Encuesta digital: escaneo láser 3D

La tecnología de escaneo láser 3D se puede utilizar en una amplia gama de aplicaciones de topografía de alta definición (HDS), ya sea junto con los instrumentos topográficos tradicionales o como una alternativa a las estaciones totales.

Un topógrafo puede recopilar rápidamente una gran cantidad de puntos láser 3D tridimensionales coordinados con precisión desde la superficie de una característica remota como una imagen de "nube de puntos", cuando utiliza instrumentos de escaneo láser 3D; proporcionando soluciones topográficas rápidas para detalles geométricos complejos y elementos inaccesibles.

Después de que el escáner 3D haya escaneado una estructura o sitio para formar una imagen topográfica definitiva de alta definición, se procesa con un software de visualización y modelado para representar la superficie topográfica. Los datos recopilados de la imagen escaneada se pueden utilizar para una amplia variedad de aplicaciones, como exportar a CAD en modelos 2D o 3D en estructura de alambre oa otros paquetes de software de renderizado.

Este tipo de tecnología topográfica hace posible que el topógrafo capture y utilice grandes volúmenes de datos 3D en una variedad de entornos y es muy adecuada para medir sitios patrimoniales, edificios históricos y fachadas junto con aplicaciones en entornos petroquímicos e industriales detallados. Los escáneres láser 3D también son adecuados para proyectos topográficos como carreteras, proyectos de túneles o sitios peligrosos donde los instrumentos topográficos tradicionales pueden no ser adecuados.

Según Joe Billing de Optrón, los escáneres láser 3D han sido tradicionalmente el dominio de unos pocos especializados. El equipo del pasado reciente ha sido voluminoso y caro de poseer y operar. “Últimamente, hemos visto cómo se rompían estas barreras a medida que la tecnología nueva y emocionante ha permitido que los escáneres modernos se vuelvan más pequeños, más baratos y tengan la capacidad de capturar datos a una velocidad increíble. Los desafíos ahora han pasado de la captura de datos al almacenamiento y la gestión de datos. Las soluciones de software también han recorrido un largo camino para lidiar con la naturaleza voluminosa de las nubes de puntos escaneadas”, dijo.

El enfoque de Optron está en un amplio espectro de soluciones que van desde equipos topográficos tradicionales hasta escáneres LiDAR aéreos y UAV. Para complementar esto, Optron proporciona soluciones de software que ofrecen flujos de trabajo de principio a fin para prácticamente todas las disciplinas dentro del ámbito geoespacial. El enfoque clave es proporcionar soluciones completas en lugar de equipos específicos.

“En el caso de los escáneres láser 3D, todos se propusieron lograr fundamentalmente lo mismo, es decir capturar una nube de puntos; sin embargo, no todos son iguales. Es esencial conocer su aplicación y cuál será el entregable desde el principio. Algunas tecnologías se adaptan mejor a una aplicación en particular que otras. El dicho de que no existe una única herramienta para cada trabajo también suena cierto. La conclusión es que hay muchos factores a considerar y el precio no debe ser el único factor determinante considerado como vara de medir. La investigación y la planificación son clave para el hardware junto con un flujo de trabajo de software que permitirá lograr el resultado deseado de forma rápida y sencilla”, dijo el Sr. Billing.

Mayor confianza en la topografía

Una de las principales ventajas potenciales de un levantamiento de escaneo láser es que puede presentar más confianza en los resultados del levantamiento que los obtenidos con equipos de levantamiento tradicionales. Esta mayor confianza proviene de varias fuentes que incluyen: Un levantamiento topográfico de mayor densidad es básicamente un levantamiento topográfico más completo. Algunos detalles que pueden pasarse por alto pueden capturarse de otro modo.

Los datos adicionales se pueden considerar como 'sobremuestreo' o redundancia adicional, similar a tomar fotos adicionales, verificar datos dos o tres veces, etc. La alta densidad de puntos normalmente elimina las 'estimaciones' o la necesidad de hacer suposiciones sobre la geometría y el posicionamiento espacial relativo de estructuras u objetos. Todas las medidas capturadas son medidas específicas de la superficie en cuestión. No se utilizan desplazamientos ni polos, por lo que se elimina la preocupación de que los polos no sean verticales o que las estimaciones de desplazamiento sean incorrectas.

Sr. K. Njoroge de Intech África Oriental limitada (Instrumento de posicionamiento de Topcon distribuidores en Kenia) insiste en que, con el escáner láser 3D, es posible lograr una precisión precisa más rápido para obtener una nube de puntos más densa, lo que reduce el costo y el tiempo en la generación de modelos 3D As-built. “El escáner láser 3D amplía los límites de la tecnología topográfica en BIM, instalaciones, estructuras grandes, túneles, arquitectura histórica, patrimonio cultural, superficie de carreteras, perfil de taludes y medición de volumen”, dijo.

“Dependiendo de las condiciones del sitio de trabajo, el modo de medición con diferente potencia de salida del láser se puede seleccionar entre Clase 3R y Clase 1, lo que proporciona una medición segura para los ojos. La calidad de los datos de nube de puntos se mejora aún más con la 'Tecnología de escaneo preciso II' que proporciona mucho menos ruido y alta precisión y, por lo tanto, el trabajo de limpieza de datos en el posprocesamiento se puede reducir considerablemente”, dijo el Sr. Njoroge.

La visualización en 3D y las imágenes integradas en los levantamientos de escaneo láser también pueden presentar una confianza adicional de que los resultados del mapeo corresponden a lo que realmente había en el sitio. El potencial del escaneo láser para impartir mayor confianza en los resultados de un levantamiento topográfico repercute en el núcleo mismo de las profesiones de topografía e ingeniería. Una de las razones clave por las que se contratan topógrafos en lugar de no topógrafos es que los clientes necesitan resultados en los que puedan confiar de un experto. Esta es también la razón por la cual un cliente a menudo puede elegir una empresa de topografía o ingeniería en lugar de otra o optar exclusivamente por un subconsultor; el cliente confía más en su trabajo.

Según la autoridad de Dave Beattie de Autobuild Africa, el impacto del uso de escaneo láser 3D para levantamientos topográficos en mapeo y planificación es inmenso. “Los escáneres láser suelen medir 10 000 o más puntos por segundo, a diferencia de 1 o 2 puntos por minuto que miden los instrumentos topográficos convencionales. Entonces, los escaneos láser cubren cada centímetro del suelo, edificio, mina; dando mucho más detalle y permitiendo calcular volúmenes mucho más precisos”, dijo. “Entonces, estamos hablando de mejoras en la velocidad y la precisión, además de proporcionar resultados mucho más detallados”, agregó.

Autobuild África limitada es uno de los principales distribuidores de niveles, teodolitos y accesorios topográficos. Distribuyen el equipo desde Sudáfrica a otros países africanos. “Llevamos adelante nuestro apoyo a la comunidad topográfica con técnicos altamente capacitados que pueden reparar y calibrar todas las marcas de instrumentos topográficos”, dijo el Sr. Beattie.

“Los instrumentos topográficos convencionales siguen siendo esenciales para iniciar proyectos de construcción, pero para los trabajos de recopilación de datos, simplemente no hay comparación con el escaneo láser 3D”, afirmó el Sr. Beattie.

“La tecnología, especialmente el software, se está desarrollando a un ritmo acelerado, por lo que es importante que el consumidor compare precios antes de comprar cualquier equipo de encuesta. Dado que la economía está relativamente estancada, las empresas son reacias a gastar en artículos caros. Por otro lado, las empresas deben seguir siendo competitivas, lo que en última instancia significa que tendrán que invertir en la última tecnología, por lo que somos optimistas para el futuro”, dijo.

La característica de alta densidad del escaneo láser es su diferenciación técnica más básica en comparación con otros métodos de levantamiento. Además, una encuesta de escaneo láser también presenta captura de datos ultrarrápida, visualización 3D, medición remota e imágenes informativas además de su función de alta densidad. Colectivamente, un levantamiento de escaneo láser podría llamarse un levantamiento topográfico ultrarrápido, de alta definición y sin reflector. Esta combinación distintiva de características proporciona varias ventajas potenciales principales sobre otros métodos de levantamiento para levantamientos detallados, de ingeniería y de construcción; incluida la principal ventaja potencial para que el topógrafo y el ingeniero disfruten de una mayor confianza en los resultados de la encuesta.

Sr. Justin Hill de lloydhill afirma que, el escaneo láser 3D elimina efectivamente la necesidad de medir características específicas en el campo. Un escáner 3D captura en 3D todo lo que está dentro de su rango de medición que es visible desde una posición de configuración y permite la extracción de detalles de la nube de puntos resultante después en la oficina.

“La adaptación a la nueva tecnología es un desafío en sí mismo, ya que la velocidad del cambio es muy rápida. Las actualizaciones tecnológicas están llegando al mercado a un ritmo sin precedentes. Las nuevas metodologías de trabajo, los requisitos de software y hardware cambian continuamente, pero debido a la falta de comprensión de la tecnología cambiante y al nivel reducido de habilidad de los operadores, el riesgo de inexactitud grave en realidad está aumentando. Esto debe equilibrarse con las expectativas del cliente de reducir los costos”, afirmó.

“La realidad es que la tecnología moderna, cuando se implementa correctamente, sigue siendo costosa, pero funciona mucho más rápido. Estos costos deben ser compensados ​​por el cliente o por la industria del entorno construido contra las ganancias generales de productividad del proyecto”, agregó el Sr. Hill.

Peter Merrett el fundador de Merrett encuesta limitada insiste en que los levantamientos de escaneo se pueden usar para el progreso del proyecto, ya que los levantamientos construidos al finalizar, las instalaciones de M&E (mecánicas y eléctricas) que incluyen tuberías y cableado complejos se pueden modelar en 3D después de los levantamientos láser. “Inspeccionamos una estructura de acero muy compleja en un edificio de gran estructura en Kuwait y luego fusionamos la estructura de acero construida 'real' con los dibujos de diseño, y descubrimos que el techo preformado no encajaba. Esto le ahorró al cliente una gran suma de dinero, porque el techo podía modificarse antes de ser entregado en el sitio”, dijo.

Lo más importante, según Sam N. Husseini de FARO, cuando quiera comprar un escáner láser 3D, asegúrese de buscar un escáner que sea muy preciso, proporcione imágenes increíbles, sea liviano, duradero, pueda soportar altas temperaturas, pueda usarse en cualquier industria y pueda funcionar con cualquier software para crear BIM.

Aplicación del mercado africano

Sr. Muya Kamamia el Director General de Sistemas de medición limitada sostiene que no se puede refutar la eficacia del escaneado láser 3D en los levantamientos; sin embargo, no se ha aceptado por completo en el mercado de Kenia debido a su precio. “Creo que solo tenemos un distribuidor en Kenia que vende equipos de topografía láser”, dijo.

Sin embargo, el Sr. Wycliffe Abiero, Director General de Ramani Land Services, insiste en que, si alguien puede comprarlo, ya no es caro. “Los sistemas vienen en diferentes formas, pero el producto final suele ser el mismo. Dependiendo de lo que realmente necesite y cuán preciso lo necesite, eso le informará lo que necesita ir y comprar. Si desea mapear dentro de una estructura, no optará por el sistema LIDAR aéreo, que es mucho más costoso, sino por un sistema no tripulado que es un poco más económico. Pero si quieres mapear una ciudad entera, optarás por un sistema aerotransportado debido a su tamaño”, dijo. “Por lo tanto, el precio siempre dependerá de las especificaciones que realmente quieras lograr”, agregó.

Ramani cuenta con un gran equipo de topógrafos, especialistas en GIS, fotogrametristas y personal de apoyo, sumado a la última tecnología topográfica; todos trabajando juntos para proporcionar al cliente una experiencia excepcional. Sus soluciones van desde fotografía aérea y encuestas LiDAR, imágenes satelitales, topografía terrestre, así como GIS y mapeo, y están diseñadas para cumplir con los requisitos del proyecto para diversas aplicaciones. “El sistema LIDAR prospera mucho con una mayor precisión. La adquisición de datos es muy rápida; el sistema es capaz de recopilar más de un millón de puntos por segundo. Además, los sistemas LIDAR requieren solo una persona para operar el equipo, a diferencia de los sistemas convencionales que necesitan un topógrafo y personal de apoyo disponibles”, dijo el Sr. Abiero.

“Además, con los sistemas LIDAR, el mapeo puede realizarse incluso de noche. Por su naturaleza activa, no dependen mucho de la luz”, afirmó.

“Tenemos el sistema, pero construir un producto no es tan fácil porque el mercado no ha cambiado. Las personas que usan los datos no han transformado sus sistemas para comenzar a consumir la nueva tecnología. La recopilación de datos se ha transformado, pero el usuario final no se ha transformado. En ese caso, existe la necesidad de capacitar al receptor de los datos sobre cómo consumir la nueva tecnología antes de que pueda adoptarla”, afirmó.

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