینده، برنامه ریزی بازسازی، طراحی بازسازی و ابتکارات حفاظت از میراث دیجیتال پشتیبانی کنند.

مدل ابر نقطه ای رنگارنگ یکپارچه هوا و زمین از مجتمع سیلو غلات

محاسبه دایره در CAD

نقاشی غیر بسته شده از هشت سیلو غلات استوانه ای

محاسبه مساحت سطحی سیلندرها، مخروط های قطع شده و مخروط هایی با ابعاد کامل سیلو

چرا ضبط واقعیت یکپارچه مهم است

این پروژه اثربخشی ترکیب عکس سنجی UAV با اسکن LiDAR تلفن همراه را برای پروژه های مستند سازی صنعتی و میراث چالش برانگیز نشان می دهد.

در مقایسه با روش های سنجش معمولی، جریان کار یکپارچه ارائه شده است:

• جمع آوری سریعتر داده های ساحلی

• محدودیت های دسترسی به سایت کاهش یافته است

• پوشش جامع بدون نقاط کور

• دقت در سطح سانتی متر

• بهبود بهره وری برای سازه های منحنی و نامنظم

مهمتر از همه، این امکان را برای ایجاد یک سوابق دیجیتال کامل از ساختمان های تاریخی با اهمیت فراهم کرد در حالی که به حداقل رساندن اختلال در سایت.

در مورد تيان بانوت

تیان بانونت تجربه گسترده ای در ارائه نقشه برداری، نقشه برداری، اسکن لیزر سه بعدی، عکاسی UAV، ضبط واقعیت مبتنی بر SLAM و راه حل های دوگانه دیجیتال در طیف گسترده ای از صنایع دارد.

از تاسیسات صنعتی و دارایی های زیربنایی تا سایت های میراث فرهنگی و پروژه های بازسازی شهری، تیان بان نت به سازمان ها کمک می کند تاو از داده های فضایی با کارایی و دقت بیشتر استفاده کنید.

در حالی که تقاضا برای مدیریت دارایی های دیجیتال و حفاظت از میراث همچنان در حال رشد است،تیان باونت همچنان متعهد به ارائه فناوری های جغرافیایی نوآورانه است که شکاف بین دنیای فیزیکی و آینده دیجیتال آن را برطرف می کند.