利用3D数字化设计数据进行公路建设-案例研究-09数字交付的质量控制
2018-05-15   点击:

【摘要】3D数据输入与计划不符,且没有合适的LOD。原始的地面测量数据不再准确地反映出作为设计基础的地面条件。缺乏对数据进行良好管理的流程和基础设施。其后果是重复审查数字数据,在施工后重新收集原始地面数据,重新创建数字设计数据,并小心管理不兼容的专有系统之间的数据交换。专有系统之间的数据交换将是一个持久的挑战,直到数据模式差距已经关闭,软件供应商 . . .

数字设计数据

一旦设计的基础确定为合理,关注将转向设计数据本身的完整性和准确性。如果没有描述坐标系和将数据连接到地面的信息,地理空间数据(包括3D数据)就毫无意义。因此,要认为完整,3D数据需要包含元数据。

完整性和准确性还表示设计意图在3D数据中的传达程度以及3D数据如何准确反映理想化设计。这些概念在第7章中被引入为模型密度。准确性的最后一部分涉及错误检查。目前,用于检查3D数据中的错误的过程是手动视觉评论。更容易出现错误的区域,例如表面中的空洞和尖峰,是不同建模方法交互的地方。(8)较新的设计软件使连接不同走廊变得更加容易,并将走廊等线性模型与滞留池和中间坡度等非线性模型相结合。

元数据
测量员元数据通常包含在调查基础地图中,并作为调查基础地图CAD版本中的文本。它通常打印在计划中的控制表上,并被理解为适用于计划集中的所有工作表。通过数字交付,设计意图通过几个不同的文件传达。元数据应该包含在每个3D数据文件中。如表36所示,使用标准坐标系时,这会得到简化。

表36:3D数字数据文件中的必要调查元数据。
 

 

元数据元素 包含控制数据 包含数字设计数据
水平基准 只有非标准投影
垂直基准 只有非标准投影
坐标系 总是
投影定义 只有非标准投影
网格比例因子 总是
测量单位 总是

 

在单个文件中包含元数据可以使三维数据与其他数据源(例如湿地的GIS图层)对齐,但不会影响数据的本地准确性。换句话说,这些数据允许将数据放置在地球上的正确位置。如果地理空间数据与项目数据集的其余部分分离,它将确保地理空间数据的持久性。

施工数据质量控制

施工数据是指实时验证过程中收集到的三维数据,并测量支付数量。该机构的调查手册和CADD手册是检查组的宝贵资源。调查手册通常记录质量控制方法和数据收集的标准程序,包括一组用于标记点的标准字段代码。字段代码通过指示它们代表的特征给出收集的点的含义,并用于自动创建线条,多边形和曲面。

检查员需要帮助他们选择正确工具的信息,(8)并了解他们在数据收集器上看到的信息。检查员还需要了解他们所测量的数量是如何补偿的; 并非所有项目都支付所执行的确切数量。

实时反馈
Inspector将3D数据加载到数据收集器上,然后进入现场检查公差。等级检查的位置公差应考虑到这一点,即3D数据中的中间距离,仪器公差和AMG仪器公差都是相加的。位置往往是一个小的接受因素; 例如平滑度和斜坡局部精度问题,对于路面来说至关重要。为了最大限度地减少测量差异的可能性,强烈建议控制可以控制的变量。表37列出了这些建议的理由。

表37:成功实时验证控制的变量。
 

 

变量 碰撞 减轻
3D数据 中间坐标距离是累积的。 使用相同的3D数据,称为记录模型,由承包商和驻地工程师审查并同意。(8)
调查工具 由于精度差异\,不同类型的仪器将为同一点提供不同的测量结果。 使用相同类型的仪器来检查用于执行它的结构。(15)
调查控制 测量结果与控件建立的真实度相关。使用不同控制的测量不具有可比性。 使用相同的主控和辅助控制来检查执行它的工作。(15)

 

其他可能导致不同测量结果的变量是GNSS测量和GNSS历元的RTK修正的来源。GNSS解决方案精度受随机和系统误差的影响。不同的RTK校正源将提供不同的位置解决方案,因为提供RTK校正的基站将经历不同的随机和系统误差。虽然两种解决方案都应该在工具的广告精度范围内,但差异可能是累积的,导致与3D数据的感知偏差更大。

如果在相同的GNSS时期没有检查工作,使用相同的RTK修正来源并不是绝对可靠的,因为来自大气扰动的系统误差在不同时期可能不同。使用相同的工具和不同的GNSS职业中相同的RTK校正源可能产生不同的位置解决方案。同样,两种解决方案都应该在工具的广告精度范围内,但与3D数据的差异可能是累积性的,如图107所示。
 

该图显示了AMG仪器精度和检测仪器精度的误差如何累积。 图形显示表示3D数据表面的线条。 在上面是代表建造等级的另一条线。 它与3D数据之间的距离是AMG仪器的精度。 在建造等级以上,有一条线表示检查员的高程测量解决方案。 该线与构建的等级线之间的距离表示检查器仪器精度。 精密,AMG和检测仪器之间的累积差异是明显的结构性结果。 需要设置位置公差以考虑此错误累计。
图107:插图。GNSS解决方案精度的累积效应。

说明规范
一些付款是使用常规部分进行的,而不是执行的确切工作。对于图108所示的管道,检查员将使用流动站进行一些观察,以检查,测量和记录所进行的工作。
 

该图显示了如何对管道安装执行实时验证和测量。 我们在挖出的沟里看到了一条管子的照片。 箭头代表观察位置。 未存储但用于实时验证以检查管道是否正确安装的观测值为红色。 蓝色箭头表示应存储以记录竣工位置的观测值。 红色虚线表示实际挖掘的横截面。 蓝色的矩形横截面形状表示用作每个规范的挖掘支付的基础的横截面。
图108:插图。使用实时验证进行管道安装。

在25英尺的间隔内,检查员可以根据最终地面来验证沟槽宽度,管道位置,垫层深度和覆盖层。管道观测的顶部可以被存储以记录管道的建造位置。没有其他观察需要被存储。管道观测的顶部将提供管道的长度。在这种情况下,规范根据常规部分支付挖掘费用。检查员不需要收集实际挖掘表面来计算支付数量。

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