主要都市とのマッピング LiDAR : 未来はここにあります

2020年01月27日

ドローン搭載と空中 LiDAR 建築家、都市計画者、建設測量士が世界の主要都市をマッピングする方法を変えています。

アテエ・ナタンジ博士、イマン・ゾランバリ博士は、ユニバーシティ・カレッジ・ダブリンの土木工学部の博士研究員で、主要な都市に取り組んでいました。 LiDAR 調査プロジェクト。最近公開された GIM インターナショナル 記事は、彼らは彼らの詳細を明らかにしました LiDAR 2009年と2015年に行われた2つの研究に関するダブリンのカバレッジ。(ダブリン市コレクション記録の2015年空中レーザーと写真測量調査の結果を参照してください。 ここは.)このインタビューは、明確さと長さのために編集されています。

アイルランドの首都ダブリンのレーザースキャン点群(礼儀GIMインターナショナル)


イエローカン:世界の都市の多くが巨大都市になりつつあるので、 LiDAR (そしてある程度の写真測量)は、持続可能な成長計画に関してすでに未来の波である。なぜ3Dマッピングの使用が不可欠なのですか?

自動運転車のナビゲーションから交通フローの最適化、ドローンやロボット工学を使用した自動配送システムなど、自動化が多い都市で正確な幾何学的データを持つことは非常に重要です。正確なジオメトリを持つことは、多くのセンサーを統合するスマートシティにとって非常に重要であるため、都市の正確な3Dモデルが必要です。また、建物を構築し続けることも重要です LiDAR フットプリントが更新されました。例えば、中国やインド、中東、さらには西ヨーロッパで、巨大都市の開発に多くの建設が必要な場合は、最新の都市が必要です。 LiDAR データ。

イエローカン:あなたは両方ともヘリコプター搭載を介してダブリンのデータの2015年の収集に取り組んだ LiDAR :フライトの計画からデータの作成まで、どのくらいの時間がかかっていましたか?

これは、ユニバーシティ・カレッジ・ダブリン(UCD)のデブラ・レーファー教授によって2013年から計画されました。私たちは博士号を取得するために彼女のグループに加わりました。彼女はそれを捕獲するためにEU研究評議会から資金を授与されました LiDAR UCDの都市モデリンググループで働くデータ。準備と計算がたくさんあり、その結果、多くの準備が行われました。飛行ルートと標高、およびこれらの技術計算のすべてを計画しています。一方のコーナーからもう一方のコーナーに対角線上のチェスボードのように、水平および垂直に、2方向に約20枚のストリップがあるという点で、チェスボードのようなものでした。私たちの同僚が、最小限の植生のために木の建物や葉の影を最小限に抑えるために、冬の間にデータをキャプチャすることを選んだことは興味深かったです。外部委託会社によって行われたキャプチャーには半日が必要で、数週間後に納入されました。生データセットはNYUで一般に公開されています オープン データ リポジトリ.

イエロースキャン:GIM-インターナショナル誌で共同執筆した要約記事とは別に、ダブリン調査の用途は何でしたか?

ISPRSフォトグラメトリーとリモートセンシングジャーナルに含むいくつかの論文が発表され、データセットのさらなる使用法を調査しました。デブラ・レーファー教授も10以上の論文を発表した。 LiDAR データ セット。

[イマン・ゾランバリ]博士号を取得した後、トリニティカレッジダブリン(TCD)に入社し、ラベリングのアイデアを提案しました。 LiDAR 生データ セット。生の点群自体は構造化されておらず、3D 空間に点 X Y Z のジオメトリと、スキャナーに返されたレーザー ビームの強度しかありませんでした。契約会社自体は植生と建物の原始的な分類を行いましたが、明らかにそれだけでは不十分でした。私が提案し、21人の助けを借りて達成したのは、建物、GROUND、VEVEATIONポイントである3つの粗いカテゴリーのデータセットの2,500時間以上の大きな塊の間に手動で処理されました。BUILDINGSカテゴリは、より詳細で、ファサード、屋根、窓やドアにラベル付けされています。GROUNDは、歩行者、通り、草の3つのカテゴリーに分けられます。そして植生はすべての木と茂みを含んでいた。残っているものは何であれ、未定義のポイント(ビン、ベンチ、車など)です。

これは、いくつかのアプリケーション用に設計された、このような密度とカバレッジエリアのための新しい、アノコードされた都市データセットです。その中で最も重要なのは、機械学習の手法を採用することです。車が都市で運転したり、森林監視を行いたい場合、あるいは都市計画や緊急事態管理、そしてこれらのアプリケーションのすべてのために、私たちは3Dシーンを理解する必要があります。ビジネスマーケティングでも、 LiDAR たとえば、企業が二重窓を設置したい場合は、単一レイヤーウィンドウの数が最も多い建物に近づきたいと思うでしょう。したがって、我々はそれらの間で知る必要があります LiDAR まさにそれらの構造要素であるデータ セット。

だから、その位置に付けられたダブリンで LiDAR データセットを使用して、階層的な順序で [点群] に手動でラベルを付けました。異なるアプリケーションを持つ異なるニーズを持つ人々は、ダブリン市内中心部のすべての構造要素(窓や屋根など)をアプローチして抽出することができ、その情報を使用してラベリング用のニューラルネットワークを訓練し、その情報を使用することができます。都市フィーチャの抽出

イエロースキャン:測量人が使用する場合 LiDAR 考古学的な目的のために、彼らはしばしば驚くべき発見をする。あなたの結果としてダブリンについての驚きや発見がありましたか? LiDAR と写真測量調査?

驚きは、最初にポイントクラウドのすべての高密度の中で、平方メートルあたり約300ポイントであり、5年後はまだ大都市圏で利用可能な最も密度の高いデータセットの1つです。また、リフィー川とその周辺の標高では、エリアの平均標高と高さを明確に確認できます。GIM 記事の最初のイメージでは、ポイントの標高に関する色を追加したデータセットの色付きの形式を確認できます。ダブリンの南は、川の周囲よりも平均して高い標高を持っていることをはっきりと見ることができます。だから、あなたがドックに向かってアイルランド海からの洪水を持っていることを禁じている神を想像してみてください?低い地域は、洪水管理を必要とする可能性が最も高く、より高い保険リスクを抱える可能性があり、都市計画にも適していることがわかります。データを見るとき、私が本当に好きなもう一つのことは、レーザーが水に当たると、レーザービームから2つのリターンを受け取るということです:1つは水面から、もう1つは川のベッドからです。また、放電速度のための運河の体積をマッピングし、計算するために興味深いです。

イエロースキャン:ドローン搭載で同様の調査を行えた場合 LiDAR 今日、それはより速く、より費用対効果が高いでしょうか?

規制は、都市でのドローンの使用を制限します。ライセンスを受けている人を見つけることは簡単でも安くもありません。私たちのグループには、ドローンを開発して使用していますが、主に写真測量目的で使用している人が1人います。一般的に言えば、技術は進歩しています。 LiDAR スキャナーは小型化され、安価になってきています。例えば、メイヌース大学には、 GIS ドローン搭載のグループ LiDAR さまざまな領域をキャプチャすることができ、ターゲット領域をテストしてキャプチャするための優れた技術です。

イエローカン:あなたの現在について少し教えてもらえますか? LiDAR 研究。何が起こっていますか?

[イマン・ゾランバリ]私はIoTセンサーを開発する新興企業アンビセンス株式会社で働いています。スマートシティでデータをキャプチャするための安価で実用的なソリューションを開発しています。たとえば、かなり安価で、3D 点群をリアルタイムでキャプチャ、処理、転送できる小規模なレーダー デバイスを使用します。

[アテエ・ナタンジ]私は博士研究員で、現在はアイルランドとウェールズの5つの大学に大きなグループを持つエコストラクチャープロジェクトで働いています。私たちは、生態学的に友好的な海洋構造を見つけようとしています。私たちは使用しています LiDAR 海の岩や構造物をマッピングするための。 あります LiDAR アイルランド海の両側からの点群は、我々は、この場合、海洋生物をモデリングし、監視するために、そのデータを使用しています。を使用します。 LiDAR アイルランド海の3Dマップと海の防衛コンクリートタイル用の3Dプリント金型を作成し、さらには岩形のセメントを印刷します。

-ジョーダン・ロバート

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