BILBÅREN LASERSKANNING AV TUNNELER Presentasjon, NovaPoint Brukerkonferanse 2012 Halvor Holvik, TerraTec AS
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
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)
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
Lynx Mobile Mapper Spesifikasjoner Maks avstand > 100m Fart under opptak Normalt ca 50 60 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 200 000 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
Lynx Mobile Mapper 7
Posisjoneringsystem, GNSS,IMU,DMI
Laserskanningen
Punktetthet pr. m2 Avstand Fra bilen Hastighet 30 km/t 50 km/t 60 km/t 0 m 3038 1832 1518 2 m 1860 1114 930 4 m 636 380 318 6 m 300 180 150 8 m 168 106 84 10 m 120 76 60 20 m 24 14 12
Bilde- og video opptak
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
Lynx Mobile Mapper Bruksområder Detaljert vegkartlegging Tunnel As-built dokumentasjon Objektregistrering Profilering, DTM Jernbane Bymodeller Masseberegning Vegetasjonskartlegging
Bilbåren laserkanning av tunneler
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
Video fra Stavenestunnelen
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
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.
Måling av kontrollpunkter
Måling av kontrollpunkter
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
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
Eksempler
Video av profiler
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 7648 4,90 0,29 6,16 1,55 5,20 0,59 7651 4,80 0,19 6,13 1,52 5,22 0,61 7654 4,74 0,13 6,15 1,54 5,27 0,66 7657 4,70 0,09 6,18 1,57 5,30 0,69 7660 4,85 0,24 6,43 1,82 5,14 0,53 7663 5,54 0,93 6,74 2,13 5,59 0,98 7666 5,66 1,05 6,82 2,21 5,63 1,02 7669 5,76 1,15 6,73 2,12 5,68 1,07 7672 5,77 1,16 6,62 2,01 5,63 1,02 7675 5,55 0,94 6,54 1,93 5,74 1,13 7678 5,35 0,74 6,42 1,81 5,56 0,95 7681 5,31 0,70 6,34 1,73 5,38 0,77 7684 5,10 0,49 6,26 1,65 5,14 0,53 7687 4,78 0,17 5,95 1,34 5,01 0,40 7690 4,69 0,08 6,09 1,48 5,28 0,67 7693 4,87 0,26 6,18 1,57 5,20 0,59 7696 4,92 0,31 6,14 1,53 4,78 0,17 7699 4,89 0,28 6,02 1,41 4,64 0,03 7702 4,62 0,01 6,23 1,62 4,63 0,02 7705 4,92 0,31 6,27 1,66 4,78 0,17 7708 5,04 0,43 6,15 1,54 4,97 0,36 7711 5,14 0,53 6,09 1,48 5,09 0,48 7714 5,18 0,57 6,17 1,56 4,96 0,35 7717 4,72 0,11 6,23 1,62 4,94 0,33 7720 4,45 0,16 6,09 1,48 4,93 0,32 7723 4,62 0,01 6,02 1,41 4,85 0,24 7726 4,92 0,31 6,02 1,41 4,79 0,18
Profiloversikt med kritiske steder for normalprofil
Digitalisering av veglinjer fra punktsky for generering av VIPS-data
Video Oppljustunnelen
Bilder fra Oppljustunnelen
Bilder fra Oppljustunnelen
Bilder fra Oppljustunnelen
Bilder fra Oppljustunnelen
Jernbane
Jernbanetunnel
Oslo tunnelen
Oslo tunnelen
Jernbane med KL-konstruksjoner
Stasjonsområde
Vektorisering av jernbaneobjekter
Registrering av KL-konstruksjon
Registrering av avstander i tverrsnitt
Video av Ulrikken tunnelen
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!
Tunnelportal
Vifte
Vifte NVDB
Inspeksjonsluke
Deformasjon etter brann
Lynx Mobile Mapper referanser 2009-2011 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