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Anwendung des Lixel X1 SLAM-Scanners bei der Volumenmessung

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Verwenden Sie den Lixel X1 SLAM-Scanner zur Erstellung von farbgetreuen Punktwolkenmodellen und DEM-Modellen, um die anschließende Berechnung des Pfahlvolumens zu erleichtern.

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Projekt-Hintergrund

Die Volumenmessung ist ein wichtiges Mittel für Industriezweige wie das Bauwesen, die Bergbauverwaltung und die landwirtschaftliche Produktion, um Produktionspläne zu formulieren, Materialien zu inventarisieren, Mineralreserven zu inventarisieren und die landwirtschaftliche Produktion zu erfassen.

Aufgrund der unterschiedlichen Neigungsänderungen der Pfahloberfläche kann die Einzelpunktmessung oft nicht die tatsächliche Form des Pfahls wiedergeben, und die Datengenauigkeit weist einen großen Fehler auf und eignet sich nicht für die Verwaltung eines Pfahls mit einer großen Fläche, was zeitaufwändig und arbeitsintensiv ist.

Punktwolkenmodelle mit unregelmäßigen dreidimensionalen Strukturen wie Grubenhalden, Getreidehalden, Baugruben und Schiffssilos werden durch Scannen mit einem handgeführten Laserscanner erstellt. Einfaches Berechnen von Volumen, Fläche oder Kapazität.

Der Lixel X1 wird aufgrund seiner bequemen Erfassungsmethode, der effizienten Datenverarbeitung und der hohen Präzision häufig für Pfahlmessungen in Branchen wie dem Ingenieurwesen, dem Bergbau und der Landwirtschaft eingesetzt.

Traditionelle Messmethoden

Die herkömmliche Methode besteht in der Verwendung von Totalstationen oder GPS und RTK, um die Koordinaten von diskreten Punkten auf der Oberfläche von Lagerstätten zu messen und dann das Volumen von Erzpfählen zu berechnen.

Aufgrund der komplexen Oberflächenform dieser Lagerstätten sind die gemessenen Punkte begrenzt, und einige Erhebungen können nicht beobachtet werden. In der Praxis kann das Pfahlvolumen nur durch eine Höhenliniensimulation berechnet werden;

Bei der Photogrammetrielösung ist es schwierig, Punktpaare einiger Pfähle zuzuordnen, was zu einer schlechten Genauigkeit bei der Zuordnung von dichten Bildern und zu erheblichen Messfehlern führt.

Nachteile der traditionellen Messmethoden

1.Geringe Effizienz: Herkömmliche Lösungen verwenden eine Einzelpunktmessmethode, die eine Totalstation zur Aufzeichnung von Einzelpunktdaten erfordert, und es kann jeweils nur ein Einzelpunkt aufgezeichnet werden

2.Arbeit und Professionalität des Personals: 1 Tachymeterbediener, 2 Spiegelpolverschieber und 1 Schreiber sind erforderlich, außerdem sind hohe professionelle Messkenntnisse erforderlich.

3.Geringe Genauigkeit: Es können nur Einzelpunktdaten erfasst werden, was oft zu einer unvollständigen Datenerfassung führt und die Genauigkeit der Volumenberechnung beeinträchtigt.

Lixel X1 Mobile Laser-Scanning-Lösung

Lixel X1 verwendet die SLAM-Technologie (d. h. Echtzeit-Positionierungs- und Kartierungstechnologie, Hardware- und Software-Integrationsschema, Multisensor-Mikrosekunden-Taktsynchronisation und Echtzeit-Rekonstruktionsalgorithmus). In verschiedenen unbekannten Umgebungen kann es einfach und bequem genaue und farbgetreue Punktwolkendaten ohne GNSS-Signal erfassen.

Nach dem Scannen des Pfahlbereichs können wir Punktwolkendaten erhalten, die die tatsächliche Struktur des Pfahls widerspiegeln.

Mit Hilfe der Nachbearbeitungssoftware LixelStudio kann das 3D-Modell des Pfahls genau an die Punktwolke angepasst werden, oder die Punktwolkendaten können direkt für eine schnelle Volumenberechnung der Punktwolke verwendet werden.

Der Vorteil der Lixel X1 Lösung

1.Lösen in Echtzeit: Die Datendekodierung in Echtzeit ermöglicht den Export der verfügbaren Daten unmittelbar nach dem Scannen. In der mobilen Software LixelGO können Sie den Effekt der Punktwolke in Echtzeit überwachen, um die Datenqualität zu gewährleisten und ein umfassendes Scan-Erlebnis zu ermöglichen.

2.Hohe Effizienz: 90 Minuten ultralange Betriebszeit im Dauerbetrieb und hohe Fähigkeit zur Wiederaufnahme des Scannens vom Haltepunkt aus. Große Szenen erfordern keine segmentierten Operationen, Punktwolkendaten können kontinuierlich auf einmal gewonnen werden, was Zeit für die Nachbearbeitung der Datenregistrierung spart

3.Umfangreiche Informationserfassung: Hochpräzise Bildverarbeitungs- und Laserfusionstechnologie erzeugen farbgetreue Punktwolken in Echtzeit, um die reale Welt zu verdoppeln. Insbesondere bei der Messung von detaillierten Texturen und unregelmäßigen Strukturen können Farbpunktwolken intuitive Referenzen für die 3D-Modellierung, die Strukturvektorisierung und die Erkennung von Strukturattributen liefern, was den Arbeitsaufwand für die anschließende Modellierung erheblich reduziert und die Arbeitseffizienz verbessert.

Von Problemen zu Lösungen

Im Vergleich zu herkömmlichen Messmethoden lassen sich mit der mobilen 3D-Laserscanning-Technologie Punktwolkendaten effizienter und mit weniger Personal erfassen.

Nehmen wir als Beispiel einen Scanbereich von 1000 Quadratmetern:

- Scannen vor Ort: 1 Person für die Datenerfassung vor Ort, Rekonstruktion in Echtzeit, 10 Minuten.

- Datenverarbeitung außerhalb des Standorts: 1 Person für die Nachbearbeitung der Daten.

Arbeitsablauf

Planung der Route:

Bei der Vermessung des Pfahlbereichs vor Ort planen wir eine schlangenförmige Route mit einem Abstand von höchstens 20 Metern zwischen den Pfaden, um die Dichte und Qualität der Punktwolke zu gewährleisten. Gleichzeitig überschneiden sich die Anfangs- und Endpunkte der Scanroute. Wenn es zu Überlagerungen in der Punktwolke kommt, können die Anwender diese bei der Nachbearbeitung korrigieren und optimieren.

Datenerfassung:

Der Bediener hält die Lixel X1 in der Hand, um den Pfahlbereich entsprechend der geplanten Route zu scannen. Während des Vorgangs ist kein Stationswechsel oder eine nachträgliche Ausrichtungskorrektur erforderlich, was zu einem reibungslosen Scannen vor Ort führt. Der Bediener sammelt auch einige Kontrollpunkte im Stop-and-Go-Verfahren, um eine Georeferenzierung durchzuführen.

Gleichzeitig kann der Bediener über die Lixel GO APP den Erfassungspfad, die relative Position, den Effekt der Laserpunktwolke, die Liste der Kontrollpunkte sowie die Situation bei fehlerhaftem oder fehlendem Scannen in Echtzeit anzeigen. Das Scannen vor Ort dauert 15 Minuten.

Datenverarbeitung

Mithilfe der Nachbearbeitungssoftware LixelStudio 3D werden farbgetreue Punktwolkenmodelle und DEM-Modelle erstellt, was die anschließende Berechnung des Pfahlvolumens erleichtert.

Die Daten der Farbpunktwolke :

Wir verwenden unsere Bodenfilterfunktion, um die Bodenpunkte zu klassifizieren und automatisch das DEM-Modell zu erstellen. Das DEM-Modell sieht wie unten dargestellt aus:

Überprüfung der Daten:

Das Ergebnis Punktwolke Daten wurde mit den Koordinaten von fünf Prüfpunkte vor Ort überprüft, und der mittlere quadratische Fehler der Ebene Genauigkeit war 0,029 Meter, und der mittlere quadratische Fehler der Höhe Genauigkeit war 0,004 Meter. Der Gesamtgenauigkeitsfehler liegt innerhalb von 3 Zentimetern, was die Genauigkeitsanforderungen der Pfahlmessung erfüllt.

Schlussfolgerung

Der mobile Laserscanner Lixel X1 kann die vollständige Struktur des Pfahls durch SLAM mit Datenfusion aus mehreren Quellen schnell erfassen. Die Punktwolkendaten können nach Abschluss des Scanvorgangs direkt zur Verarbeitung exportiert werden. In Kombination mit der Lixelstudio Softwarelösung können Benutzer automatisch 3D-Modelldaten generieren und die Länge, Breite, Größe und das Volumen des Pfahls intuitiver und bequemer messen, was die Betriebseffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Methoden um mehr als das Zehnfache erhöht.

Mit der Lixel X1 Lösung können Messungen und Bestandsaufnahmen jederzeit und überall durchgeführt werden. Dies spart Zeit vor Ort und verbessert die Effizienz der Datenverarbeitung und die Genauigkeit der Ergebnisse erheblich, wodurch die wirtschaftlichen und zeitlichen Kosten eines einzelnen Vorgangs stark reduziert werden. Das integrierte Design des Lixel-Scanners lässt sich leicht mit einer Hand greifen und ist somit körperfreundlich. Und seine vielseitigen Einsatzmöglichkeiten, wie z. B. Rucksack, Fahrzeug und Drohne, ermöglichen dem Lixel X1 Scanner eine Vielzahl unterschiedlicher Szenarien und Anwendungen.