Leica Airborne CityMapper - solução interessante para o mapeamento de cidades

É muito provável que nunca veremos um verdadeiro SmartCity, com sua visão idealizada. É provável que existam necessidades mais básicas em nossos contextos do que pensar sobre a Internet das coisas. Até mesmo, o que os fabricantes de soluções estão fazendo, ninguém pediu por eles. A verdade é que a corrida para se posicionar em uma próxima revolução de como a indústria funcionará no futuro está lá, e não há outra maneira de tentar entender para onde as coisas estão indo.

Apesar de no final deste artigo nos concentrarmos na solução Leica - um tópico em que tivemos tempo de conversar acompanhado por uma bandeja Paisa com Laura da Suíça e Pedro do Brasil, no marco do Congresso da Rede Interamericana de Registros em Bogotá, é interessante ver que apenas no caso da captura da realidade, os grandes competidores aliados se esforçam. Por um lado, ESRI / AutoDesk com a busca pela integração de ambientes BIM / GIS com a solução CityEngine, Bentley / Siemens com duas camas de solteiro CityPlanner. No caso do Hexágono com a ferramenta Leica CityMapper. Cada um deles tem características diferenciadas, mas todos eles estão na batalha para integrar em um ponto final da verdade os fluxos que vão desde a captura dos dados, a modelagem, o projeto, a construção, a operação eo ciclo de vida sob um esboço Nível de Hub BIM 3.

Esses fluxos foram separados por muitos anos, mas é cada vez mais difícil diferenciar sua separação, porque é exatamente isso que a abordagem SmartCity procura, um conceito que ainda está em construção, mas do qual a geomática e os engenheiros não devem desviar o olhar; porque sua materialização em dados, procedimentos e tecnologia acontecerá na próxima década.

A partir da Quarta Revolução Industrial (4IR), SmartCities e a Internet das Coisas

A base dessa fumaça é parte do senso comum. Como a inovação contribui para facilitar o modo como as atividades humanas são realizadas. A máquina a vapor foi uma importante tentativa de acelerar os processos, depois a evolução continuou até a descoberta da eletricidade e, mais tarde, a criação de computadores como instrumentos indispensáveis ​​ao trabalho; essas três invenções estão associadas às três revoluções industriais pelas quais a história recente passou.

Atualmente, o mundo está enfrentando uma quarta revolução baseada na era digital, na premissa de que a tecnologia é acessível a todos e é usada para beneficiar a comunidade; podendo assim utilizar plataformas de descentralização de informações (Cloud / BigData), inteligência artificial (IA), biotecnologia e sensores para obter informações mais rápidas sobre fenômenos, monitoramento e localização de recursos.

Estamos em um momento em que todos os profissionais, de qualquer área de atuação, podem usar tecnologias como aliados para promover o desenvolvimento de seus ambientes. Avanços e conquistas tecnológicas geraram importantes transformações de espaços - como é o caso das infraestruturas - e não são mais um capricho de muitos, mas uma exigência do contexto habitado. Todos esses avanços, aspiram dar lugar às chamadas SmartCities; que são contextos que requerem uma harmonia de conexões entre recursos humanos, tecnologias, gerenciamento de informações e adaptação ao ambiente.

-Eu entendo, fumava mais perto da ficção científica dos filmes pós-apocalípticos. Mas vamos lá, esse é um tópico que está na arena onde a geolocalização desempenha um papel muito importante.

Essa integração de recursos e ferramentas permitiria que nações e governos tomassem melhores decisões, sendo capazes de otimizar sua economia e modo de vida, cada uma das coisas existentes no espaço seria usada para formar parte de um ciclo infinito de informações, para o que é chamado de IoT (Internet of Things).

Exemplos interessantes que eu vi pessoalmente de um SmartCity é Singapura, que ganhou a qualificação como uma das cidades mais inteligentes do mundo, caracterizada por ter espaços intuitivos, com um esforço para implementar e manter a constância na vigilância e monitoramento através de múltiplos sensores, além de um exercício de plataforma que hospeda continuamente os dados obtidos, com os quais você pode tomar decisões sobre o que existe, mantendo um foco na sustentabilidade ambiental e estrutural.

A visão da IoT não é apenas sobre a implementação de sensores nas coisas, ou manter uma coleta de dados ativa e isolada de cada ferramenta, mas também que os recursos e ações voltados para a instalação do SmartCities estão interligados com os processos de documentação, design, arquitetura - engenharia - construção AEC (por sua sigla em Inglês), modelagem de informações de construção (BIM) e mecanismos de gerenciamento de informações, tais como GIS, essas relações são o que constituem o verdadeiro desafio no estabelecimento de cidades inteligentes.

Depois de ter claro a necessidade de interconexão de processos como AEC + BIM + GIS, como eixo de GESTÃO DA INFORMAÇÃO, aspiramos a uma integração com a modelagem 3D da cidade. Daí a loucura de simplificar e tornar eficiente a modelagem próxima à captação de informações, como a identidade do ser humano, com registros na forma de gêmeos digitais em direção ao eixo GESTÃO DA OPERAÇÃO, em processos como o ciclo de vida do produtos (PLM).

O exemplo de Leica Airborne CityMapper

O uso das tecnologias 3D ajuda a reduzir o tempo e os custos da coleta de dados no campo e, embora atualmente as equipes de pesquisa sejam aquelas que estão tendo adaptações e modificações para capturar dados de modelagem, é interessante como a Hexagon através da Leica. Geosystems tem sido mostrado como uma alternativa, criando um sensor que captura vários tipos de dados de forma automatizada e integral, com os chamados Leica Airborne CityMapper.

Captura de dados

O mercado oferece sensores adaptáveis ​​a drones para captura de imagens, infravermelho, acelerômetros, medidores de umidade, sensores nas ruas para o controle do fluxo veicular, leitores de partículas no ambiente e outros que levam as informações dentro do espaço terrestre. No entanto, parece-nos que o compromisso da Leica Geosystems, na sua evolução como um desenvolvedor histórico de tecnologias especializadas na área de aquisição e processamento remoto de dados, dá um passo significativo ao lançar o Air City, Leica CityMapper, que curiosamente funciona como um sensor híbrido aéreo com características como:

  • Uma câmera mecânica bidirecional com resolução espacial de visualização 80 MP e Nadir.
  • Quatro câmeras mecânicas com direção de vôo, mini resolução RGB 80 MP e um ângulo de rotação de 45º para tirar fotos oblíquas.
  • Sistema Lidar, frequência de repetição de 700 Hzs, scanner oblíquo de diferentes padrões, graus 40 de campo de visão, análise de ondas e atributos em tempo real.

Foi criado para a função de mapear cidades e a modelagem urbana delas, ou seja, vai além da geolocalização de elementos, pode criar ortofotos, nuvens de pontos, modelos DEM e 3D; para que a Hexagon com este sensor procure ter uma ferramenta importante para o desenvolvimento de SmartCities para sua linha; ajudando a entender o funcionamento complicado do ambiente e a dinâmica das cidades. Sua estrutura complexa inclui a captura de uma grande quantidade de dados em um único vôo, o que não é o caso de sensores remotos convencionais, como satélites de observação terrestre, GNSS ou radares.

No entanto, a existência de plataformas espaciais que fornecerão outros dados complementares não será ignorada; Com este novo sensor, não é necessário escolher entre produtos, como uma imagem ou uma nuvem de pontos, porque todas as informações já estarão em um único vôo.

Esse sensor aerotransportado pode capturar de maneira rápida e eficiente das cidades menores para as cidades com maior densidade urbana, ajudando a evitar o gasto de recursos financeiros em vários planos de voo ou planos de missão

Tratamento dos dados

Para processar a quantidade de informação gerada por este sensor, a Leica fornece um sistema, chamado por eles como uma plataforma unificada de fluxo de trabalho, que engloba as atividades de captura, processamento de dados e visualização dos dados, através de um software especializado chamado HxGN.

Eles procuraram por este software para ser simples e intuitivo, através de etapas muito específicas que orienta o usuário a gerar o produto que ele requer. Envolve fluxos de trabalho para que os produtos derivados da captura sejam gerados o mais rápido possível; cada produto tem um botão de ação específico. Embora o software ofereça uma interface simples, também é necessário, técnicos ou analistas com experiência no manuseio deste tipo de dados.

É possível, de acordo com as necessidades, adicionar várias licenças que se ajustem aos dados capturados. O HxGN foi projetado para processar os múltiplos dados gerados pelo CityMapper, através de seus três módulos principais: RealWorld, RealCity e RealTerrain.

  • RealWorld: é projetado especificamente para projetos que envolvem imagens em larga escala, incluindo módulo de orto-gerador - orto-mosaicos, informações de nuvem de pontos.
  • RealTerrain: é a solução de pós-processamento de dados Lidar para grandes áreas e alta densificação estrutural. Inclui módulo de gerador orto - ortomosaico, registro e informações de nuvem de pontos, calibração automática e métrica de dados.
  • RealCity: é o módulo de suporte para o SmartCities, permitindo gerar a modelagem 3D das estruturas capturadas. Ele inclui o módulo gerador orto - ortomosaics, informações de nuvem de pontos, o modelador de cidades, o mapeador de textura e o editor 3D.

É definitivamente um forte desafio para o que eles estão olhando para o seu próximo Bentley Systems, com algo muito semelhante ao que falaremos mais tarde, com ContextCapture, CityMapper e equipamentos Topcon. Será necessário ver como a dupla Esri / AutoDesk se aproxima, que levará tempo para integrar ferramentas que tiveram suas próprias rotas como Drone2Map, Recap, Infraworks, deixando o desafio de integrar um fabricante de equipamentos com visão alinhada. Trimble também carrega sua alternativa.

Testes e Aplicações

Um dos testes de lançamento do sensor foi realizado pela empresa Bluesky Reino Unido, com um passeio interessante em reconhecimento aéreo, que usou nesta captura de dados caso através de nadir e oblíqua com 3D varredura a laser em várias áreas, incluindo imagens de Londres. Na imagem, a captura antes e depois é mostrada simultaneamente, assim como a nuvem de pontos associada às estruturas presentes na área. A precisão dos dados em relação às estruturas originais sugere a importância dessa ferramenta para o futuro das cidades.

Leica expressou que não terminou seu trabalho com o CityMapper, pois eles precisam desenvolver em breve a função de produzir e pós-processar grandes mosaicos de ortofotos de grandes áreas urbanizadas. O uso deste sensor tem vários tipos de aplicações, dentro das quais pode ser nomeado:

  • Cadastro e Planejamento,
  • Resposta rápida a emergências,
  • Monitoramento da vegetação da cidade,
  • Segurança,
  • Modelagem de tráfego de veículos
  • Viagens virtuais,
  • Arquitetura,
  • Publicidade,
  • Vídeo games.

Implementação de tecnologias tais como Leica CityMaper são indispensáveis ​​para SmartCities, uma vez que não só indica a localização de todos os elementos do espaço, mas a sua estrutura modelar, integrando essa informação com o gerado a partir de outros sensores como a temperatura e humidade meio ambiente e podem indicar áreas onde a densidade urbana aumentou temperaturas ou clima modificados.

Perspectivas da nossa perspectiva

Se houver algo que não podemos evitá-lo é que esta poderosa tecnologia vai mudar (de novo) e simplificar a forma como fazemos as coisas hoje na gestão fotogrametria indústria, mapeamento, design de infra-estrutura e ativos. Assim, a quarta revolução não é tão longe, mesmo que haja todas as condições para se tornar generalizada em todas as indústrias, mas marcaria uma diretriz para temas e trabalhar sobre este sensor como robótica, transmissão, armazenamento e outros usos dos recursos naturais, incluindo a energia catch sabendo que as imagens são produzidos por meio de energia solar, e impulso emitido pelo sensor no caso Lidar-. Então nós vemos suas aplicações potenciais em áreas visões em SmartCities como simulações de realidade virtual tão útil como vulnerabilidades de prevenção e mesmo assim inútil, mas usos economicamente rentáveis, como jogos de vídeo.

Apesar do meu pragmatismo da urgência de tecnologias inovações emergentes, o horizonte parece promissor, embora sua aceitação pelas empresas e profissionais Geo-engenharia vai crescer na medida em que as soluções são parte integrante de ambos captura e modelagem Informações como atualização controlada e abertura para integração a soluções para usuários finais.

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