Levantamento LiDAR num corredor de 70 km na Namíbia com o CHCNAV AA15P

As equipas de LiDAR aéreo conhecem bem os custos associados a um fluxo de trabalho de levantamento fragmentado. Hardware e software de diferentes fabricantes, inúmeros parafusos, cabos e ligações na aeronave, dados descarregados de três dispositivos em três formatos diferentes e limites de alcance que deixam lacunas em terrenos complexos. Num recente levantamento de um corredor na Namíbia, a Strydom & Associates Land Surveyors substituiu esse modelo por um único fluxo de trabalho integrado, baseado no CHCNAV AlphaAir 15 Pro (AA15P). A equipa captou um corredor de gasoduto com 70 km em dois dias, processou e exportou os dados até ao final do dia seguinte e obteve uma densidade média de pontos de cerca de 80 pontos por metro quadrado.

O projeto: um corredor de gasoduto com 70 km na costa ocidental da Namíbia

A Strydom & Associates Land Surveyors é uma empresa de topografia profissional sediada em Windhoek, na Namíbia. Fundada em 1993, a empresa é especializada em levantamentos cadastrais, levantamentos de engenharia, cartografia topográfica, LiDAR aéreo, fotogrametria e cartografia de corredores em grande escala. Para este projeto, a equipa realizou um levantamento aéreo por LiDAR de um corredor para um traçado proposto de gasoduto na zona mineira de Tumas, na costa ocidental da Namíbia, a sul dos gasodutos existentes de Bannerman e Langer Heinrich.
 

O briefing estabeleceu objetivos claros em termos de comprimento, precisão e prazo de execução:
 

• Comprimento do corredor: aproximadamente 70 km ao longo do traçado proposto para o gasoduto.
   
• Resultados esperados: um Modelo Digital de Elevação, curvas de nível com intervalos de 25 cm e nuvens de pontos classificadas.
   
• Densidade de pontos: um objetivo elevado de até 80 pontos por metro quadrado.
   
• Cobertura do corredor: uma faixa necessária de aproximadamente 200 m.
   
• Calendário: um período de levantamento de dois dias.

A solução CHCNAV AlphaAir 15 Pro (AA15P): Um fluxo de trabalho integrado

O AA15P substituiu uma cadeia de ferramentas de vários fornecedores por um único ecossistema que abrange desde o planeamento de voo até aos resultados finais prontos para CAD. Instalado numa aeronave Cessna 182 que voa a 150 km/h, o sistema combina o sensor LiDAR aerotransportado com uma câmara de formato médio de alta resolução e um suporte que não requer ferramentas, tudo controlado por um único pacote de software.
 

O fluxo de trabalho, desde o planeamento de voo até aos resultados finais

O ponto forte do AA15P neste projeto foi o facto de todo o fluxo de trabalho se ter mantido dentro de um único ecossistema, desde o planeamento da missão até à produção final, sem conversões de formato por terceiros no meio. O levantamento decorreu em cinco etapas.

Passo 1: Planeamento de voos com o BortBiZ-Plan

A equipa criou as linhas de voo do corredor e definiu os parâmetros da carga útil no BortBiZ-Plan, tendo depois verificado como as alterações na velocidade, altitude, sobreposição, frequência de impulsos, refletância e densidade de pontos afetariam a missão final. Isto facilitou a visualização, a explicação e o ajuste da missão antes da descolagem.

Passo 2: Montagem e configuração da aeronave

Após a confirmação dos parâmetros da missão, a equipa instalou o AA15P no Cessna 182 utilizando o sistema integrado Alpha Mount. O seu design de libertação rápida sem necessidade de ferramentas simplifica a instalação da carga útil e reduz a complexidade da configuração pré-voo, eliminando muitos dos parafusos, cabos e pontos de ligação normalmente associados aos fluxos de trabalho tradicionais de integração de carga útil, agilizando a preparação e melhorando a eficiência operacional.

Passo 3: Operação de voo e navegação com o BortBiZ-NAV

Assim que a aeronave ficou preparada e o sistema estava pronto para o voo, a equipa utilizou o BortBiZ-NAV para gerir a missão e monitorizar o estado da carga útil em tempo real. Durante o voo, o BortBiZ-NAV forneceu orientações ao piloto, permitiu o ajuste em tempo real da frequência de repetição do pulso laser, possibilitou a pausa e o reinício da aquisição de dados e apresentou os níveis de armazenamento em tempo real tanto do LiDAR como da câmara. Esta visibilidade em tempo real foi essencial para uma gestão eficiente dos dados e para a monitorização contínua do estado do sistema.

Passo 4: Pré-processamento com o CoPre

Após o voo, os dados LiDAR e de imagens recolhidos foram transferidos para o CoPre para processamento inicial e controlo de qualidade. O CoPre foi utilizado para calcular as trajetórias, criar a nuvem de pontos, colorir a mesma utilizando as imagens e gerar a ortofotografia. Também se encarregou dos ajustes das faixas, dos ajustes dos pontos de controlo no solo e das verificações de qualidade, para que os dados estivessem limpos e alinhados antes da produção final.

Passo 5: Produção final com o CoProcess

Após o pré-processamento e a verificação da qualidade dos dados, a equipa passou à fase de produção final no CoProcess. Os dados foram exportados do CoPre para o CoProcess para efeitos de classificação, geração do DEM e produção de curvas de nível. Os resultados finais foram exportados em formatos como LAS, LAZ e E57, prontos para a fase de produção subsequente do cliente.

Os resultados: 70 km em dois dias

O fluxo de trabalho integrado permitiu processar um vasto conjunto de dados de um corredor num prazo apertado. O corredor completo, com 70 km, foi captado, processado, verificado e exportado até ao final do dia seguinte, e a nuvem de pontos limpa e densa permitiu que a classificação fosse concluída em menos de um dia. Verificou-se muito pouco ruído e nenhuma separação de camadas, mesmo antes da aplicação de filtros de ruído ou de ajustes de faixa.
 

Os dados densos e precisos também facilitaram a extração de características. Detalhes como linhas elétricas e uma ponte ao longo do percurso ficaram claramente visíveis na nuvem de pontos, permitindo a obtenção de resultados de mapeamento fiáveis em todo o corredor.

Fluxo de trabalho anterior vs. fluxo de trabalho AA15P

A decisão de escolher o AA15P baseou-se na solução completa de fluxo de trabalho, e não apenas no próprio scanner. A Strydom & Associates Land Surveyors precisava de um sistema LiDAR aéreo capaz de melhorar a eficiência da captura, simplificar as operações no terreno, fornecer imagens de alta qualidade, aumentar o alcance, reduzir o tempo de processamento e proporcionar resultados finais fiáveis. A CHC Navigation conseguiu exatamente isso, oferecendo um fluxo de trabalho mais simples e abrangente, tanto a nível de hardware como de software. O AA15P proporciona também um alcance e uma aquisição melhorados, com um alcance de 3 200 metros e uma taxa de repetição de impulsos de 2,4 MHz, conferindo às equipas maior flexibilidade no planeamento de levantamentos aéreos e ajudando a mitigar as limitações de terrenos complexos.
 

Para equipes de levantamento que trabalham em grandes projetos de corredores, nos quais uma configuração aérea com equipamentos de vários fornecedores é lenta e onerosa, o levantamento na Namíbia é um exemplo claro: o ecossistema conectado da CHCNAV, que combina o LiDAR aéreo com software integrado de planejamento, navegação e processamento, oferece mapeamento de alta densidade e em conformidade com os padrões em uma fração do tempo. Esse fluxo de trabalho conectado, desenvolvido em torno do AlphaAir 15 Pro e de seu ecossistema de software integrado, faz parte do portfólio de soluções de mapeamento móvel 3D da CHCNAV.
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Descarregue o estudo de caso completo (PDF)

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Sobre a CHC Navigation

A CHC Navigation (CHCNAV) desenvolve soluções avançadas de cartografia, navegação e posicionamento concebidas para aumentar a produtividade e a eficiência. Atuando em setores como o geoespacial, a agricultura, o controlo de máquinas e a autonomia, a CHCNAV fornece tecnologias inovadoras que capacitam os profissionais e impulsionam o avanço do setor. Com uma presença global que abrange mais de 140 países e uma equipa de mais de 2 200 profissionais, a CHC Navigation é reconhecida como líder no setor geoespacial e não só. Para mais informações sobre a CHC Navigation [Huace:300627.SZ], visite: https://geospatial.chcnav.com/about/overview