A 3D pontfelhőben rejlő lehetőségek

A drónos felmérésből kidolgozott 3D pontfelhő számos elemzésre és mérésre alkalmas. Többféle 3D pontfelhő is létezik, attól függően, hogy milyen szenzorral végeztük az adatgyűjtést. Mi most csak az RGB kamerával készült felvételek alapján készült 3D pontfelhőből végezhető elemzésekről beszélünk.

Mi is az a 3D pontfelhő és miért olyan fantasztikus technológia?

A 3D pontfelhő olyan adatpontok gyűjteménye, amely egy meglévő helyszín vagy objektum 3D-s ábrázolását jelenti. Ezek a pontok térbeli koordinátákkal rendelkeznek, melyek néhány centiméteres vagy akár néhány milliméteres távolságra vannak csak egymástól. Ez a nagyon nagy pontsűrűség teszi lehetővé a pontos méréseket, elemzéseket illetve a részletes térképek létrehozását. Ilyen szintű, részletes adatgyűjtést nem végeznek a hagyományos felmérési módszerekkel.

Az alábbiakban felsorolunk néhány alkalmazási területet és elemzést, ahol komoly előrelépést jelent  a 3D pontfelhő technológia:

1. Térfogat- és területmérések

• Térfogatmérés: A 3D pontfelhő részletességének talán egyik legnagyobb előnye a térfogatmérésben mutatkozik meg, melyet közvetlenül is elvégezhetünk belőle. Hol használható? Néhány, ma már elterjedt példa: Különféle földmunkák, bányászati területek, hulladéktárolók és egyéb területek térfogatának pontos meghatározása. Illetve medrek, gödrök, árkok felmérése.

3D pontfelhő alkalmazása területfelmérésekben:

• Területmérés: Egy adott terület (pl. mezőgazdasági parcellák, építési területek) területének pontos meghatározása.
• Topográfiai felmérések: Egy adott terület domborzati és felszíni formáit, valamint az emberi létesítményeket (utakat, épületeket, folyókat stb.) részletesen ábrázolják.

2. Magassági Profilok és szintvonalak létrehozása 3D pontfelhőből

• Magassági profilok: Egy adott vonal mentén a terep magassági változásainak meghatározása. A magassági profil segít az adott terület domborzati formáinak, mint például dombok, völgyek, és lejtők alaposabb megértésében.
• Szintvonalak generálása: Térképeken a magassági szintek megjelenítése, ami hasznos lehet például tereprendezésnél vagy vízelvezetési tervek készítésénél.   

3. 3D Modellezés és vizualizáció

• 3D modellek létrehozása pontfelhőből: Épületek, tájképek és egyéb objektumok 3D modelljének készítése, amelyeket később vizualizálásra vagy tervezési munkákhoz lehet használni.
• VR és AR alkalmazások: A 3D pontfelhőből létrehozott modellek VR (virtuális valóság) és AR (kiterjesztett valóság) alkalmazásokban való felhasználása.

4. Felszíni egyenetlenség és meredekség elemzése

• Egyenetlenség elemzés: A felszín simaságának vagy durvaságának elemzése. Beleértve a gödröket, dombokat és egyéb felületi jellemzőket.
• Meredekség elemzése: A terep lejtésének meghatározása, ami fontos lehet például a vízelvezetés tervezéséhez, eróziós kockázatok felméréséhez.

5. Környezeti monitoring és változáskövetés

• Növényborítottság kiterjedésének monitorozása: A 3D pontfelhő segítségével könnyedén mérhetők térfogat és terület adatok. Így 3D-ben is mérhetjük a kiterjedését egy területen a növényzetnek. Nagyon hasznos információk ezek a parkok, erdők, golfpályák felmérésében.
• Változáskövetés: Egy terület időbeli változásainak nyomon követése, például erdőirtás, építkezések vagy természeti katasztrófák hatásainak monitorozásával.

6. Pontosság és helymeghatározás

• Georeferálás: A pontfelhő pontos földrajzi helymeghatározása az illesztőpontok alapján. A földrajzilag pontosított 3D pontfelhő, kiváló alap egy terep térképezéséhez, geodéziai munkákhoz.
• Pontossági elemzések: A georeferált 3D pontfelhő és a valós földrajzi adatok közötti eltérések meghatározása és javítása. Fontos lehet tervezési hibák elkerülésében, földterületek és ingatlanok pontos határvonalainak meghatározásában, elavult, digitális térképek frissítésében.

7. Építési és infrastruktúra felmérések

• Épületek és infrastruktúra felmérése: Építkezési projektek előkészítése és nyomon követése. Alaprajzok, keresztmetszetek és magassági tervek készítése.
• Épületinformációs modell (BIM) támogatás
• Tereprendezési tervek: Földmunkák tervezése, beleértve a terep kiegyenlítését, feltöltését és kivágását.
• Híd, út és egyéb struktúrák állapotfelmérése: Az infrastruktúra állapotának felmérésével azonosíthatók a karbantartási igények.
• Vasúti és autópálya hálózatok felmérése: Infrastruktúra állapotának folyamatos nyomon követése és karbantartási igények azonosítása.
• Közlekedés tervezés: Közlekedési csomópontok és körforgalmak tervezése.
• Árvízvédelmi tervek: Gátak, csatornák és víztározók tervezése.
• Vízelvezetési rendszerek: Csapadékvíz-elvezetési rendszerek és vízgyűjtő területek tervezése.
• Energiaellátó rendszerek vizsgálata: Villamosvezetékek, szélerőművek és egyéb energiaellátó rendszerek állapotának felmérése.
• Hálózat tervezés: Mobil tornyok és egyéb távközlési infrastruktúra optimális elhelyezkedésének megtervezése.
• Repülőtér tervezés: Leszállópályák, terminálok és egyéb repülőtéri infrastruktúra tervezése.
• Kikötőtervezés: Kikötők, mólók és egyéb tengeri infrastruktúra tervezése.
• Szélerőmű parkok: Szélerőművek telepítésének tervezése, optimális elhelyezkedés meghatározása.
• Napelem parkok: Napelemes rendszerek tervezése, optimális telepítési helyek meghatározása.

8. Digitális domborzatmodell (DDM) és digitális felszínmodell (DFM) létrehozása 3D pontfelhőből

• DDM: A terep csupasz felszínének modellezése.
• DFM: Az összes felszíni objektumot (pl. épületek, fák) tartalmazó modell létrehozása.

Ezek az elemzések és mérések rendkívül hasznosak lehetnek számos iparágban, beleértve az építőipart, mezőgazdaságot, bányászatot, környezetvédelmet, ingatlanfejlesztést és még sok más területet. Az nagyfelbontású RGB kamerával készült felvételek és a pontos illesztőpontok biztosítják, hogy a pontfelhő részletes és pontos legyen, ami alapvető a megbízható elemzésekhez és mérésekhez.

9. Ökológiai és biodiverzitás vizsgálatok

• Faji eloszlás és élőhely térképezése: Az élőhelyek és fajok eloszlásának pontos feltérképezése és monitorozása.
• Növényzet struktúrájának elemzése: Az erdők szerkezetének, lombkorona borítottságának és biomasszájának vizsgálata.
• Ökológiai hatásvizsgálat: Infrastruktúra fejlesztési projektek ökológiai hatásainak felmérése és monitorozása.

10. Kulturális örökség megőrzése és dokumentálása

• Történelmi helyszínek dokumentálása: Régészeti lelőhelyek és történelmi épületek 3D modellezése a megőrzés és tanulmányozás céljából.

11. Várostervezés és Smart City fejlesztések

• Városi területek elemzése: Városi infrastruktúra, épületek, közterületek és közlekedési hálózatok részletes vizsgálata, melynek alapja lehet a 3D pontfelhő vagy az ebből előállított 3D modell és ortofotó térkép.
• Zöldterületek és parkok tervezése: Városi zöldterületek optimális elhelyezkedésének és kialakításának megtervezése.

12. Természeti katasztrófák felmérése és helyreállítása

• Katasztrófák utáni felmérés: Árvíz, földrengés, földcsuszamlás vagy viharok utáni károk felmérése és dokumentálása.
• Helyreállítási tervek: Katasztrófa sújtotta területek helyreállítási terveinek kidolgozása és nyomon követése.

13. Geológiai és hidrológiai kutatások

• Geológiai képződmények vizsgálata: Felszíni kőzetek, földtani törések és egyéb geológiai jelenségek részletes tanulmányozása.
• Vízgyűjtő területek elemzése: Vízgyűjtő területek és vízfolyások térképezése és elemzése.

14. Környezetvédelmi hatásvizsgálatok

• Felszíni szennyezés felmérése: Szennyezett területek azonosítása és a szennyeződés felszínen való kiterjedésének mérése.

15. Ingatlanértékelés és marketing

• Ingatlanok értékelése: Az ingatlanok pontos értékelése a 3D pontfelhők alapján. A pontfelhő több millió pontból áll, amelyek mindegyike pontosan megmutatja az ingatlan különböző részeit a térben. Ez magában foglalja az ingatlan alapterületét, tájolását, épület térfogatát, az épületek magasságának és egyéb méreteinek a mérését. A zöldterületek és a környező ingatlanok vizsgálata is elvégezhető.
• Virtuális ingatlanbemutatók: 3D modellek felhasználása az ingatlanok virtuális bemutatásához.

16. Szabályozási és jogi célok

• Tulajdonjogi viták rendezése: Határvonalak és tulajdonjogok pontos meghatározása.
• Építési szabályozások betartása: Építési szabályozások és engedélyezési folyamatok támogatása.

Ezek a példák jól mutatják, hogy a modern felmérésből származó 3D pontfelhők rendkívül sokoldalúan felhasználhatók különböző iparágakban és kutatási területeken, és jelentősen hozzájárulhatnak a pontos és megbízható adatok előállításához és elemzéséhez.

Óriási potenciál rejlik a technológiában és gondoljunk csak bele, hogy a mesterséges intelligencia megjelenésével milyen lehetőségeket fog még magával hozni a közeljövőben.