LiDAR Point Cloud
Dat CycloMedia Technology 360 graden panoramabeelden (Cyclorama’s) opneemt, is bij veel mensen al bekend. Maar tegenwoordig wint CycloMedia ook een volledig driedimensionale puntenwolk in door middel van LiDAR. Door de zeer hoge dichtheid en positienauwkeurigheid stelt het gebruikers in staat om vanaf kantoor de buitenruimte in 3D te verkennen. De LiDAR Point Cloud is te gebruiken voor 3D-visualisaties, karteren, volumemetingen, asset management en vele andere toepassingen.
Door Remco Takken
LiDAR
LiDAR is een remotesensing-techniek waarbij heel snel achter elkaar laserpulsen worden uitgezonden. Als een puls een object raakt, wordt hij teruggekaatst. Het systeem houdt van elke teruggekaatste puls bij hoelang deze onderweg is. Aan de hand daarvan wordt de afgelegde afstand berekend, die wordt omgezet naar een punt in 3D. Als dit maar vaak genoeg wordt gedaan (lees: miljoenen keren), ontstaat er een zogenaamde Point Cloud. Ofwel in het Nederlands: een puntenwolk.
Foto’s én scans
De puntenwolk wordt opgenomen door het mobilemapping-systeem van CycloMedia. In aanvulling op het reeds bekende, gepatenteerde camerasysteem kan er een LiDAR-sensor toegevoegd worden.
Dit systeem is in staat om met 32 laserstralen in totaal 700.000 laserpulsen per seconde uit te zenden. De LiDAR-inwinning gebeurt dus gelijktijdig met het reguliere proces van Cyclorama-opnames. Hierbij wordt om de vijf meter een Cyclorama gemaakt. Het inwinnen van de puntenwolk is een continu proces. Omdat de puntenwolk en de beelden tegelijk worden opgenomen, is het mogelijk om met behulp van de Cyclorama’s elk punt uit de LiDAR Point Cloud te voorzien van een kleurwaarde. Zo wordt de Point Cloud niet alleen een volledig driedimensionale dataset, maar is het ook een fotorealistische weergave van de buitenruimte. Naast de kleurwaarde wordt ook bijgehouden hoe goed een puls gereflecteerd is. Dit maakt het mogelijk om bijvoorbeeld objecten als wegmarkeringen en verkeersborden heel eenvoudig te herkennen in de puntenwolk.
Kenmerken LiDAR Point Cloud
700.000 pulsen per seconde, 2 centimeter relatieve nauwkeurigheid, fotorealistische kleuren, reflectiewaarden en volledig 3D. Gemiddelde puntdichtheidopname bij 40 kilometer per uur: > 2500 punten per vierkante meter op de grond, > 1900 punten per vierkante meter van een muur op 10 meter afstand gemeten, > 1500 punten per vierkante meter van een plafond op 4,5 meter.
Measure Smart
De puntenwolk wordt na inwinning automatisch beschikbaar in Street Smart, de nieuwe viewer van CycloMedia. Met de geïntegreerde Measure Smart-functionaliteit zijn de data van de driedimensionale puntenwolk meteen voorhanden voor elke gebruiker en kan er op een eenvoudige manier nauwkeurig gemeten worden.
Nauwkeurigheid
De locatienauwkeurigheid van alle opnamelocaties heeft (over heel Nederland gezien) een gemiddelde standaardafwijking van 10 centimeter.
Dit geldt niet voor lange tunnels, bosrijke gebieden en urban canyons. De relatieve nauwkeurigheid bedraagt 2 centimeter. Hiermee wordt de nauwkeurigheid in de afstandmeting van de afzonderlijke pulsen bedoeld. Door middel van intelligente filtering wordt de nauwkeurigheid verder verhoogd. De hoge nauwkeurigheid maakt het uitermate geschikt voor toepassingen waarbij het meten van afstanden, oppervlaktes en volumes van belang is. De puntenwolk zorgt ervoor dat dit niet alleen nauwkeurig kan, maar ook eenvoudig én snel.
Toepassingen
CycloMedia richt zich met LiDAR Point Cloud onder andere op gebruikersgroepen binnen de overheid en in de bouw- en infrasector. Het is bijvoorbeeld heel eenvoudig om de puntenwolk te gebruiken binnen de BIM-omgeving van infrastructurele projecten. Hierbij kan het ontwerp worden gecombineerd met de huidige omgeving in 3D. Dit heeft meerdere voordelen: de context van een project wordt direct duidelijk, waardoor het bijvoorbeeld makkelijker wordt om te communiceren binnen de projectgroep, met opdrachtgevers en vooral: met omwonenden. Ook is het mogelijk om maatvoering en geometrie, punten, lijnen of vlakken te genereren, bijvoorbeeld voor het maken van 3D-GIS-kaarten, of met de BGT als onderlaag. De LiDAR Point Cloud maakt het heel eenvoudig om direct te meten en te karteren in de puntenwolk. Dit maakt ook het bijhouden van de kern- en basisregistraties zoals BGT en BOR sneller en simpeler. Andere mogelijke toepassingen zijn afwateringsmodellen, het bijhouden bodemdaling, metingen onder tunnels en viaducten, vegetatieanalyses, het bepalen van de ‘Line of Sight’ (bijvoorbeeld voor de verkeersveiligheid), mutatiesignalering, volumeberekeningen en ‘feature extraction’.
Software
Omdat ook steeds meer softwarebedrijven het belang van puntenwolken zien, wordt het met de dag eenvoudiger om puntenwolken te gebruiken. Van oudsher konden CAD en BIM pakketten als puntenwolken inladen, maar gebruik ervan was vaak traag en niet intuïtief. Spelers als Autodesk en Bentley zetten vol in op 3D en puntenwolken, wat tot gevolg heeft dat het inladen sneller gaat en het gebruik eenvoudiger is. Ook leveranciers als Esri en Hexagon Geospatial spelen hier steeds meer op in, zodat de puntenwolk niet alleen maar een databron is voor de landmeter, maar nu ook voor het GIS-team beschikbaar komt. Volgens Tom van der Putte, productmanager bij CycloMedia, is dit de sleutel tot het succes van de puntenwolk: “Het valt of staat met de manier van aanbieden. Een puntenwolk kan nog zo mooi of nauwkeurig zijn, als niemand er iets mee kan, gebeurt er ook niks mee. Daarom biedt CycloMedia de puntenwolk ook online aan zodat de puntenwolk ook zonder plugins, gewoon via de browser gebruikt kan worden. We gaan er ook van uit dat gebruikers hierdoor nog veel meer andere toepassingen zullen gaan bedenken.”
