{"id":1133,"date":"2023-09-05T07:47:28","date_gmt":"2023-09-05T07:47:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.satlabgeo.com\/?post_type=industries&p=1133"},"modified":"2025-03-28T02:26:31","modified_gmt":"2025-03-28T02:26:31","slug":"cygnus-slam-scanner-in-urban-topographic-surveys","status":"publish","type":"industries","link":"https:\/\/www.satlabgeo.com\/pt\/industries\/cygnus-slam-scanner-in-urban-topographic-surveys\/","title":{"rendered":"Aplica\u00e7\u00e3o do Cygnus SLAM Scanner em Levantamentos Topogr\u00e1ficos Urbanos"},"content":{"rendered":"

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Hist\u00f3rico do Projeto<\/strong><\/em><\/span><\/p>\n

Para o mapeamento topogr\u00e1fico urbano, em algumas \u00e1reas onde a permiss\u00e3o de voo n\u00e3o pode ser facilmente aplicada, o levantamento m\u00f3vel terrestre \u00e9 uma solu\u00e7\u00e3o ideal devido \u00e0 sua flexibilidade e menor restri\u00e7\u00e3o. Al\u00e9m disso, o uso de tecnologias de sensoriamento remoto a\u00e9reo, como fotogrametria e LiDAR aerotransportado, para mapeamento topogr\u00e1fico urbano n\u00e3o consegue obter informa\u00e7\u00f5es 3D completas da cidade, e lacunas de dados ocorrem devido \u00e0 oclus\u00e3o de objetos terrestres.
\nNo caso a seguir, utilizamos a aplica\u00e7\u00e3o multiplataforma do SLAM para coletar informa\u00e7\u00f5es 3D de viadutos urbanos e espa\u00e7os sob pontes, estradas e t\u00faneis, como complemento aos dados de ALS (Airborne Laser Scanning). Al\u00e9m do modo port\u00e1til, os scanners a laser SLAM tamb\u00e9m podem ser utilizados em mochilas, em ve\u00edculos e no ar.<\/p>\n

Vis\u00e3o geral do caso<\/strong><\/em><\/span><\/p>\n

Temos os dados ALS originais da via expressa e de seus arredores, por\u00e9m, faltam informa\u00e7\u00f5es completas sobre estradas, pontes e t\u00faneis. Para melhor expressar os dados completos dessa \u00e1rea, utilizamos o escaneamento a laser m\u00f3vel baseado em SLAM para capturar dados de nuvem de pontos mais detalhados e completos. Os dados ALS originais s\u00e3o mostrados na Figura 1.<\/p>\n

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Figura 1 Dados de nuvem de pontos ALS de origem<\/i><\/div>\n

Primeiramente, a \u00e1rea da ponte foi mapeada e diversos preparativos, como o experimento de pr\u00e9-aquisi\u00e7\u00e3o de dados de nuvem de pontos, foram realizados. De acordo com o ambiente de campo e a valida\u00e7\u00e3o do m\u00e9todo t\u00e9cnico, dois m\u00e9todos de varredura, incluindo a varredura a laser montada em ve\u00edculo e a varredura a laser em mochila, foram selecionados para a aquisi\u00e7\u00e3o de dados de nuvem de pontos, a fim de obter dados de nuvem de pontos de alta precis\u00e3o de forma mais eficiente e flex\u00edvel. Para o viaduto e o espa\u00e7o sob a ponte, utilizamos o m\u00e9todo de varredura a laser em mochila. Para a coleta de informa\u00e7\u00f5es de estradas e t\u00faneis, instalamos o scanner SLAM no ve\u00edculo para varredura.<\/p>\n

Sistema de escaneamento a laser m\u00f3vel para mochila<\/strong><\/em><\/span><\/p>\n

Em cen\u00e1rios externos, os usu\u00e1rios podem utilizar um sistema de escaneamento a laser m\u00f3vel com mochila, utilizando o RTK. O sistema de escaneamento a laser m\u00f3vel com mochila \u00e9 leve e robusto, podendo obter dados de nuvem de pontos em \u00e1reas restritas \u00e0 circula\u00e7\u00e3o humana. Ao converter a observa\u00e7\u00e3o RTK e a trajet\u00f3ria SLAM, os usu\u00e1rios podem obter a nuvem de pontos com coordenadas absolutas. As observa\u00e7\u00f5es RTK podem ser usadas como valores de refer\u00eancia para verificar a precis\u00e3o absoluta do SLAM. As observa\u00e7\u00f5es RTK podem ser adicionadas como valores de observa\u00e7\u00e3o globais (semelhantes a uma restri\u00e7\u00e3o de malha fechada) para corrigir o erro cumulativo do SLAM. A imagem a seguir mostra o sistema de escaneamento m\u00f3vel com mochila Cygnus com RTK.<\/p>\n

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Figura 2 sistema de escaneamento a laser m\u00f3vel de mochila<\/i><\/div>\n

Utilizamos o sistema de laser m\u00f3vel Cygnus com RTK para capturar a \u00e1rea da ponte. A vis\u00e3o geral dos dados da nuvem de pontos de varredura da mochila \u00e9 mostrada na Figura 3 e os detalhes do espa\u00e7o sob a ponte est\u00e3o na Figura 4.<\/p>\n

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Figura 3 Dados de nuvem de pontos de escaneamento de mochila<\/i><\/div>\n

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Figura 4 Dados da nuvem de pontos local do pilar da ponte<\/i><\/div>\n

Sistema de digitaliza\u00e7\u00e3o SLAM de bordo<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

Os scanners SLAM tamb\u00e9m podem ser estendidos a aplica\u00e7\u00f5es veiculares. Em termos de cen\u00e1rios de corredores, como estradas e t\u00faneis, a montagem do scanner SLAM no carro permite a coleta din\u00e2mica de dados durante viagens unidirecionais ou bidirecionais ao longo da estrada, o que reduz significativamente o tempo de varredura em vez de caminhar. Para o medidor, tamb\u00e9m \u00e9 relativamente f\u00e1cil de usar. O kit veicular \u00e9 mostrado na Figura 5-a, e a vis\u00e3o geral da aplica\u00e7\u00e3o veicular para o scanner SLAM \u00e9 mostrada na Figura 5-b.<\/p>\n

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Figura 5 Kit veicular do scanner Cygnus SLAM<\/i><\/div>\n

Instalamos scanners Cygnus SLAM no carro e tamb\u00e9m utilizamos o RTK. Para obter resultados de melhor qualidade, definimos v\u00e1rios pontos de controle caso o sinal GNSS seja desbloqueado. Al\u00e9m disso, a opera\u00e7\u00e3o de varredura de ida e volta torna a trajet\u00f3ria em loop fechado, garantindo dados mais confi\u00e1veis. Os dados da nuvem de pontos da varredura a bordo s\u00e3o mostrados na Figura 6-a, e a nuvem de pontos da entrada do t\u00fanel \u00e9 refletida na Figura 6-b.<\/p>\n

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Figura 6 Nuvem de pontos de varredura a bordo da Cygnus<\/i><\/div>\n

Dados de nuvem de pontos de m\u00faltiplas fontes<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

Ambos os tipos de dados s\u00e3o resolvidos automaticamente com uma \u00fanica tecla, atrav\u00e9s do controle do aplicativo SLAM Manager da Cygnus. Sem muita interven\u00e7\u00e3o manual, isso pode economizar bastante m\u00e3o de obra e tempo na produ\u00e7\u00e3o real. A fus\u00e3o de dados da nuvem de pontos unifica os dados veiculares, de mochila e a\u00e9reos originais em um sistema de coordenadas consistente e exporta a nuvem de pontos no formato *.las. Os dados da nuvem de pontos fundidos garantem a integridade da ponte e do ambiente ao redor, evitando ao m\u00e1ximo a "lacuna" de dados. Os dados completos s\u00e3o mostrados na Figura 7.<\/p>\n

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Figura 7 Dados de nuvem de pontos m\u00faltiplos<\/i><\/div>\n

Conclus\u00e3o<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

Aproveitamos a versatilidade do scanner a laser SLAM, como a capacidade de ser montado em mochila ou em ve\u00edculo, para realizar uma melhor coleta de dados e combinar a solu\u00e7\u00e3o SLAM com outras tecnologias de sensoriamento remoto a\u00e9reo para obter informa\u00e7\u00f5es urbanas tridimensionais mais completas e detalhadas.<\/p>\n

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