Memanfaatkan Lidar untuk Pemodelan Permukaan Jalan & Infrastruktur Terperinci
Menyusul penurunan ekonomi yang dialami pada tahun 2020, Amerika diperkirakan akan meningkatkan investasi secara signifikan dalam beberapa tahun ke depan pada infrastruktur negara tersebut (misalnya jalan, jembatan, dll.), yang akan menjadi katalis utama bagi regenerasi pertumbuhan ekonomi Amerika dan global. . Dengan mengingat hal ini, blog ini (pertama dari seri dua bagian) akan fokus pada kasus penggunaan untuk memanfaatkan muatan LiDAR Geodetics untuk aplikasi pemetaan permukaan jalan termasuk identifikasi retakan kecil, lubang dan anomali permukaan jalan.
Rencana dokumentasi strategis untuk semua jaringan jalan lebih menarik secara ekonomi dibandingkan ketidaktahuan secara implisit terhadap situasi yang ada. Pemindaian 3D seluruh lingkungan transportasi dimasukkan ke dalam inspeksi infrastruktur penting lainnya, termasuk penilaian kondisi perkerasan, pemantauan/inspeksi jembatan, penilaian jaringan listrik tepi jalan, dan banyak lagi.
Pelanggan Geodetik telah memanfaatkan kekuatan sistem pemetaan LiDAR mereka untuk digunakan pada kendaraan darat selama bertahun-tahun. Ini termasuk mobil, kendaraan segala medan (ATV) dan platform yang dimodifikasi dengan rel (seperti yang ditunjukkan di bawah). Pelajari lebih lanjut tentang penerapan platform yang dimodifikasi rel dari blog yang diterbitkan sebelumnya. Geodetics telah mengembangkan rakitan pemasangan kendaraan darat yang dirancang untuk mengakomodasi semua muatan LiDAR Geo-MMS. Braket pemasangan ini dirancang agar fleksibel, seperti muatan yang dibawanya, dan dapat dipasang di hampir semua kendaraan bergerak.
Figure 1. Sensor LiDAR pemindaian raster tingkat survei, dipasang pada rakitan pemasangan kendaraan darat Geo-MMS yang dimodifikasi (kiri – Surveyor Akses) dan LiDAR dengan kamera pencitraan yang terintegrasi untuk pemetaan off-road ( kanan – Penginderaan Tepat).
Mobile LiDAR Scanning
Untuk pemetaan permukaan jalan, sensor harus ditinggikan dan diorientasikan sedemikian rupa sehingga dapat memindai permukaan jalan dan medan/fitur di sekitarnya dalam bingkai 360° penuh. Meskipun semua sensor LiDAR yang diintegrasikan oleh Geodetics dapat diintegrasikan pada platform seluler berbasis darat, permintaan baru-baru ini secara khusus ditargetkan pada sensor LiDAR pemindaian raster tingkat survei kelas atas kami. Presisi, keakuratan, dan kepadatan titik yang tak tertandingi dari sensor-sensor ini menjadikannya cocok untuk menangkap dan mendokumentasikan retakan dan tekanan di jalan raya, yang mungkin tidak dapat ditangkap oleh sensor LiDAR analog yang berputar. Bobot yang lebih berat dari sensor-sensor ini tidak menjadi masalah bagi pemetaan bergerak di darat, tidak seperti pengaruhnya terhadap waktu penerbangan ketika dipasang pada UAV. Resolusi tingkat cm yang ditawarkan oleh sensor ini sering dicari oleh mereka yang menginginkan akurasi setinggi mungkin untuk pemetaan permukaan jalan.
Salah satu dari banyak keuntungan pemindaian jalan bergerak, seperti yang ditekankan sebelumnya, adalah identifikasi retakan kecil, lubang, dan anomali permukaan jalan secara cepat dan efisien. Kepadatan titik yang dicapai dengan sistem berkinerja tinggi memungkinkan pengguna memindai dengan kecepatan jalan raya reguler, memungkinkan kumpulan data yang sangat besar dikumpulkan dalam waktu yang lebih singkat dibandingkan metode tradisional, sekaligus meningkatkan keakuratan data posisi dan meningkatkan keselamatan. Karakteristik reflektifitas marka jalan, rambu jalan, dan pagar di sepanjang rute transportasi memungkinkannya terlihat jelas saat melihat kumpulan data LiDAR yang dikumpulkan berdasarkan intensitas file LAS mentah.
Gambar 2 di bawah menampilkan data yang diambil dengan LiDAR CL-360 dari Teledyne Optech. Kunci untuk mengumpulkan point cloud berkualitas tinggi terletak pada optimalisasi keseimbangan antara frekuensi garis pemindaian sensor, PRF (Pulse Repetition Frequency), dan kecepatan kendaraan. Untuk kepadatan titik tertinggi, kita dapat memilih kemampuan maksimum 250 garis pemindaian per detik dan PRF 500 kHz. Kecepatan kendaraan pada akhirnya akan menentukan kepadatan titik LiDAR. Dengan menggunakan FOV lengkap yang tersedia, kami dapat mendeteksi semua fitur yang menarik di jalan dan medan sekitarnya.
Figure 2. Raw LAS point cloud file captured from a car-mounted survey-grade payload.
Actionable Data
Catatan penilaian jalan dan aset terkait semakin dibutuhkan dalam format yang sesuai dengan program GIS dan CAD. Pemindaian LiDAR menghadirkan tingkat akurasi dimensi yang tak tertandingi, kekayaan fitur pemindaian, dan efisiensi pengambilan data. Menangkap data pemindaian LiDAR di sepanjang rute koridor transportasi jalan raya dan kereta api dapat menghasilkan data point cloud berukuran terabyte. Proses yang efisien untuk mengelola data yang diambil, menilai kualitasnya, dan mengekstrak informasi yang diinginkan diperlukan untuk mendukung perencanaan, desain, rekayasa, dan operasi konstruksi hilir dengan lancar.
Data pemindaian yang diambil dapat disatukan dalam perangkat lunak pasca-pemrosesan untuk menghasilkan struktur 3D dari setiap anomali yang terdeteksi. Sifat 3D dari data pemindaian juga memungkinkan bagian titik awan dibalik dan dilihat dari bawah, sesuatu yang tidak mungkin dilakukan hanya dengan citra. Contoh dasarnya ditunjukkan pada Gambar 3 di bawah, dengan meshing yang dilakukan dengan perangkat lunak pemrosesan point cloud sumber terbuka.
Figure 4. Raw LAS intensity channel and feature signature.
Pada bagian kedua dari seri blog ini, kita akan mendalami lebih jauh peran pemindaian LiDAR seluler pada proyek jalan dan infrastruktur serta peran pencitraan RGB (seperti terlihat pada Gambar 1) dalam ekosistem pemetaan dan alur kerja secara keseluruhan. Sementara itu, mintalah Informasi lebih lanjut untuk menghubungi tim kami guna mendiskusikan kebutuhan Anda dan kemampuan kami!