Siltojen ja alikulkutunnelien kartoittaminen ja 3D-mallintaminen kaupunkimallinnusta varten

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä tutkimus kahden eri mittausmenetelmän: valokuvamittauksen ja käsilaserkeilauksen hyödyntämisestä siltojen ja alikulkutunnelien kartoituksessa. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää, voiko Kuopion kaupunki alkaa hyödyntää näitä mittausmenetelmiä kaupungin silta- ja tunneliaineistojen täydentämisessä sellaiseksi, että niitä voidaan käyttää 3D-mallinnukseen.

Ensiksi suoritettiin molempien menetelmien mittaukset. Sen jälkeen valokuvamittauksen aineisto käsiteltiin Pix4D-ohjelmalla ja käsilaserkeilauksen aineisto CloudCompare-ohjelmalla niin, että lopputuloksiksi saatiin georeferoidut pistepilvet. Lopuksi georeferoitua aineistoa käytettiin 3D-mallinnukseen.

Käsilaserkeilaus aineistosta ei saatu tehtyä yhtään mallia, koska aineiston laatu oli niin huonoa. Se johtui laitteesta ei käyttäjistä. Valokuvamittausaineistosta saatiin tehtyä yksi malli. Yhtä lukuun ottamatta muidenkin kohteiden sijaintitarkkuus olisi riittänyt mallinnusta varten, mutta ne epäonnistuivat muilla tavoin. Suurin syy huonoihin tuloksiin oli kuvaustapa, jonka vuoksi peitto jäi liian pieneksi. Tulosta voitaisiin parantaa tihentämällä kuvausväliä. Mittaukset olisi mahdollista suorittaa valokuvamittauksella. Muita vaihtoehtoja mittausten suorittamiseen olisivat maalaserkeilain ja takymetri. Takymetri on kuitenkin parempi vaihtoehto, koska muihin menetelmiin verrattuna se on varmempi ja nopeampi ja sillä saataisiin mitattua kaikki kohteet yhdellä menetelmällä.

The purpose of the thesis was to conduct a study about utilising the photographic measuring and the handheld laser scanning in the surveying of bridges and underpasses. The objective of the thesis was to clarify if the city of Kuopio can begin to utilise these measuring methods when supplementing the bridge materials and underpass materials of the city so that they can be used to 3D modelling.

First the measurements of both the methods were performed. After that the material of the photographic measurement was processed with the Pix4D software. In addition, the material of the handheld laser scanning was processed with the CloudCompare software. As the results the georeferenced point clouds were obtained. Finally, the georeferenced material was used for 3D modelling.

Due to the poor quality of the material, no model was created from the handheld laser scanner material. Only one model was made from the photographic measuring material. The biggest reason for the poor results was the method of photography because of which there was not enough overlap. The result could be improved by taking photos with higher density. It would be possible to use the photographic measuring. It would also be possible to use a tacheometer and a terrestrial laser scanner. However, the tacheometer is a better alternative compared to the other methods because it is more reliable and quicker and with it all the targets would be measured with one method.