BILBÅREN LASERSKANNING AV TUNNELER

Transkript

1 BILBÅREN LASERSKANNING AV TUNNELER Presentasjon, NovaPoint Brukerkonferanse 2012 Halvor Holvik, TerraTec AS

2 Litt om TerraTec AS Oppstart i 2004 og er en videreføring av kartleggings-, flyfoto og landmålingsvirksomheten til Fjellanger Widerøe Pr i dag ca 70 ansatte Omsetning 2011 ca 98 mill NOK Hovedkontor på Lysaker, avdelingskontorer i Trondheim og på Gardermoen Datterselskaper i Finland og Estland

3

4 TerraTec sine kjerneområder Innsamling av data med fly-helikopter og bilbårene systemer Bearbeiding av laserdata, kartlegging og ortofotoproduksjon Landmåling og geodesi 3D-modellering og visualisering av innsamlede data Posisjons- og navigasjonsløsninger (TerraPos)

5 Lynx Mobile Mapper Systemet er produsert av Optech i Canada 2 stk. kraftige skannere samt Applanix POS LV posisjonerings- og orienteringssystem, gjør dette systemet til det mest avanserte og effektive bilbårene system som finnes i dag. Lynx er det perfekte verktøy for innsamling av mye informasjon på en rask og presis måte. TerraTec har fikk systemet i 2008 og er det eneste selskapet i Norden med et slikt system

6 Lynx Mobile Mapper Spesifikasjoner Maks avstand > 100m Fart under opptak Normalt ca km/t Absolutt nøyaktighet uten matching til kontrollpunkter Ned mot 5 cm (med god GPS) Absolutt nøyaktighet med matching til kontrollpunkter Ned mot 2 cm Relativ nøyaktighet (punkt-til-punkt) +/-8mm Posisjonerings-/ orienteringssystem Applanix POS LV 420 LIDAR 2 skannere Skannerdekning 360 uten obstruksjoner Skannerhastighet 9000 RPM Punktrate punkt pr sekund pr skanner Returer på skanner 4 (1, 2, 3 og siste puls) Foto/video 2+2 kameraer, videokamera Utemperatur under datafangst -20 C til 40 C Eye safety IEC/ CDRH Class 1

7 Lynx Mobile Mapper 7

8 Posisjoneringsystem, GNSS,IMU,DMI

9 Laserskanningen

10 Punktetthet pr. m2 Avstand Fra bilen Hastighet 30 km/t 50 km/t 60 km/t 0 m m m m m m m

11 Bilde- og video opptak

12 Måling av kontrollpunkter For å oppnå absolutt nøyaktighet ned mot 2 cm må det måles kontrollpunkter Landmåler med GPS RTK/totalstasjon Stiplede veglinjemarkeringer, fotgjengerfelt etc. Signalerte punkter f.eks. 30 x 30 cm Ved god GNSS løsning ca hver 800 m For tunnel ca hver 150 m

13 Lynx Mobile Mapper Bruksområder Detaljert vegkartlegging Tunnel As-built dokumentasjon Objektregistrering Profilering, DTM Jernbane Bymodeller Masseberegning Vegetasjonskartlegging

14 Bilbåren laserkanning av tunneler

15 Anvendelsesområder Detaljert 3D-modell av tunneløpet Tunneltverrsnitt/profiler Frihøyder Vektorisering av veglinjer Vektorisering av objekter/elementer Generering av VIPS-data Strukturegistrering Kollisjonstester mot normalprofiler og objekter Deformasjoner i betongelementer

16 Video fra Stavenestunnelen

17 Georefferering av data i tunnel Hva skjer i en tunnel? 1. God løsning før tunnelen med GNSS/IMU. 2. Inn i tunnelen overtar IMU og DMI 3. God relativ nøyaktighet, men avvikene vokser og når maksimum i tunnelmidt 4. God løsning etter tunnelen med GNSS/IMU. Navigasjonsløsning beregnes forover og bakover. Styrkene i instrumentene utnyttes under prosesseringen

18 Måling av kontrollpunkter Kontrollpunkter måles for å forbedre nøyaktigheten på laserdata Reduserer både systematiske feil og drift Kontrollpunkter kan være vegmerkning, bankettkanter, sluk, kummer, skilt etc.

19 Måling av kontrollpunkter

20 Måling av kontrollpunkter

21 Forbedring av nøyaktighet Nøyaktigheten forbedres ved å påføre laserdata korreksjoner i øst, nord og høyde. Korreksjonene finnes ved å parametrisere målte avvik mellom kjentpunkt og laserdata. Vi utnytter at feilkildene vokser/avtar over tid Ved måling av kontrollpunkter for ca hver 150 meter, absolutt nøyaktighet innenfor 3-5 cm

22 Beregning av laserdata Laserdata fra ulike kjøreretninger matches mot hverandre og deretter til de målte kontrollpunkter med påføring av korreksjoner ved bruk av Terrascan Produktet fra TerraScan er punktskyer på LAS-format med intensitet Innlesing av LAS-filer i NovaPoint tunnel, Gemini, Point tools, TerraModell etc for generering av 3D-modell (triangelmodell) Dokumetasjon, uttegning av profiler, digitalisering i punktskyene, frihøyder, generering av VIPS-data ved bruk av de ulike software verktøy

23 Eksempler

24 Video av profiler

25 Frihøyder Tabell med avstander til tunnelhvelvtaket for Bergetunnelen Rv5 HP10, kjøreboks 6,25 x 4,61 Profil nummer Venstre kantlinje (hvitstripa) Midtstripe ( gule CL) Høyre kantlinje (Hvitstripa) Avstand tak - linje dh tak - kjørebokshøyde Avstand tak - linje dh tak - kjørebokshøyde Avstand tak - linje dh tak - kjørebokshøyde ,90 0,29 6,16 1,55 5,20 0, ,80 0,19 6,13 1,52 5,22 0, ,74 0,13 6,15 1,54 5,27 0, ,70 0,09 6,18 1,57 5,30 0, ,85 0,24 6,43 1,82 5,14 0, ,54 0,93 6,74 2,13 5,59 0, ,66 1,05 6,82 2,21 5,63 1, ,76 1,15 6,73 2,12 5,68 1, ,77 1,16 6,62 2,01 5,63 1, ,55 0,94 6,54 1,93 5,74 1, ,35 0,74 6,42 1,81 5,56 0, ,31 0,70 6,34 1,73 5,38 0, ,10 0,49 6,26 1,65 5,14 0, ,78 0,17 5,95 1,34 5,01 0, ,69 0,08 6,09 1,48 5,28 0, ,87 0,26 6,18 1,57 5,20 0, ,92 0,31 6,14 1,53 4,78 0, ,89 0,28 6,02 1,41 4,64 0, ,62 0,01 6,23 1,62 4,63 0, ,92 0,31 6,27 1,66 4,78 0, ,04 0,43 6,15 1,54 4,97 0, ,14 0,53 6,09 1,48 5,09 0, ,18 0,57 6,17 1,56 4,96 0, ,72 0,11 6,23 1,62 4,94 0, ,45 0,16 6,09 1,48 4,93 0, ,62 0,01 6,02 1,41 4,85 0, ,92 0,31 6,02 1,41 4,79 0,18

26 Profiloversikt med kritiske steder for normalprofil

27 Digitalisering av veglinjer fra punktsky for generering av VIPS-data

28 Video Oppljustunnelen

29 Bilder fra Oppljustunnelen

30 Bilder fra Oppljustunnelen

31 Bilder fra Oppljustunnelen

32 Bilder fra Oppljustunnelen

33 Jernbane

34 Jernbanetunnel

35 Oslo tunnelen

36 Oslo tunnelen

37 Jernbane med KL-konstruksjoner

38 Stasjonsområde

39 Vektorisering av jernbaneobjekter

40 Registrering av KL-konstruksjon

41 Registrering av avstander i tverrsnitt

42 Video av Ulrikken tunnelen

43 Digitalisering av objekter Digitalisering av objekter i tunnel SVV stiller krav om at alle nye og rehabiliterte tunneler skal laserskannes og elementer/objekter skal dokumenteres til Kart og NVDB. Elementer/objekter skal kodes med SOSI og NVDB koder!

44 Tunnelportal

45 Vifte

46 Vifte NVDB

47 Inspeksjonsluke

48 Deformasjon etter brann

49 Lynx Mobile Mapper referanser Vegprosjekter: Sverige, 1200 km Tyskland, 40km Danmark, 150km Norge, 300 km Finland, 150km Estland, Tallin, 20km Tunnelprosjekter: Flenjatunnel, før og etter rehabilitering, 5km, AF-spesialprosjekt Omnestunnel, 0,3km, Veidekke Strynefjellstunnelene, Veidekke Haukeli og Røldalstunnel, ca11km, Statens Vegvesen Region Vest Ulrikktunnel, 7 km jernbanetunnel, JBV Freifjordtunnelen, 5km, NCC/Statens Vegvesen Region Midt Ekebergtunnelen, 0,3 km, JBV Stavenestunnelen, 3,6 km, Statens vegvesen Region Vest Hanneviktunnelen Mjåvanntunnelen Jernbanetunnelene mellom Sandvika Asker, JBV Oslotunnelen, JBV