无人机LiDAR和摄影测量在施工现场的应用

　　为了应对COVID-19疫情的影响，位于美国的Windover Construction公司最近承担了菲利普斯埃克塞特学院（Phillips Exeter Academy）的预制模块化构件施工项目，建造用于学生安全返校的临时宿舍。借助无人机快速跟踪建筑信息建模（BIM）技术和3D建模软件，Windover团队成功优化了决策流程和项目实施时间表。
　　＂仅仅花费数小时，我们在马萨诸塞州的贝弗利建筑管理公司就获取了施工现场的详细地形数据，并创建了三维模型。＂Windover公司的VDC和技术副总裁Amr Raafat介绍道。结合无人机测量和Autodesk软件BIM工作流能够生成模块化的盒子构件和创建动画，这两项都是Windover的专长，有助于加快现场施工协调、单元布局和地下设施规划。
　　配备任务载荷传感器和相机的无人驾驶飞机和移动机器人平台，正在逐步成为施工企业重要的甚至是必要的工具。与传统的人工数据采集方法相比，这些智能设备让建筑施工企业能够定期监测项目进度和库存，并通过便捷的移动设备为客户提供实时的＂全景＂快照，以便客户做出明智的战略决策。
　　在这种情况下，＂一图胜千言＂的说法再恰当不过。无人机配备了飞行规划软件，可通过一系列传感器，如 GPS、高分辨率 RGB 和多光谱相机、雷达、激光、摄影测量和 LiDAR 选项，在空中以非常高的精度捕捉数据。单是一架次飞行就可以产生数千个测量值和关键数据输出，如点云、定位正射投影、CAD、BIM、数字高程和 3D 模型。同样，地面机器人能够在施工现场巡查，利用机器学习、人工智能和增强型传感器来跟踪进度，为决策提供信息。
　　＂这一切都与建筑行业对数据收集的迫切需求有关，＂Boston Dynamics 的建筑施工技术经理 Brian Ringley 说道。Boston Synamics是一家位于美国马萨诸塞州沃尔瑟姆的工程和机器人设计公司。＂这些公司正试图在施工现场提高效率，以便应对技能差距、工期延长和成本超支等挑战。更全面的现场数据采集有助于改善这些情况。＂
　　数据驱动方法
　　Microdrones（中文名：镁科众思）早期就认识到数据收集的重要性，为复杂的测量、测绘和施工应用提供了一系列高质量的硬件和软件解决方案，因而广为人知。
　　Microdrones 提供强大的端到端解决方案：客户可以选择合适的无人机平台，为其配备可以满足特定应用需求的 LiDAR 或摄影测量任务载荷，并灵活掌控任务规划和后处理的各个阶段。
　　＂我们的特别之处在于我们有能力掌握从任务规划到收集高质量数据全流程中的每一个环节，＂Microdrones 总裁 Vivien Heriard-Dubreuil 说道。
　　公司完整集成的工作流程通过一系列 mdMapper和 mdLiDAR产品平台来实现，帮助客户在现场快速且可靠地生成点云可视化效果。这些解决方案可用于在开阔场地执行测量任务，也能穿透茂密森林地区的树冠。然而，Heriard-Dubreuil 强调这一流程不仅仅涉及平台，还关乎数据问题。
　　2020 年 5 月，公司决定推出 Microdrones 即服务 (mdaaS)计划，旨在吸引更多客户使用其解决方案。具有竞争力的价格和便捷的定制选项让客户能根据自己的需求选择规划。
　　对Microdrones 的首席运营官 Frank Darmayan 来说，不断发展的业务模式、在创新方面的投资，以及实现更简化的工作流程和更丰富层次的数据，构成了未来的发展方向。＂我坚信我们仅仅只是触及皮毛而已，＂Darmayan 说，＂尽管我们知道当前的硬件已经很好了，但与一年、两年、三年后将要出现的硬件相比，还差得远。我们致力于不断收集更多有价值的信息，协助我们的客户做出越来越好的决策。＂
　　聚焦 LIDAR（激光雷达）
　　RIEGL USA是一家总部位于奥地利霍恩的激光设备提供商。其TLS （地面激光扫描）销售专家 Jillian Kreider 介绍，建筑施工行业采用新技术的速度比其他行业要慢一些，但这种情况正在迅速发生改变。
　　＂建筑施工企业开始对 LiDAR 技术的使用持更加开放的态度，不仅是地面 LiDAR 技术，而且还有无人机 LiDAR 技术。＂她说。＂无人机现在是一种炙手可热的商品。我们拥有的测量级精度的 LiDAR产品使我们成为市场上一个重量级的竞争者，为人们创造了一些令人惊叹的结果。＂
　　Stephen Maciong 是 RIEGL USA 的 ULS （无人机激光扫描）技术销售和集成团队的一员，他对此表示赞同：＂随着商用无人机的发展和成本效益的提高，RIEGL USA 也随之发展。我们看到建筑施工行业正在发生这种演变。如今建筑施工行业正在寻求利用无人机平台来节省时间和金钱。无人机 LiDAR 解决方案将在极短的时间内为这些建筑施工企业捕获数据。＂
　　Maciong 表示，RIEGL 的 VUX-1UAV 和 miniVUX 系列传感器是面向施工应用的无人 LiDAR 数据收集解决方案。＂我们能够从生成的点云中推导出物体的反射值，在施工时这就代表了准确性和精确度。＂
　　摄影测量被认为是一种具有成本效益的解决方案，但 RIEGL LiDAR 软件具有更高的数据捕获与数据处理效率，可以为客户节省时间和金钱。LiDAR 传感器是主动工作模式，不需要环境光来捕获数据点；它们还能够穿透植被。摄影测量则无法做到这些。
　　＂LiDAR 能够提供极高的准确性和精确度。在施工时，这是关乎安全和确定性的问题，您必须能够依赖这种准确性。在施工现场使用 LiDAR 方面，我们也只是触及冰山一角。我们发现数据有更多用途，而我们的客户也发现了利用数据的新方法。我认为我们面前有很多可能性。＂
　　来源： 镁科众思市场部 Microdrones
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