TΡΙΣΔΙAΣΤΑΤΗ MΟΝΤΕΛΟΠΟIΗΣΗ ΣYΝΘΕΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟY ΠΕΡΙΒAΛΛΟΝΤΟΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡHΣΗ ΑΛΓΟΡIΘΜΩΝ SfM P A F O S P R O J E C T - C Y P R U S C A S E S T U D Y ΕΚΠΟΝΗΣΗ ΜΕΛΕΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΔΡΟΜΩΝ ΣΤΗ ΔΗΜΑΡΧΟΥΜΕΝΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΠΑΦΟΥ
ΑΝΑΔΟΧΟΣ Ήλιδα Σύμβουλοι Μηχανικοί ΑΕ ΟΜΑΔΑ ΕΡΓΑΣIΑΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΤΗΣ Λιάρος Σωτήριος - Αγρ. Τοπογράφος Μηχ/κος ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΕΔΙΟΥ Ντέρης Απόστολος - Αγρ. Τοπογράφος Μηχ/κος ΟΜΑΔΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Αραβανής Ανδρέας - Αγρ. Τοπογράφος Μηχ/κος Ταλιώτης Κων/νος - Αγρ. Τοπογράφος Μηχ/κος Τζαλαβράς Κων/νος - Αγρ. Τοπογράφος Μηχ/κος Τριγώνης Ιωάννης - Αγρ. Τοπογράφος Μηχ/κος Τσιβούλης Αθανάσιος - Αγρ. Τοπογράφος Μηχ/κος
Τοποθεσία: Οδός Ευαγόρα Παλικαρίδη & Λεωφόρος Ελλάδος, Πάφος, CY Μήκος: 2,2 km Ημερομηνία: Αύγουστος 2017 Σκοπός: Αποτύπωση υφιστάμενης κατάστασης Υψομετρικά σημεία οδοστρώματος (κλίσεις) Κράσπεδα (πάνω & κάτω, ράμπες) Φρεάτια Κολώνες Περιφράξεις & λοιπές κατασκευές (κλίμακες πρόσβασης κλπ) Κτίρια (& υψομετρικά εισόδων πρόσβασης) Δημιουργία ΤΙΝ για Μελέτη Οδοποιίας Εξοπλισμός: GPS Base: Stonex S9IIΙ (external UHF modem 2kw) GPS Rover: Stonex S9 (x2), Trimble R8 Total Station: Leica TS06, Trimble M3 Ψηφιακός Χωροβάτης: Leica Sprinter 150 Cameras: Gopro 5 (x2), Ricoh 360 Theta S
ΥΠΑΡΧΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Γεωμετρικό εύρος οδών 7,5 10 μ (οδός Ευαγόρα Παλικαρίδη) 10 17 μ (Λεωφ. Ελλάδος) Κράσπεδα Συνεχώς μεταβαλλόμενο ύψος κρασπέδου Ακανόνιστες ράμπες πρόσβασης σε όλο το μήκος της Λ. Ελλάδος Ρυμοτομία Ακανόνιστη ρυμοτομία (περιφράξεις, κτίρια) Μεταβλητά πλάτη οδοστρώματος και πεζοδρομίων Δόμηση Έντονη διαφοροποίηση κτιρίων από παλαιά ισόγεια κτίσματα έως σύγχρονες πολυώροφες οικοδομές (έως 5 ορόφους) Κυκλοφορία Κυκλοφοριακή Συμφόρηση τις ώρες αιχμής (καθημερινές: 8:00 9:30 & 13:30 15:00)
ΥΠΑΡΧΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Αποτύπωση Υπάρχουσας Κατάστασης με Κλασσικές Τοπογραφικές Μεθόδους Ίδρυση Τριγωνομετρικού Δικτύου και εξάρτησή του από το CGRS 1993 (LTM) Εγκατάσταση και επίλυση όδευσης και πολυγωνομετρικού δικτύου Ταχυμετρική Αποτύπωση υφιστάμενης κατάστασης Γεωμετρική Χωροστάθμηση κορυφών όδευσης Υψηλή Ακρίβεια τελικού προϊόντος Ιδιαίτερα χρονοβόρα διαδικασία (350 μ / ημέρα / συνεργείο) Δύσκολες συνθήκες για εργασία πεδίου Πολύ υψηλά ποσοστά υγρασίας Μεγάλες απαιτήσεις σε ανθρώπινο δυναμικό και τοπογραφικό εξοπλισμό Μεγάλος βαθμός δυσκολίας κατά την απόδοση του τελικού προϊόντος (κροκί 10.000 σημείων)
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Αποτύπωση Υπάρχουσας Κατάστασης με Κλασσικές Τοπογραφικές Μεθόδους
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Αποτύπωση Υπάρχουσας Κατάστασης με Επίγειες Φωτογραμμετρικές Μεθόδους (SfM) Σήμανση και Αποτύπωση φωτοσταθερών σημείων στο έδαφος με μαύρους-ασημί κύκλους d = 8 cm Πεντάδες σημείων ανά 30 μ. 354 Φ/Σ Αποτύπωση Χαρακτηριστικών ή προσημασμένων σημείων στις όψεις των κατασκευών κτιρίων Τουλάχιστον 2 σημεία ανά 30 μ (ένα σε κάθε πλευρά του δρόμου) 107 Φ/Σ Φωτογράφηση με custom made κατασκευή Κίνηση κατά μήκος του κάθε κρασπέδου και φωτογράφηση της απέναντι όψης 2 κάμερες GOPRO 5 (12MP) κατακόρυφη διάταξη σε προκαθορισμένη βάση επικάλυψης Κατά μήκος επικάλυψη, ανάλογα με το πλάτος του δρόμου Επεξεργασία δεδομένων στο λογισμικό Pix4D (αλγόριθμοι SfM) Τελικό παραγόμενο προϊόν γεωαναφερμένο 3d νέφος σημείων Ψηφιοποίηση λεπτομερειών Υψομετρικά σημεία οδοστρώματος (κλίσεις) Κράσπεδα (πάνω & κάτω, ράμπες) Φρεάτια Κολώνες Περιφράξεις & λοιπές κατασκευές (κλίμακες πρόσβασης κλπ) Κτίρια (& υψομετρικά εισόδων πρόσβασης)
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Διαδικασία Φωτογράφησης Προσαρμογή 2 GOPRO 5 σε πτυσσόμενο 5μετρο στυλεό Η πρώτη σε ύψος 2,00 μ Η δεύτερη σε ύψος 4,00 μ Γεωαναφορά: Κρατήθηκε το geotag της 2 ης κάμερας και προσαρμόστηκε το υψόμετρο της 1 ης στα -2,00 μ Εκτιμώμενο gsd: 1,02 cm ( εύρος οδού 20,00 μ )
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Διαδικασία Φωτογράφησης Κάμερες: 2 GOPRO 5 4000 x 3000 = 12 MP Fisheye lens, f = 3.0 mm Sensor size: 7 mm x 5.25 mm (1/2.3 ) Pixel size = 1.75 μm Η fov = 122.6 ο Η fov = 94.4 ο Diag fov = 149.2 ο
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Διαδικασία Φωτογράφησης Κατακόρυφος Προσανατολισμός κάθε κάμερας Απόσταση κατακόρυφης βάσης: 2,00 μ Ομοιόμορφη κλίση 15 ο προς τα κάτω Η fov = 122.6 ο Κατά πλάτος επικάλυψη: 90%
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Διαδικασία Φωτογράφησης Διαδοχικές θέσεις φωτοληψίας Απόσταση κατά μήκος βάσης: 3,00 μ Η fov = 94.4 ο Κατά μήκος επικάλυψη: 80%
Mean gsd = 1,12 cm 3d points: 102.983.273 Density: 1516,81/m 3 GCP s RMS xy = 1,67 cm GCP s RMS z = 1,89 cm Checkpoints RMS xy = 2,25 cm Checkpoints RMS z = 2,38 cm
Mean gsd = 1,12 cm 3d points: 102.983.273 Density: 1516,81/m 3 GCP s RMS xy = 1,67 cm GCP s RMS z = 1,89 cm Checkpoints RMS xy = 2,25 cm Checkpoints RMS z = 2,38 cm
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Αποτύπωση Υπάρχουσας Κατάστασης με Επίγειες Φωτογραμμετρικές Μεθόδους (SfM) Σημειώνεται, ότι τελικό προϊόν ήταν το νέφος σημείων (dence point cloud) και όχι τα επόμενα παράγωγα που μπορούν να υποστηρίξουν οι αλγόριθμοι SfM (textured mesh, ortho) Πρόκειται μία μέθοδο η οποία δίνει ένα γρήγορο και σχετικά ακριβές αποτέλεσμα (της τάξης των 2 cm), αλλά δεν θα μπορούσε να υποκαταστήσει πλήρως τις κλασσικές τοπογραφικές μεθόδους αυξημένης ακρίβειας Εξέλιξη και αυτοματοποίηση του συστήματος φωτογράφησης με τη χρήση τροχήλατου οχήματος. Το τελικό προϊόν, με τη χρήση κατάλληλου εξοπλισμού και εξειδικευμένου προσωπικού, μπορεί να μειώσει αισθητά το χρόνο και το κόστος αποτύπωσης μιας σύνθετης αστικής περιοχής λειτουργώντας επικουρικά στις κλασσικές τοπογραφικές μεθόδους αποτύπωσης
ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΡΟΝΟ ΣΑΣ