Topografia tradiziunale vrs. LiDAR. Precisione, tempu è costi.

Faci un travagliu cù LiDAR puderia esse più precisione chì cù a topografia cunvenzione? Se reduzce dinò, in quale percentualità? Cù cunta quantu reduci u costu?

I tempi sò sicuramente cambiati. Mi ricordu quandu Felipe, un topografu chì hà fattu u mo travagliu di campu, ghjunghjeria cù un librettu di pagine 25 di sezioni trasversali per generà mappe di contorni. Ùn aghju micca campatu u tempu di interpolà nantu à a carta, ma mi ricordu di avè fattu cun AutoCAD senza aduprà Softdesk ancu. Cusì aghju interpolatu cù Excel per sapè à chì distanza per piazzà l'elevazione trà e duie elevazioni, è questi punti sò stati piazzati nantu à strati di culori è livelli diversi, per infine unisceli cun polilinee chì aghju trasformatu in curve.

Ancu se u travagliu di scrivania era una pazzia, ùn era micca paragunatu cù u travagliu di campu chì era un arte, se vulete avè abbastanza dati per fà un mudellu accettabile quandu l'altimetria era irregulare. Dopu hè vinutu SoftDesk, u predecessore di AutoCAD Civil3D chì hà simplificatu u cabinet è Felipe era in unu di i mo corsi amparendu à aduprà una stazione totale, chì hà riduttu u tempu, hà aumentatu u vulume di punti è naturalmente a precisione.

U situazione drone per usu civil rompe novi paradigmi, sottu logica simile: A resistenza à u cambiamentu di e tecniche di topografia cerca sempre a riduzione di i costi è a garanzia di precisione. Dunque in questu articulu analizzeremu duie ipotesi chì avemu intesu quì:

Ipotesi 1: A rilevazione cù LiDAR riduce u tempu è i costi.

Ipotesi 2: Topugrafia cù LiDAR porta à perdita di precisione.

U casu spirituali

A rivista U Pobu hà sistematizatu un travagliu induve un travagliu hè statu realizatu in l'indagine di dati di una diga, aduprendu u metudu cunvinziunale annantu à 40 chilometri. Separatamente, in un secondu travagliu pochi ghjorni dopu hè statu sviluppatu aduprendu a topografia LiDAR longu 246 chilometri di a stessa diga. Ancu se e sezzioni ùn eranu micca uguali in distanza, a sezione equivalente era equiparata per fà un paragone in cundizioni simili.

A topografia cumuniale

L'inchiesta topografica hè stata raccolta in sezioni trasversali ogni 30 metri, coincidendu cù e stazioni esistenti. I punti trasversali sò stati presi à distanze menu di 4 metri.

L'opera hè stata georeferenziata cù punti di a rete geodetica, chì sò stati validati cù GPS geodeticu longu à l'assi, è da questi sò stati rilevati i punti trasversali aduprendu una cumbinazione di stazioni di riferenza virtuale è RTK. Era necessariu piglià punti addiziunali in siti speciali di pendenza è di cambiamentu di forma per assicurà a cunsistenza di u mudellu digitale.

I distingi residuale trà i punti assestate è e coordenate acquistati da u GPS anu vistutu in a tavula, cunfermendu chì l'istima chjaru cunvinta assai precisa.

L'indagazione LiDAR

Questu hè statu fattu cù una Unità Autonoma chì vola à una altezza di 965 metri, cù una densità di 17.59 punti per metru quadru. Anu recuperatu 26 punti di cuntrollu cunnisciuti è li anu attraversatu contr'à 11 punti di primu ordine supplementari chì sò stati letti cù GPS geodeticu.

Cù questi 37 punti, i dati LiDAR sò stati fatti. Ancu s'ellu ùn era micca necessariu postu chì e coordinate presi da u UAV chì hè dotatu di un ricevitore GPS è cuntrullatu da stazioni di basa, anu ottenutu tuttu u tempu un minimu di 6 satelliti visibili è un PDOP di menu di 3. E distanze à a stazione di basa ùn eranu mai più grande di i 20 chilometri.

Un inseme di 65 punti di cuntrollu supplementari hà servutu per validà l'accuratezza di i dati LiDAR. In quantu à questi punti, sò stati ottenuti i seguenti dettagli verticali:

In zona urbana: 2.99 cm. (9 punti)

In campu apertu o erba bassa: 2.99 cm. (38 punti)

In furesta: 2.50 cm. (3 punti)

In machja o erba alta: 2.99 cm. (6 punti)

L'imaghjini mostra a grande diffarenza densità trà i punti dati cù LiDAR contru e secche intreparti marcati in trianguli gialli.

Differences in Precision

A scuperta hè più cà interessante, cuntrariamente à l'ipotesi chì l'indagine LiDAR ùn ghjunghje micca à a precisione di un'inchiesta cunvinziunale. I seguenti sò valori RMSE (Root mean square error), chì hè u parametru di errore trà i dati catturati è i punti di cuntrollu di riferimentu.

Differences in Time

Sì l'anu surprised us, vedi ciò chì successe in termu di riduzzione di u tempu comparativu di u metu LiDAR cumparatu cù u metudu tradiziunale:

A data chì si trovanu in u campu cù LiDAR era solu 8%.

• U travagliu di u gabinariu era scuppiatu 27%.
• S Summing the field + flight + LiDAR cabinet hour against the field data + Cabinet topography convencional, LiDAR necessitaba solo el 19%.

In cunseguenza, l'òpere di u 123 di travagliu per chilometru di a topografia cunzidirevuli sò ridduciuti à solu l'ora di 4 per kilomètre.

Cliccà, s'è i punti tutali cunquistata trà u tempu cunsumà in prucessi catturaru e spina, lu mètudu cunvinziunali dividi uttinni 13.75 punti pi ora, contru à 7.7 miliuna di punti Latina pi ora.

Differences in Time

I costi di sti equipaggiamenti muderni, cù questi sensori chì catturanu quella quantità di punti, suggerenu chì u travagliu deve esse più caru. Ma in pratica, a riduzione di i tempi di mobilitazione è di e spese chì implica a topografia cunvinziunale, U costu finali à u cliente di i distanza di 246 hè u LIDAR 71% per centu di u costu tutale di a 40 kilomètres di a topografia cumunitale!

Sembra increditu, ma u prezzu per chilometru lineale cù LiDAR hè solu 12% in relazione a topografia cumunitali.

cunchiusioni

A topografia LiDAR rimpiazza totalmente a topografia tradiziunale? Micca in tuttu, postu chì u travagliu cù LiDAR occupa sempre qualchì topugrafia per i punti di cuntrollu, ma si pò cunclude chì cù tutti l'vantaghji di u costu, a qualità di u produttu è u tempu, u travagliu cù LiDAR genera risultati cù quasi a stessa precisione di a topografia cunvinziunali.

Ci seranu sempre prò è contru; l'alta precisione di a topugrafia cunvinziunale hè nostalgica, ma e cumplicazioni di dumandà l'autorizazione per entre in pruprietà private, risichi di situazione in lochi irregulari, a necessità di lacune di fronte à l'erba alta è ostaculi ... hè una pazzia. Benintesa, a densità di a cupertura forestale porta ancu i so svantaghji in casu di LiDAR, ùn sò ancu i listessi parametri di relazione trà prughjetti estremamente chjuchi.

In cunclusioni, semu cuntenti di sapè cumu a tecnulugia hà avanzatu à u puntu chì, per i prughjetti maiò cum'è quellu propostu, hè bisognu di avè una mente aperta è dispunibilità per optà per i modi novi è creattivi di surveying.