A manutenção de pontes pode ser um desafio complexo. Antes de qualquer trabalho a ser feito, uma inspeção de ponte deve ser concluída para planejar o trabalho com antecedência. Isto pode ser feito com desenhos manuais ou inspeções individuais por equipes especializadas. Entretanto, esboços ou fotos desenhados à mão podem não fornecer informações abrangentes ou perder pequenos detalhes.

A criação de um gêmeo digital de uma ponte resolve este problema, pois o gêmeo digital é uma réplica exata da realidade que pode ser compartilhada entre engenheiros, planejadores de projetos e equipes de construção.

Usando fotogrametria especializada e software e hardware LiDAR pode-se tornar este processo mais preciso, seguro e rápido. As modernas inspeções de pontes dependem de tecnologia de ponta em topografia para economizar tempo e dinheiro.

A Atay, um parceiro premium da Pix4D na Turquia, implantou a mais recente inovação em rovers GPS portáteis para uma recente inspeção de ponte que eles completaram: o viDoc RTK rover. O viDoc é um rover GNSS de projeto alemão que se conecta ao aplicativo PIX4Dcatch para uma varredura precisa do local em iPhones ou iPads com coleta de dados LiDAR e fotogrametria.

A person standing pointing the viDoc RTK rover at a stone bridge
O viDoc RTK rover é um dispositivo portátil para levantamento

A Atay tem experiência em indústrias que incluem levantamento, mineração, agricultura e gerenciamento de infraestrutura, entre outras. Eles usaram o software Pix4D e o viDoc para avaliar a velha ponte de pedra para ver se ela precisava de algum trabalho de manutenção. Isto ocorreu em Ancara, na Turquia, onde há esforços em toda a cidade para preservar o patrimônio cultural e a história. Esta ponte em particular é suficientemente antiga para ser listada sob uma categoria de preservação histórica e, como resultado, é particularmente necessária uma inspeção cuidadosa e trabalhos de restauração.

Detalhes do projeto

LocalizaçãoAncara, Turquia
UsuárioAtay
SoftwarePIX4Dcatch
PIX4Dmatic
PIX4Durvey
HardwareviDoc RTK rover
iPhone 12 Pro
Imagens capturadas1701
990
869
Tempo de processamento3 horas
GSD0,2cm

Usando um rover portátil com precisão RTK

O viDoc cabe em um iPhone ou iPad como um estojo com uma antena RTK sobre ele. Quando acoplado, o viDoc é acoplado ao aplicativo gratuito PIX4Dcatch, bem como a uma rede NTRIP designada pelo usuário. Então, o PIX4Dcatch usa a câmera do dispositivo móvel para coletar tanto dados de fotogrametria quanto de LiDAR, enquanto a antena RTK no viDoc rover fornece dados geolocacionais com precisão de centímetros.

A equipe Atay saiu com o viDoc rover e um dispositivo móvel com a intenção de coletar dados, processá-los e vetorizá-los para que pudessem ser usados para CAD ou para outros esforços de planejamento de projetos. O sucesso deste fluxo de trabalho seria demonstrado com a precisão dos resultados finais.

Coleta de dados terrestres com Pix4D

A Atay planejou três caminhos de coleta de dados a fim de capturar toda a ponte: ambos os lados da ponte a partir do solo e um passando por cima dela. Quando não puderam alcançar partes mais altas da ponte para a coleta de dados com as mãos, eles prenderam o dispositivo móvel a uma vara de levantamento para escanear os lados superiores da ponte. Isto garantiu uma coleta de dados completa sem nenhuma lacuna na saída final. No geral, a coleta de dados levou apenas 45 minutos.

Uma vez coletados os dados com o PIX4Dcatch, o pesquisador transferiu os dados para o PIX4Dmatic, o software de fotogrametria de mesa. O PIX4Dmatic é um produto poderoso que pode lidar tanto com projetos de grande escala a partir de voos de corredor por aeronaves quanto com levantamentos terrestres com PIX4Dcatch. Como o PIX4Dcatch coleta tanto dados LiDAR quanto fotogrametria, ele tem uma variedade de imagens e informações disponíveis para processamento. O PIX4Dmatic tem características especialmente projetadas para lidar com este fluxo de trabalho com o PIX4Dcatch, e oferece aos usuários a opção de criar nuvens de pontos de fotogrametria, nuvens de pontos LiDAR ou uma combinação com ambos os conjuntos de dados nele (também conhecidos como densos, profundos e nuvens de pontos fundidos). Também possui opções de filtragem de ruído e céu para garantir uma nuvem de pontos com interrupção mínima. Isto economiza tempo na edição da nuvem de pontos após o processamento.

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O projeto foi preparado para CAD com o PIX4Dsurvey

O processamento levou menos de três horas, após o que a nuvem de pontos foi exportada para o PIX4Durvey. Este software vetoriza as nuvens de pontos – incluindo características automatizadas como marcação automática de estradas ou identificação de elementos como tampas de bueiros. O PIX4Dsurvey permite aos usuários passar do processamento e análise para elementos de projeto à medida que extrai dados para uso em CAD, preenchendo a lacuna que falta entre a fotogrametria e o CAD. Ele pode lidar com grandes nuvens de pontos com bilhões de pontos que podem ser LiDAR ou fotogrametria, o que o torna ideal para a etapa final deste processo.

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Point cloud

O modelo 3D final da ponte é uma combinação perfeita Atay usada para criar uma versão digitalizada

Preservar o patrimônio cultural com fotogrametria

A Atay criou com sucesso um modelo 3D da ponte que pode ser medido e analisado para os esforços de inspeção e restauração. Todo o processo de viagem até o local, coleta de dados e processamento levou cerca de quatro horas e 15 minutos, mostrando a velocidade e eficiência deste software. A precisão e os detalhes do projeto foram demonstrados com o processamento sem interrupção e o GSD de apenas 0,2 cm. O alto nível de detalhes é possível porque o PIX4Dcatch e o viDoc estão muito mais próximos do que os típicos voos de drone, permitindo uma varredura terrestre precisa com dispositivos móveis. É uma aplicação crescente para o uso da fotogrametria em obras públicas, como manutenção de pontes e tubulações. A nuvem de pontos final que foi gerada não precisou de mais edição graças à ferramenta de filtragem do céu no PIX4Dmatic, e foi facilmente exportada para o PIX4Durvey graças ao fluxo de trabalho designado para a movimentação entre os sistemas de software.

“Eu não precisei usar nenhum outro software para o processamento. O PIX4Dmatic identifica automaticamente os dados do projeto e usa mapas de profundidade do PIX4Dcatch, o que proporciona resultados muito úteis.”

Yiğit Yüksel, engenheiro de Geomática, Atay

Este projeto é importante como parte das restaurações em andamento em Ancara e da preservação do patrimônio cultural com tecnologia moderna. Graças ao fluxo de trabalho nativo entre o hardware e o software, todo o processo foi simples e eficiente. A Atay tem um modelo 3D acionável e uma nuvem de pontos que pode ser usada para análise arquitetônica da ponte que planejará como preservar a ponte para uso e admiração das gerações futuras.

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