主要城市建设现场数字化监测

卡尔斯鲁厄拥有超过30万居民，城市主要区域拥有16万辆汽车，每年有1.9亿电车乘客，在德国西南部的交通规划中起着决定性的作用。不仅A5高速公路影响了大卡尔斯鲁厄地区的规划方案，而且还影响了B10州街在市中心的使用。这是该地区最重要的内城东西连接。卡尔斯鲁厄市和巴登-符腾堡联邦州对交通和整个地区的发展做出了反应，推出了两个特殊的隧道项目，以缓解地面交通，项目名为“联合解决方案”。

像“联合解决方案”这样的项目并不是只有支持者。建筑噪音、日常生活的干扰、成本、污染和环境限制只是在进行这类大型城市项目时必须考虑的潜在问题的一部分。卡尔斯鲁厄市和卡尔斯鲁厄铁路基础设施协会(Karlsruhe Rail Infrastructure Society, KASIG)作为建设者已经为此目的发起了一场长期和早期的信息宣传运动。这以项目网站的形式进行，也通过公共活动和信息中心进行。建筑商以及参与的建筑公司和财团的目的也在于最大限度地利用数字解决方案为施工现场文档提供可能。Karlsruhe Ingenieurbüro GEO GmbH所使用的Leica Geosystems的测量解决方案是该数字文档中的决定性因素。

从第一天起就具有最高的精确度

建筑公司Ed. Züblin和Schleith负责埃特林格托旁边的克里格斯strassentnel的建设。结合Kaiserstrasse的第二条隧道，这两个建设项目都是卡尔斯鲁厄市的“综合解决方案”，将分别有助于显著改变2020年和2021年市中心的交通状况。在克里格斯大街，这意味着车辆被压在地下，而有轨电车、行人和所有的自行车在地面上行驶。在一条长达1600米的道路上，这条公路隧道极大地改变了城市景观——在施工过程中也是如此。因此，建设规划和后续的建设监理工作也显得尤为重要。由DB Engineering & Consulting、Emch+Berger和BUNG组成的建设监理合作的目标是在测量、证据保存和监测方面获得最高的精度。在进行新的施工区段之前，任务是对建筑面积进行初步测量，并在各侧街道进行50米的面积测量。数据的预期精度为2 cm。这项任务由IngenieurTeam GEO团队接手，使用的是徕卡Geosystems无人机(UAV)。该技术配备了RTK和GNSS模块，可以平行于现场操作收集机载数据，通过将无人机和索尼阿尔法6000与20mm镜头相结合，提供高精度数据。

在市中心飞行是一个特殊的挑战

在该项目周围，联邦法院和卡尔斯鲁厄国家剧院是关键建筑。按照隧道施工现场的惯例，必须确保施工不会导致环境的计划外变化。必须排除任何减少或不需要的体积变化。必须对这种排除进行记录和监控。由于安全和时间的原因，只能在有限的程度上与施工措施并行使用。在以效率为导向的项目过程中，无人机的使用被认为是数据捕获的最佳解决方案。与使用地面方法进行纯粹基于点的数据采集相比，3D测量和监测的优势尤其体现在生成数据的各种使用场景中。它们不仅可以回答测量工程师的问题，也可以作为施工过程中交通路线规划的依据。它们可以用于前期和回顾性的建筑规划，并几乎是实时计算容积的决定性因素。

一方面使用无人机的优势，另一方面在城市中心飞行的挑战。因此，在规划自动飞行时，必须考虑到城市的狭窄，因此，必须明确确定飞行路线和高度。潜在的飞行干扰，由起重机，植被和可能的磁场干扰，由于现有的基础设施和发展发挥作用。因此，IngenieurTeam GEO在勘测无人机使用领域的经验丰富的专家Benjamin Busse特别强调了规划阶段所有利益攸关方的参与。

“德国的新无人机规定不允许飞越联邦街道，”Busse说。“多亏了与所有利益相关者的良好关系，我们获得了内城航班飞越B10的特别许可，包括交通、行人和有轨电车。”

使用无人机的优点是一方面，在城市中心飞行的挑战是另一方面。因此，在自动飞行的规划中已经考虑到城市的狭窄，因此，飞行路线和高度规划必须有明确的定义。潜在的飞行干扰，由起重机，植被和可能的磁场干扰，由于现有的基础设施和发展发挥作用。因此，IngenieurTeam GEO在勘测无人机使用领域的经验丰富的专家Benjamin Busse特别强调了规划阶段所有利益攸关方的参与。

“德国的新无人机规定不允许飞越联邦街道，”Busse说。“多亏了与所有利益相关者的良好关系，我们获得了内城航班飞越B10的特别许可，包括交通、行人和有轨电车。”

数字成果和经济效益

除了经典的正射影照片，客户还希望有高分辨率的单张图像用于文档、数字高程模型和点云。同时，对交通路线规划进行了检查。这是在现有计划的基础上进行的，这些计划与正射影像的信息相结合。由于很好的航班信息和高质量的数据,现在计划开展季度监测、临界体积的计算以及施工现场的一个补充,通过视频和照片日记从鸟的角度在无人机的帮助下解决方案。

我们很快总结了这个决定的原因:使用传统的测量和调查方法，不仅可以显著减少收集的数据，一个5人的团队需要6周的时间来交付想要的结果。该团队由两个人负责无人机的工作流程，只需要7天时间。按照惯例，将使用莱卡地球系统全站仪。亚博5分钟快三客户使用传统方法的成本将比使用无人机解决方案高出180%。从无人机运营商的角度来看，货币视角更具吸引力:IngenieurTeam GEO使用无人机解决方案的成本仅为传统方法成本的五分之一。

“我们将无人机技术视为我们工具箱的一部分，”IngenieurTeam GEO联合创始人兼董事总经理Martin Schwall补充道。“从客户的角度来看，无人机提供了快速和数字化的结果，在获取额外信息方面具有许多优势。”

数字工作流提供了许多优势

使用徕卡地质系统的无人机解决方案提供了许多优势。与建筑项目相关的数字化过程总是依赖于高数据质量和密度。例如，来自无人机飞行的信息不仅可以用于计划和监控，还可以用于机器控制和项目通信任务。在进一步的开发步骤中，无人机的数据也将无缝集成到徕卡地球系统的软件解决方案中。结果不仅更快，而且可以定制，以满足个人的需求很少的努力。虽然传统方法生成选择性数据，但它们不捕获图像数据，因此不允许数字可视化。使用基于无人机的数字端到端解决方案，相应的传感器技术(这里是高分辨率RGB相机)和用于后处理和数据处理的合适软件提供了真正的好处。除了图像，这主要是3D测量信息，基于图像数据的并行检查选项，数据捕获平行于日常业务，以及当地工作的测量工程师和无人机操作人员更高的安全性。生成的数据是回答现有和未来问题的基础，并将有助于存档从第一天开始的所有施工进展。

“作为下一步，徕卡Geosystems将把无人机解决方案完全集成到建筑、监测和测量的软件解决方案中”，徕卡Geosystems无人机产品经理Valentin Fuchs说。“帮助我们的客户可视化信息，并使用收集的无人机数据来自动化和加速流程，是未来发展的更大蓝图的一部分。”