Visão geral do projeto

Um projeto de seleção de rota para uma rodovia de montanha enfrentou desafios significativos com os levantamentos topográficos tradicionais.

A área do projeto incluía encostas íngremes, cânions e outros terrenos difíceis , tornando alguns locais difíceis ou inseguros para levantamentos topográficos convencionais.

Na abordagem tradicional de levantamento topográfico, uma equipe de aproximadamente 20 trabalhadores precisava de cerca de 3 meses para coletar dados de terreno em apenas 50 quilômetros quadrados.

O terreno complexo também criou potenciais pontos cegos para levantamentos topográficos, particularmente em encostas íngremes, vales profundos e áreas de cânions.

Para melhorar a eficiência dos levantamentos e a cobertura de dados, a equipe do projeto introduziu um sistema de levantamento com drones multirrotores em 2024.

Equipado com LiDAR e equipamentos de fotografia oblíqua , o sistema UAV estabeleceu um novo fluxo de trabalho para levantamentos aéreos , permitindo a coleta de dados topográficos a partir do ar em terrenos de difícil acesso.

A solução proporcionou à equipe do projeto uma abordagem mais flexível e eficiente para a coleta de informações sobre o terreno para a seleção do traçado da rodovia.

O Desafio

Terreno montanhoso complexo

A área de seleção do traçado da rodovia está localizada em terreno montanhoso com variações significativas de altitude e características geográficas complexas. Declives acentuados, cânions e vales representaram desafios para o levantamento topográfico convencional.

Áreas de difícil acesso

Algumas características do terreno são de difícil ou inseguras para as equipes de levantamento acessarem diretamente. Isso limita a capacidade das equipes em campo de coletar dados abrangentes de todos os locais necessários.

Cobertura limitada da pesquisa

Os levantamentos topográficos tradicionais exigiam aproximadamente 3 meses para que uma equipe de 20 trabalhadores coletasse dados em apenas 50 quilômetros quadrados . Portanto, os levantamentos em grandes áreas demandavam tempo e mão de obra consideráveis.

Possíveis pontos cegos em levantamentos topográficos

Declives acentuados e áreas de cânions podem criar lacunas nas medições convencionais realizadas em solo. Informações topográficas ausentes ou incompletas podem afetar análises subsequentes de traçado rodoviário e o planejamento de engenharia.

Alta carga de trabalho em campo

As equipes de topografia precisam se deslocar repetidamente por terrenos montanhosos para coletar medições. Isso aumenta tanto a necessidade de mão de obra quanto a dificuldade operacional do processo de levantamento topográfico.

A solução para levantamentos com drones

Para enfrentar esses desafios, a equipe do projeto introduziu um sistema de levantamento topográfico com drones multirrotores em 2024.

O VANT estava equipado com:

• LiDAR
• Equipamento de fotografia oblíqua
• Capacidades de levantamento aéreo

O sistema introduziu um fluxo de trabalho de "levantamento aéreo" que transferiu uma parte significativa da coleta de dados do terreno do solo para o ar.

O novo fluxo de trabalho é o seguinte:

Planejamento de voo de drones
↓
Aquisição de dados aéreos
↓
Digitalização 3D LiDAR
↓
fotografia oblíqua
↓
Modelagem Digital de Terreno
↓
Análise de Rotas Rodoviárias

Essa abordagem proporciona aos engenheiros uma visão mais abrangente do terreno montanhoso, ao mesmo tempo que reduz a dependência de acessos terrestres difíceis.

Como funciona o levantamento topográfico com drones

1. Planeje a missão de voo

A área de levantamento é dividida em zonas designadas com base nos requisitos de seleção da rota da rodovia. As trajetórias de voo são planejadas para fornecer cobertura sistemática do terreno alvo.

2. Realizar voos com drones multirrotores

O UAV multirrotor é utilizado para coletar dados aéreos em toda a área montanhosa do levantamento.

Sua capacidade de operar de forma flexível em altitudes relativamente baixas o torna adequado para levantamentos topográficos detalhados em terrenos complexos.

3. Capturar dados LiDAR

O sistema LiDAR coleta informações tridimensionais sobre o terreno. Isso ajuda a gerar informações detalhadas de elevação e topografia para encostas íngremes, vales e outras áreas complexas.

4. Capturar imagens oblíquas

A fotografia oblíqua fornece imagens de múltiplos ângulos, adicionando informações visuais que complementam os dados LiDAR. Isso pode ajudar os engenheiros a compreender melhor as características do terreno e as condições do entorno.

5. Gerar dados digitais de terreno

Os dados LiDAR e de imagem coletados são processados ​​para gerar representações digitais do terreno pesquisado. Esses conjuntos de dados fornecem uma base mais detalhada para análises de engenharia.

6. Apoiar a seleção da rota da rodovia

Os engenheiros podem usar as informações digitais do terreno para comparar possíveis traçados de rodovias e avaliar as condições de construção relacionadas ao terreno.

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Tecnologias-chave

UAV multirrotor

Os drones multirrotores oferecem capacidades de voo flexíveis e podem operar eficazmente em ambientes montanhosos onde o acesso para equipes de levantamento topográfico convencionais pode ser limitado.

Mapeamento 3D LiDAR

O LiDAR captura rapidamente informações tridimensionais do terreno, tornando-o particularmente útil para mapear declives acentuados, vales e outros terrenos complexos.

fotografia oblíqua

As imagens oblíquas fornecem informações visuais multiangulares que complementam os dados LiDAR e ajudam a melhorar a interpretação do terreno.

Modelagem Digital de Terreno

Os dados aéreos coletados podem ser processados ​​em modelos digitais de terreno que fornecem aos engenheiros uma representação mais abrangente da área pesquisada.

Topografia Aérea

A aquisição de dados por via aérea permite o levantamento de terrenos difíceis sem a necessidade de pessoal para chegar fisicamente a todos os locais.

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Resultados do Projeto

Área de levantamento: 50 km²

O projeto utilizou levantamentos com drones para coletar informações sobre o terreno na área de seleção do traçado da rodovia, substituindo grande parte do fluxo de trabalho tradicional de levantamentos topográficos em solo.

Dependência reduzida do acesso terrestre

O levantamento aéreo reduziu a necessidade de pessoal de topografia entrar fisicamente em encostas íngremes, cânions e outros terrenos difíceis.

Cobertura de dados de terreno aprimorada

Os dados LiDAR e a fotografia oblíqua forneceram informações tridimensionais e visuais complementares, ajudando a suprir possíveis lacunas de dados em terrenos complexos.

Suporte para seleção de rotas mais eficiente

As informações digitais sobre o terreno forneceram aos engenheiros uma base mais ampla para avaliar as opções de traçado de rodovias e compreender as condições do terreno.

Redução da carga de trabalho em levantamentos de campo

Ao transferir a aquisição de dados de terreno para drones, o projeto reduziu a dependência de grandes equipes de campo para cada local de levantamento.