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A medição de terraplenagem é uma etapa importante na construção do projeto, diretamente relacionada à estimativa de custos e à seleção do projeto. Portanto, a unidade de engenharia precisa medir o volume de terra antes da construção do projeto. Calcular o volume de terra de forma rápida e precisa por meio de medições é uma preocupação para as unidades de engenharia.

Histórico do projeto

Este projeto é a segunda fase do Projeto de Construção da Estrada Zhengzhou. O comprimento e a largura da estrada estão previstos para 2,583 km e 50 metros, respectivamente, e a linha vermelha de aquisição de terras ao longo da linha central da estrada, em ambos os lados, será de 100 metros para fora. A estrada proporcionará mais do que apenas conveniência para as comunidades locais em termos de transporte e vida cotidiana quando o projeto estiver pronto e entrar em operação.
Em 13 de junho de 2022, a gerência do projeto foi notificada pelo Departamento do Comitê Local de que a grande quantidade de resíduos de construção gerados durante a obra precisaria ser removida para o local especificado em até dois dias. O volume real de terra e todo o processo de construção serão registrados com precisão.

Análise de Pontos de Dor

A maioria dos operadores costuma utilizar UAVs e RTKs para projetos de levantamento de terraplenagem. Drones profissionais exigem alta qualificação e conhecimento técnico dos operadores; no entanto, muitas unidades operacionais carecem de pilotos profissionais. Os RTKs para aquisição de pontos no projeto exigem a medição manual de cada ponto, o que não só gera uma carga de trabalho pesada e consome muito tempo, como também aumenta as chances de pontos perdidos ou superdimensionados. Além disso, às vezes é difícil e perigoso medir superfícies de solo irregulares e desconhecidas.

Implementação do Programa

Para aplicar as novas tecnologias ao projeto, o departamento de gerenciamento de projetos opta por usar o Hi-Target vRTK na medição do volume da terra em conjunto com o Hi-Target V200 RTK existente.

Fluxo de trabalho

1. Coleta de campo
A Equipe A estava aplicando o V200 RTK ao trabalho de levantamento topográfico. De acordo com a especificação GB/T 17160-1997 para digitalização de mapas topográficos 1:500, 1:1000 e 1:2000, a Equipe A realizou a verificação dos pontos de controle após o sinal recebido pelo RTK da estação base CORS atingir o estado de solução fixo. Quando a precisão atendeu aos requisitos, o levantamento detalhado pôde ser realizado. Durante a operação, a Equipe A coletou e registrou os pontos óbvios dos objetos terrestres em mudança. Para melhorar a eficiência operacional em campo, os dados foram coletados em modo de medição automática, a fim de reduzir o tempo de alinhamento dos pontos de centralização.

Em contraste, a Equipe B utilizou o Hi-Target vRTK para realizar a aquisição de dados no lado oposto da área de trabalho da Equipe A, a fim de evitar interferências. Diferentemente da Equipe A, a Equipe B utilizou a tecnologia de levantamento de imagens do vRTK para a coleta de dados após a verificação do ponto de controle ter sido concluída e a precisão ter atendido aos requisitos.

2. Processamento de dados

Os resultados das medições em tempo real do V200, adquiridos pela Equipe A, podem ser reconhecidos pelo software interno diretamente após a conversão dos dados para o formato .dat. Importando a área de abrangência do levantamento, definindo o DTM e gerando uma rede triangular ou uma grade quadrada, os dados de terraplenagem podem ser exportados. A operação detalhada é mostrada na figura abaixo.

A medição de imagem do vRTK permitiu que a Equipe B processasse dados em softwares de modelagem populares e, posteriormente, comparasse os dados POS com fotos para triangulação aérea e exportação de um modelo 3D. Considerando que o requisito deste projeto era a elevação nivelada do campo, o volume da terra pode ser calculado diretamente no modelo, o processamento secundário de dados pode gerar resultados mais ricos. Operação detalhada na figura a seguir.

Exibição de resultados

Ao comparar os dois resultados de medição de terraplenagem capturados pelo Hi-Target vRTK e pelo Hi-Target V200 RTK, o departamento de projetos ficou surpreso com o desempenho do vRTK. "Nunca imaginamos que o RTK pudesse medir pontos como uma fotogrametria de close-up. Isso é muito mais eficiente do que os métodos anteriores de medição de terraplenagem."
Além do DLG (Digital Line Graphic), os dados dos resultados também incluem o modelo 3D e o DEM (Digital Elevation Model), tornando a construção de grande eficiência.

Resumo do Projeto

Neste caso de cálculo de terraplenagem, com a ajuda das câmeras RTK e HD de alta precisão, o Hi-Target vRTK foi capaz de realizar medições de imagens, o que trouxe grandes melhorias em termos de coleta de dados de campo, processamento de dados e resultados de dados em comparação aos métodos tradicionais de medição RTK.

Primeiro, a coleta de dados de campo foi rápida. Com base em sua distinta tecnologia de levantamento de imagens, o Hi-Target vRTK conseguiu capturar informações de qualquer ponto da imagem por vez, enquanto o RTK tradicional só consegue obter informações de um único ponto por vez. Portanto, ao lidar com a mesma carga de trabalho, o vRTK levou menos tempo para concluir seu trabalho.
Em segundo lugar, a etapa de processamento de dados foi eficaz. Os bytes de cada foto são pequenos, sem requisitos específicos de hardware, embora o processamento interno de dados do vRTK tenha sido complexo. O tempo gasto no processamento interno de dados pode, obviamente, compensar o tempo gasto na aquisição de dados de campo.

Em terceiro lugar, os resultados dos dados foram diversificados. Além do arquivo DLG, os resultados do modelo 3D, da ortofoto HD e dos dados DEM também podem ser exportados do vRTK para que o departamento de gerenciamento de projetos monitore e decida o andamento real do projeto, além de subsidiar decisões governamentais. Embora a exportação de dados do RTK tradicional suportasse apenas o formato DLG, a retenção histórica de evidências, bem como os problemas de armazenamento, só podem ser resolvidos pela recuperação de dados.