Fusão de dados ALS, TLS e fotogramétricos de curto alcance para a modelagem tridimensional de edificações - Paulo Roberto da Silva Ruiz (2021)
Atualmente, levantamentos LiDAR e fotogramétricos, dadas as suas facilidades operacionais e de automação no processo de aquisição de informações métricas, vêm contribuindo com eficiência na reconstrução tridimensional de edificações, necessárias para a atualização cadastral e modelagem de Informação da Construção (Building Information Modelling BIM) de edifícios existentes por meio da captura de dados relevantes em todo o seu ciclo de vida. Nesse sentido, o presente trabalho avalia a elaboração de nuvens de pontos obtidas a partir de plataformas Light Detection Range (LiDAR) e fotogramétrica para a construção de modelos as-is BIM (em relação ao edifício tal como está) em nível de detalhamento (Level of Detail - LoD) 3 por meio da fusão ou integração múltipla de dados. Os dados LiDAR foram obtidos por plataforma de varredura a laser fixa terrestre (Terrestrial Laser Scanning - TLS) e aérea (Aerial Laser Scanning - ALS), e os fotogramétricos por Aeronave Remotamente Pilotada (ARP). Para a realização desta pesquisa, foi selecionado o edifício da Clínica Escola da Terapia Ocupacional − CETO − localizado no Campus da Universidade Federal do Paraná (UFPR) em Curitiba, Brasil. A metodologia desenvolvida neste trabalho aborda o processamento das nuvens de pontos primárias para serem integradas entre si, gerando cinco modelos de nuvens de pontos do edifício, sendo eles: (i) ALS +TLS; (ii) ALS + Fotogrametria de fachada; (iii) TLS + Fotogrametria de telhado; (iv) Fotogrametria de telhado e fachada; (v) híbrido múltiplo - ALS + TLS + Fotogrametria de telhado e fachada. A partir dos modelos de nuvens de pontos, foram gerados outros cinco modelos as-is BIM do edifício em LoD3. Os dados ALS foram processados na plataforma computacional LASTools. As varreduras TLS foram registradas no software Faro Scene e segmentadas no software CloudCompare. As nuvens de pontos fotogramétricas foram obtidas por Fotogrametria no software Agisoft PhotoScan. As integrações das nuvens primárias foram realizadas com o software CloudCompare empregando o método de registro "Ponto Mais Próximo Iterativo" (Iterative Closest Point − ICP). As modelagens as-is BIM foram realizadas no software Autodesk Revit. A qualidade das modelagens realizadas foi verificada por métodos de inspeção visual e comparações com as medições realizadas em campo. A integração das nuvens de pontos primárias alcançou desvios padrão inferiores a 15 cm, compatível com a literatura. Os modelos 3D de edificações, obtidos de nuvens de pontos baseados em TLS apresentaram as melhores acurácias. O modelo híbrido múltiplo as-is BIM não apresentou carência de dados, representando adequadamente o edifício de estudo em LoD3.