Pinto Creek大橋修建于1949年，位于美國亞利桑那州鳳凰城東部約1.5小時車程的60號高速公路上，毗鄰Tonto國家森林區(qū)，作為羅斯福總統(tǒng)公共工程計劃的一部分而建立。大橋座落在陡峭的峽谷之上，站在橋上可以欣賞周圍鄉(xiāng)村的優(yōu)美景色。
經過60多年的使用，大橋已經開始出現老化現象。據2014年的檢驗和評估結果顯示，該橋的綜合評定結果為差級，存在結構缺陷問題。
盡管大橋仍處于開放使用狀態(tài)，但老化問題迫使重建計劃不得不提上日程。因為舊橋的周圍沒有可繞行的道路，重建后的新橋將會建在現有橋梁的北面，屆時舊的Pinto Creek大橋將被拆除。
無人機拍攝的點云圖模式下Pinto Creek大橋示意圖
無人機勘察
Pinto Creek大橋重建項目目前正處于初期階段，亞利桑那州交通部（DOT）正在對周圍峽谷進行巖土工程勘察事宜，以確保適合新橋的修建工程。該區(qū)域內的任何新建筑必須首先通過詳盡的勘察，以確保工程對Tonto森林區(qū)域內及其周圍環(huán)境的可持續(xù)性和影響。橋梁建筑與周圍的自然環(huán)境融為一體是至關重要的。這個峽谷大約有80米深，所以如果用傳統(tǒng)的勘察方法需要一整天的時間才能完成從上到下的勘察，這包括使用攀巖裝備下降到峽谷下面和步行穿過巖石地區(qū)。傳統(tǒng)的方式具有一定的風險性，既危險效率又低。
Pinto Creek大橋周圍崎嶇的地形和敏感的自然環(huán)境，為無人機提供了完美的使用機會。無人機能夠快速收集數據，并幫助土地勘察員避開危險?？辈礻犑褂?DR公司的站點掃描無人機飛到Pinto Creek河上，并在單程飛行中捕捉到了整個區(qū)域的信息數據。
Jeremiah Johnson是3DR公司的解決方案架構師，也是當天的飛行員。當天從橋的西端起飛，用現場掃描應用程序飛行掃描了大約7.5平方米的面積。Johnson設置了交叉飛行航線，并選擇適合的高度和框架角度進行相應尺寸的掃描。這次飛行花了半個小時，收集到了358張高分辨率的照片。
Johnson說：“如果使用傳統(tǒng)的方法，這項工作至少需要一天時間從上到下進行勘測。然而，更大的挑戰(zhàn)是處理使用傳統(tǒng)方法收集來的數據，如果想要得到和使用無人機同樣的精度，則大約需要兩周的時間。”
3DR制作出四種可交付的數據，包括正交馬賽克、數字高清模型、覆蓋和點云模式。為了使無人機數據在BIM工作流程中更有效的使用，3DR公司將詳細的點云圖移交給了Autodesk的橋梁設計方和專家團隊。
InfraWorks軟件中新建橋梁參數化構件的修改示意圖
數據的處理
將原始的點云數據導入InfraWorks軟件中，對其進行處理，提取并將地形特征進行分類。幾個小時后，點云過濾完畢，隨后建立出一個完整的模型——聚集點云，海拔數據和現有設施的完整模型。這為設計新橋提供了豐富的背景信息。
Autodesk公司的首席研究工程師Sridharan說道：“使用無人機提取的點云數據信息，改善了設計和為現有環(huán)境建模的速度、效率和便利性。精細的細節(jié)有助于設計師識別存在的問題，從而可以為基建的設計提出合理的解決方案。”
新橋的設計
Autodesk產品線的經理Ara Ashikian先生介紹：“點云數據就緒后，在幾小時內用Infraworks創(chuàng)建了幾個橋梁模型，定制了道路校準和減緩坡度，并且輕松地修改了各個橋梁組件的參數。”
“無人機數據可以創(chuàng)造豐富的點云，這對指導參數化橋梁建模非常有用。” Ashikian說道“通過Pinto Creek的點云，我在周圍峽谷及其特征的真實環(huán)境背景中設計出了一座橋梁。”
隨后轉到Revit軟件中進行深化設計，Ara把最終的橋梁文件導入Autodesk Revit，以執(zhí)行更詳細的設計。由于該結構的所有底層組件都是基于幾何參數，因此可以很容易地將它們導出到Revit和其他工具軟件中，而無須重新創(chuàng)建或執(zhí)行任何新的操作。
現場掃描文件應用程序的示例圖像，顯示了Pinto Creek大橋的交叉線網格
3DR無人機勘察的主要交付成果
一次30分鐘的飛行勘察能帶來哪些成果？到當天結束時，3DR已經完成了四個主要的可交付成果：
正交馬賽克
通過處理358個捕獲到的圖像，3DR將整個站點的詳細正交馬賽克拼接在一起，提供清晰的空中數據，這些數據可以在Autodesk工具（如Civil 3D、Infraworks等）中進行有效應用的操作。
Pinto CreekPinto大橋正面影像
數字高清模型
3DR捕獲的可用于創(chuàng)建數字高清模型的數據，為勘察員提供了清晰、準確的整個峽谷不同高度的視圖。
Autodesk Recap 360 Pro中的DEM
覆蓋
通過將地形勘察數據導入現場掃描，并將其覆蓋在正交馬賽克上，3DR能夠輕松的將實際情況與最初的勘察計劃進行比較，并分析出有關該位置的新見解。
點云
3DR使用ReCap 360 Pro創(chuàng)建出一個站點的點云，可以在整個設計和工程施工過程中簡單地編輯、測量和做標記注解。
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