Drone Ölçümünden CAD'e: Münhani, Kırık Hat ve Üçgen Model (TIN)

Bir drone uçuşu bir DEM, bir ortofoto ve bir nokta bulutuyla biter — yüz milyonlarca hücre ve nokta. CAD ya da altyapı tasarım yazılımı ise başka bir şey ister: adlandırılmış katmanlarda münhaniler, gerçek kenarlar boyunca kırık hatlar ve üzerinde tasarım yapılabilecek kadar hafif bir üçgenlenmiş yüzey. İkisinin arasındaki adım, bir ölçümün doğruluğunu koruduğu ya da kaybettiği yerdir. Bu rehber o adımı anlatır: her teslimatın ne olduğunu, drone verisinden nasıl üretildiğini ve masanızdan çıkmadan önce nasıl denetleneceğini.

CAD tarafı gerçekte neye ihtiyaç duyar

Tasarımcılar ham DEM'i nadiren ister. Üzerinde çizebilecekleri dört şey isterler: ana eğrileri kendi katmanında, üzerinde anlaşılmış aralıkta münhaniler; kret, topuk, yol kenarı ve hendek boyunca 3B çoklu çizgi olarak kırık hatlar; kesit alıp hacim hesaplayabilecekleri üçgenlenmiş bir yüzey (TIN); ve coğrafi referanslı bir altlık olarak ortofoto.

Her birinin bir değişim biçimi vardır. Münhaniler ve kırık hatlar adlandırılmış katmanlarda DXF çoklu çizgisi olarak gider. Yüzey; üçgenleri, noktaları ve koordinat sistemini taşıyan bir LandXML yüzeyi olarak ya da alıcı yazılım yüzeyleri öyle okuyorsa DXF 3DFACE olarak gider. Ortofoto GeoTIFF olarak gider.

CAD için drone ölçümü teslimatları — her biri nedir ve nasıl taşınır
TeslimatNedirDeğişim biçimiGöndermeden önce denetleyin
MünhanilerBelirli aralıkta eş yükselti çizgileri, ana eğriler kendi katmanındaAdlandırılmış katmanlarda DXF çoklu çizgiAralık, ölçüm doğruluğunun taşıyabileceği bir değer
Kırık hatlarKret, topuk, yol kenarı ve hendek boyunca 3B çoklu çizgilerDXF 3B çoklu çizgiFotoğraftaki renk değişimine değil gerçek eğim kırığına oturuyorlar
TIN yüzeyiÖrnek noktalardan ve kırık hatlardan geçen üçgenlerKoordinat sistemiyle LandXML yüzeyi ya da DXF 3DFACEModel Denetimi temiz; kaynak DEM'e göre hacim sıfıra yakın
NoktalarAdı ve kotuyla örneklenmiş ya da ölçülmüş noktalarDXF nokta ya da CSVAralık araziye uygun; nesneler ayıklanmış
OrtofotoSahanın coğrafi referanslı görüntüsüGeoTIFFÇizimle aynı koordinat sistemi

Neden her hücreyi üçgenlememelisiniz

50 hektarlık bir sahanın 5 cm'lik DEM'i 200 milyon hücre tutar. Her birini üçgenlerseniz alıcı yazılıma kabaca 400 milyon üçgen gider — bir tasarım istasyonunun kaldırabileceğinin çok üstünde ve çoğu, düz zemini kimsenin istemediği bir hassasiyetle anlatır.

Pratik çözüm iki malzemeden kurulan daha hafif bir yüzeydir: makul aralıkla örneklenmiş noktalar ve zeminin eğimi aniden değiştiği her yerde kırık hatlar. Noktalar genel biçimi taşır; kırık hatlar kenarları keskin tutar, böylece yüzey iki örnek nokta arasında bir kreti ya da topuğu yuvarlamaz. USGS lidar şartnamesi kırık hattı tam olarak böyle tanımlar: bir yüzeyin düzgünlüğündeki ya da sürekliliğindeki değişimi anlatan çizgisel öğe.

1. adım — Sadeleştirmeden önce yüzeyi denetleyin

Sonraki her şey kaynak DEM'i miras alır; önce onu denetleyin. Dosyanın bildirdiği koordinat sistemini doğrulayın. Düşey referansı doğrulayın: GNSS yükseklikleriyle işlenen bir drone DEM'i çoğunlukla elipsoidal, tasarım ise ortometrik yüksekliklerle çalışır; ikisi arasında onlarca metre fark olabilir ve bir geoit ızgarası birini ötekine çevirir — STREAM'de Düşey Referans dönüştürülmüş yüzeyi yeni bir GeoTIFF olarak yazar ve kaynağa dokunmaz.

Sonra yüzeyin neyi temsil edeceğine karar verin. Fotogrametri DEM'i bir yüzey modelidir: araçlar, iş makineleri ve bitki örtüsü onun parçasıdır. Tasarım yüzeyi için bunları önce arazi düzenleme araçlarıyla kaldırın ya da zemini onları görmezden gelen bir yöntemle örnekleyin.

2. adım — Kırık hatları gerçek kenarlara koyun

Bir taş ocağında, açık ocakta ya da hafriyat sahasında önemli kenarların çoğu şev yüzlerinin kreti (şev üstü) ve topuğudur (şev altı). Onları ortofotodan elle izlemek saatler alır ve çizgi eğim değişimine değil renk değişimine düşer.

STREAM'in Şev Alt/Üst Çıkar komutu seçimdeki — hiçbir şey seçilmemişse tüm ölçümdeki — her şev yüzünü bulur ve her yüzün kretini ve topuğunu kendi katmanında 3B çizgi olarak ekler. Her düğümde basamak düzlemi ile şev düzlemi ayrı ayrı uydurulup kesiştirilir; böylece çizgi gerçek kırığa oturur. Rampalar basamak çizgileriyle birleştirilmek yerine ayrı katmanlara yazılır ve her sonuç; denetleyebileceğiniz, köşe köşe düzenleyebileceğiniz ve geri alabileceğiniz sıradan bir çizgidir.

3. adım — Zemini noktalarla örnekleyin

Kırık hatların arasında yüzeyin noktalara ihtiyacı vardır. Noktala aracı seçili bir alanı belirlediğiniz aralıkta Üçgen, Dikdörtgen ya da Alçak Geçişli desende noktalarla doldurur ve her nokta kotunu araziden alır. Üçgen desen eşkenar bir kafestir; en düzgün üçgenleri o verir.

Alçak Geçişli, küçük nesnelerle dolu zemin içindir. Her nokta ızgara konumundan başlar ama çevresindeki küçük bir dairenin — yarıçapı aralığın dörtte biri — içindeki en alçak zemine taşınır; böylece park etmiş bir makinenin ya da bir çalının üstüne düşecek nokta hemen yanındaki zemine iner. Aralığı araziye göre seçin: düz zeminde geniş, yüzeyin büküldüğü ve kırık hatların tek başına anlatamadığı yerde sık.

4. adım — Üçgenleyin ve TIN'i denetleyin

Noktaları, kırık hatları ve sınırı seçip Üçgenle'yi çalıştırın. STREAM köşelerinden bir Delaunay TIN kurar ve ona kendi şerit sekmesini verir. Onu eğime göre boyayın ya da tel kafes olarak gösterin: ince şeritler ve yanlış yöne giden bir sırt hemen görünür.

Dışa aktarmadan önce Model Denetimi'ni çalıştırın. Hiçbir şeyi değiştirmeden bindiren ve yinelenen üçgenleri, delikleri, yırtık kenarları ve sıfır alanlı üçgenleri raporlar; Onar güvenle düzeltebildiği kusurları kaldırır ve bir deliği asla doldurmaz. Üçgen Döndür bir sırtı kesen köşegeni çevirir; Alana Kırp yüzeyi ölçüm sınırına kırpar ve sınırın kestiği üçgenleri atmaz, böler.

5. adım — Hafif yüzeyi yoğun yüzeye karşı denetleyin

Sadeleştirilmiş bir yüzey ancak zemini hâlâ anlatıyorsa kabul edilebilir. En hızlı sınama bir hacimdir: TIN ile türetildiği DEM arasında kazı/dolgu hesaplayın. Modele Göre Kübaj bunu DEM'e dokunmadan arka planda yapar. Değişmemiş zeminde net hacim sıfıra yakın olmalıdır; olmadığı yerde TIN'de bir kırık hat eksiktir ya da nokta aralığı oradaki eğrilik için fazla geniştir.

6. adım — Münhaniler, dışa aktarım ve karşı taraftaki denetimler

Münhanileri çizimin gerektirdiği aralıkta üretin ve ölçümün taşıyabileceği bir aralık seçin. ABD Ulusal Harita Doğruluk Standartları klasik bir çıta koyar: denetlenen kotların en çok yüzde 10'u münhani aralığının yarısından fazla hatalı olabilir. Pratikte aralık, denetim noktalarınızın yüzde 90'ının içinde kaldığı hatanın en az iki katı olmalıdır.

Münhanileri, kırık hatları ve çizdiğiniz vektörleri DXF'e aktarın — katmanları da birlikte gider — TIN'i ise koordinat sistemini ve EPSG kodunu taşıyan bir LandXML yüzeyi olarak ya da DXF 3DFACE olarak. Sonra dosyaları gidecekleri yazılımda açıp üç şeyi denetleyin: doğru yere oturuyorlar mı, Z değerleri orada mı ve katman adları çizim standardının beklediği adlar mı.

Sık sorulan sorular

Drone ölçümünü CAD'e nasıl aktarırım?

Ham DEM yerine CAD'in kullanabileceği parçaları aktarın: münhanileri ve kırık hatları adlandırılmış katmanlarda DXF çoklu çizgisi olarak, yüzeyi TIN olarak — koordinat sistemiyle LandXML ya da DXF 3DFACE — ve ortofotoyu GeoTIFF altlık olarak.

Drone DEM'inin tamamı neden üçgenlenmez?

Çünkü 50 hektarlık bir sahanın 5 cm'lik DEM'i 200 milyon hücre tutar ve bu kabaca 400 milyon üçgen eder. Makul aralıkta noktalar ve gerçek kenarlarda kırık hatlarla kurulan daha hafif bir TIN, aynı zemini üçgenlerin küçük bir kısmıyla anlatır.

Drone ölçümünde kırık hat nedir?

Eğimin aniden değiştiği yer boyunca uzanan 3B çizgi — kret, topuk, yol kenarı, hendek. TIN'e üçgen kenarı olarak işlenen kırık hatlar bu kenarları keskin tutar; onlar olmadan yüzey kenarları örnek noktalar arasında yuvarlar.

Sadeleştirilmiş bir TIN'in hâlâ doğru olduğunu nasıl denetlerim?

TIN ile türetildiği DEM arasında kazı/dolgu hesaplayın. Değişmemiş zeminde net hacim sıfıra yakın olmalıdır; olmadığı yerde bir kırık hat ekleyin ya da nokta aralığını sıklaştırın.

Bir drone ölçümü hangi münhani aralığını taşır?

ABD Ulusal Harita Doğruluk Standartlarına göre denetlenen kotların en çok yüzde 10'u münhani aralığının yarısından fazla hatalı olabilir; yani aralık, denetim noktalarınızın yüzde 90'ının içinde kaldığı hatanın en az iki katı olmalıdır.

Drone ile topografik ölçüm ne kadar doğrudur?

Doğruluğu yazılım değil uçuş ve yer kontrolü belirler — o yüzden ölçün. Yüzeyi, onu kurarken kullanılan yer kontrol noktalarıyla değil bağımsız denetim noktalarıyla karşılaştırın ve KOH'yi raporlayın. STREAM'in Kot Doğruluğu paneli bunu nokta nokta yapar ve PDF ya da Excel raporu yazar; münhani aralığı da denetim noktalarınızın gösterdiği hatadan çıkar.

STREAM'in drone verisini CAD teslimatına nasıl çevirdiğini görün

Yerel Windows · tamamen çevrimdışı · ücretsiz beta

Drone Haritalama ve Ölçüm Programı