Laser Scanner Móvel - MMS

O mapeamento para o levantamento de dados espaciais tem passado por muitos avanços de métodos e ferramentas, tendo como objetivo minimizar o tempo de aquisição e o custo, além de potencializar a precisão dos resultados em comparação com os métodos convencionais. Devido à demanda do mercado em obter cada vez mais produtos confiáveis e de forma rápida, surgiu a necessidade de pesquisas automatizadas para estes fins. Nesse contexto, desenvolveu- se a tecnologia LiDAR e daí surgiu o Mobile Mapping System, conhecido também como Laser Scanner Móvel.

A tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging), pertencente à área de sensoriamento remoto, tem por finalidade a medição de uma superfície através da luz com base na emissão de pulsos laser. A medição é obtida pelo tempo de emissão do pulso laser até o alvo e o tempo de retorno do mesmo até o sistema. Através da velocidade da luz, o tempo armazenado é convertido em distância, e quando associado às informações de posicionamento (GNSS / IMU / DMI) obtêm-se as coordenadas 3D.

Na Metro Cúbico estamos comprometidos como o desenvolvimento de projetos de linhas inovadoras como um elemento fundamental de diferenciação do nosso modelo de negócio. Entre as nossas principais linhas de trabalho está o Laser Scanner Móvel (Mobile Mapping System – MMS). Somos pioneiros no Brasil na tecnologia o Laser Scanner Móvel (Mobile Mapping System), que representa o sistema mais inovador de captura de dados geográficos no que se refere à gestão territorial e mapeamento de infraestruturas lineares.

O Laser Scanner Móvel permite gerar nuvens de pontos a partir de amostras da superfície geométrica, sendo uma medição 3D móvel sem contato direto com a superfície a medir. Esta técnica de medição oferece um alto potencial na obtenção de medições precisas e confiáveis ​​de grandes superfícies, tais como cidades ou infraestruturas lineares; permitindo a caracterização, inventário, análise rápida e precisa da situação atual. Portanto hoje muitos profissionais optam por substituir os métodos tradicionais de topografia, como a estação total, GPS e fotogrametria pelo Laser Scanner Móvel, obtendo assim melhores resultados em menos tempo e a baixo custo.

O equipamento de Laser Scanner Móvel (Mobile Mapping System) utilizado pela Metro Cúbico é um dos mais avançados do mercado: RIEGL VMX-450. Este dispositivo dispõe de dois sensores LiDAR RIEGL VQ-450 que fazem a leitura da superfície quando o veículo está em movimento. A posição dos pontos é dada pelo sistema de posicionamento próprio da Applanix, que conta com uma unidade GNSS, um sistema inercial de sensibilidade ou IMU (Inertial Measurement Unit), um odômetro ou DMI (Distance Measurement Indicator). Todos estes dados são recolhidos por uma unidade de controle. Simultaneamente um dispositivo de captura de imagens, Ladybug5 da Point Grey, gera imagens panorâmicas de 360º georreferenciadas com uma resolução de ​30MP.

MMS - Aplicações

Hoje, o trabalho de medição 3D tem aumentado de forma significativa, principalmente devido à evolução da tecnologia e da facilidade de obtenção da informação geométrica e radiométrica. O Laser Scanner Móvel permite a caracterização de infraestrutura linear e os seus diferentes elementos (plataformas, estruturas, aterros etc.), inventariar patologias, falhas estruturarias e estado atual. Utilizado em áreas urbanas pode representar com alta fidelidade as características arquitetônicas assim como serviços públicos, mobiliário urbano, sinalização vertical e horizontal para uso no desenvolvimento de planos urbanos, planos especiais ou futuros projetos de obras públicas. Além disso, o potencial de aplicação é tão amplo que é também usado com sucesso no desenvolvimento de grandes projetos de topografia, cubagem de volumes, geração de modelos digitais do terreno etc.

 

  • Levantamento planialtimétrico para projetos executivos
  • Modelo Digital do Terreno – MDT
  • Túneis (Verificação de underbreak e overbreak durante a escavação do túnel)
  • Cadastro ativo rodoviário
  • Cadastro ferroviário
  • Cadastro urbano
  • Mineração
  • Documentação e monitoramento patrimonial

Sensores

Sensores LiDAR:

  • Densidade máxima: 1.100.000 pontos por segundo (a 500kHz pulsos y 200Hz de frequência de giro)
  • Alcance máximo: entre 70m a 300m (dependendo da a frequência de pulsos)
  • Precisão:   ± 5 mm.

 

Câmara Ladybug5:

  • 6 câmaras de 30 Mpx
  • Sony IC X655 CCD
  • Sensor de 2/3”, panorama 90%
  • Fotografias georeferenciadas 360º

 

Sistema de Posicionamento IMU, DMI y GPS

  • Precisão em posição absoluta: 20 – 50mm
  • Precisão em roll y pitch: 0.005º
  • Precisão em heading: 0.015º

Metodologia de Trabalho

O Laser Scanner Móvel (Mobile Mapping System) RIEGL VMX-450 pode ser acoplado sobre qualquer veículo terrestre, permitindo mapear a uma velocidade de até 120 km/h, variando de acordo com o tráfego nas vias. O levantamento consiste na emissão de pulsos laser em uma determinada frequência dirigidos por um sistema óptico em direções variadas (360°). O sistema registra a distância para cada um dos pulsos emitidos até a superfície de interesse, sendo também registrada a posição e a orientação do conjunto (GNSS / IMU / DMI).

Depois de realizada a varredura, os dados brutos são processados pelo método diferencial utilizando informações das bases de referência. O processamento é realizado utilizando os softwares próprios para geração da trajetória e para obtenção da nuvem de pontos. O resultado do processamento será a nuvem de pontos georreferenciada ao datum requerido e suas respectivas altitudes referidas ao elipsoide (altitudes geométricas).

A etapa seguinte consta da validação da nuvem de pontos através dos pontos de controle coletados em campo por topografia. O levantamento dos pontos de campo e realizado em lugares que sejam foto identificáveis e permanentes, como por exemplo, cantos de calçadas, cruzamentos de vias, muros, entre outros, de modo que sejam pontos adequados para a validação da nuvem de pontos. A validação do trabalho tenta abranger o máximo de pontos de campo de controle.

Vantagens

Permite recolher uma grande quantidade de dados num curto espaço de tempo

Permite trabalhar me rodovias sem cortar o trânsito

Grande potencial de extração de diversas informações georreferenciadas

Baixo custo em relação aos métodos convencionais

Coleta de dados durante o dia e a noite

Equipamento adaptável em diferentes tipos de plataforma, como por exemplo carro, trem ou barco

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