Kombinere data fra drone og laser til BIM formål

Abstract

Det blir stadig mer utbredt å lage intelligente 3d modeller, såkalte BIM modeller, av eksisterende bygg. Både som et hjelpemiddel for eventuelle framtidige endringer på bygget, og ved behov for å få eldre bygg inn i et system hvor man kan ha all informasjon om bygget i en oversiktelig digital form. Denne jobben gjøres i dag stort sett ved at en skanner bygget med en laserskanner, for så å modellere en 3d modell i BIM programvare med den lasergenererte punktskyen som hjelpemiddel. Denne oppgaven undersøker om det er mulig å bruke drone og fotogrammetriprogramvare som et supplement til laserdata under slikt arbeid, for å skape et datasett som dekker også de områder av et bygg hvor en laserskanner har vansker med å nå. Og dersom det er mulig, finne en metode for å slå sammen data fra laser og drone til en kombinert punktsky som dekker hele bygget. I tillegg undersøker vi om dataene fra drone vil være nøyaktige nok til å kunne brukes i slikt arbeid. Både fotogrammetri og laserskanning har vært brukt lenge innen geomatikken, og teoridelen går gjennom hovedtrekkene til begge, hvilke prinsipper som ligger til grunn for fotogrammetrien vi benytter oss av, samt norske og internasjonale regler og retningslinjer for arbeid av denne typen. Vi bruker B bygget på campus, NTNU Gjøvik til våre undersøkelser, og gjør en rekke analyser på innsamlede data. Planen om å bruke laserskanner for å skanne bygget selv ble skrinlagt kort tid før innlevering, og er grunnen til at fokuset er mer på fotogrammetri enn laser i alle deler av rapporten. Analysene som inkluderer både fotogrammetri og laserdata, bruker laserdata fra en tidligere bacheloroppgave. Vi ser på alternative metoder en kunne valgt, og drøfter resultatene av våre analyser. Vi konkluderer med at det er mulig å kombinere data fra laser og drone til en felles punktsky som kan brukes for å lage en BIM modell. Og at siden kravet til nøyaktighet settes av kunden ved bestilling, vil det komme an på prosjektets natur om dronedata er nøyaktig nok til å tas i bruk ved slike jobber.

The construction of intelligent 3d models, so called BIM models, based on existing buildings is becoming more and more common. Both as an assistance to eventual future changes in the building, and to get older buildings into a system where you have all the information needed in a digital system. This job is usually done by scanning the building with a laser, and then creating a 3d model in BIM software, using the point cloud generated by the laser as a guide. In this report we are examining if it is possible to use a drone and photogrammetry software to supplement laser data, so you get coverage even in places where the laser scanner is not able to reach. If it is possible, we will also find a method to merge the data from laser and drone, to make a combined point cloud that covers the whole building. In addition we will examine if the data from the drone is precise enough to this kind of work. Both photogrammetry and lasers have been used for a long time in geomatics, and our theory part is exploring the main traits of both, what the basic principles are for the kind of photogrammetry we use, and Norwegian and international rules and guidelines for this kind of work. We will use the B-building on the NTNU Gjøvik campus for our work, and analyze the acquired data. The plan to use a laser scanner to scan the building had to be aborted a short time before the deadline, and that lead to more focus on the photogrammetry part in the report. When the analysis requires both photogrammetry and laser data, we are using laser data from a previous bachelor project We will examine alternative methods to our task, and discuss the results from our analysis. We conclude that it is possible to combine data from laser and drone to a combined point cloud, which can be used for BIM purposes. Since the demand of precision is set by the customer when ordered, it will depend on the nature of the task if the data from drones is precise enough.