Dudek revoluciona a topografia com drones e tecnologia GIS

Para ajudar os clientes com o cronograma, o projeto e a autorização de seus projetos de construção, a Dudek, uma empresa de consultoria em engenharia ambiental, usa a tecnologia de sistema de informações geográficas (GIS) para concluir os projetos no prazo e dentro do orçamento. Seus clientes trabalham em diversos setores, como serviços de água, energia, varejo, conservação, educação e assistência médica em toda a América do Norte. Combinar drones com GIS foi uma nova abordagem para a equipe da Dudek, e os principais clientes que eles identificaram como ideais para atender com essa integração foram aqueles que trabalham em projetos de energia renovável.

“Fizemos planejamento, engenharia e avaliação do local para determinar se um local era viável para desenvolvimento solar”, disse Steven Hochart, diretor de práticas da Dudek. “Quanto mais rápido esses clientes pudessem obter dados, mais rápido eles poderiam enviar suas solicitações às concessionárias locais para colocar seus projetos na fila... para eles, tudo era uma questão de velocidade. Se sobrevoássemos um pequeno local pela manhã, o cliente poderia ver os dados à tarde.”

Dudek coletou dados de imagens aéreas com drones e os analisou usando GIS, depois os apresentou aos clientes como uma visualização dinâmica. Tudo, desde servidões sendo plotadas até dados topográficos, fica acessível em um mapa quase em tempo real do cronograma do projeto.

No passado, Dudek usou vários sistemas para planejar voos e coletar dados de imagens em campo. Inicialmente, eles usaram o UgCS, software de veículo aéreo não tripulado (VANT) para levantamentos geofísicos. Os dados dos UAVs foram armazenados em laptops e transferidos para o Dropbox, um software de armazenamento de arquivos com armazenamento em nuvem, e, eventualmente, os dados foram movidos para servidores. O processamento de imagens foi feito pelo Agisoft Metashape, uma ferramenta para fotogrametria, adicionando mais complexidades ao fluxo de trabalho anterior de Dudek. Esse processo desarticulado era ineficiente devido à falta de integração e era caro porque cada sistema tinha seus próprios custos associados. Além disso, métodos tradicionais como helicópteros e aviões para pesquisar terras e coletar dados de imagens eram lentos e caros. “Tivemos que mobilizar um avião se não houvesse nenhum na área. Tínhamos projetos por todo o país e não tínhamos aviões próprios, então tivemos que terceirizar esse trabalho”, disse Hochart.

A equipe da Dudek reconheceu a necessidade de otimizar suas operações para eliminar etapas e custos desnecessários e levar dados aos clientes mais rapidamente. Por meio de uma demonstração do produto, a equipe de Dudek viu que o Site Scan for ArcGIS e o ArcGIS Flight da Esri poderiam encontrar as melhores rotas de voo, bem como automatizar tarefas que antes eram manuais, como carregar e processar dados na nuvem para armazenar imagens com segurança para análise. Dudek viu o Site Scan for ArcGIS como uma oportunidade de corrigir seu fluxo de trabalho fragmentado e decidiu comprar o software. Como um software de mapeamento de drones baseado em nuvem de ponta a ponta, o ArcGIS Flight modernizou muito a coleta de imagens de drones e funciona perfeitamente com o Site Scan para processamento e análise. A equipe da Dudek já estava bem familiarizada com o software da Esri, então incorporá-lo à infraestrutura GIS existente foi fácil.

“Para nós, o Site Scan é uma solução muito simples”, continuou Hochart. “Temos equipes móveis usando ArcGIS Field Maps, mapeadores usando ArcGIS Pro e nossos topógrafos estão usando a conexão Esri-AutoCAD (design auxiliado por computador) para criar um banco de dados para nós.”

Agora, a equipe usa o ArcGIS Flight para planejamento de voo, coleta de dados e Site Scan para processamento. Além disso, a equipe de GIS utiliza o Site Scan para mapear e integrar dados de GIS e CAD para compartilhar com outras equipes e clientes em um site personalizado chamado Dudek Land Development Portal. O portal combina dados GIS e CAD para uma tomada de decisão mais rápida e informada, além de mapeamento em tempo real do status de um projeto.

Ao fazer a transição de sistemas desconectados e desatualizados para o Site Scan para coletar, organizar e analisar dados de drones, a Dudek economizou mais de US$ 80.000 em um ano. O novo portal proporcionou à equipe a oportunidade de colocar essa inovação em prática imediatamente na mitigação de deslizamentos de terra e na resposta a emergências no Havaí.

Quando fortes chuvas fizeram com que lama e árvores deslizassem pela Rodovia Pali, conhecida como Rota 61 do Havaí, em Oahu, o acesso às estradas de entrada e saída da cidade foi bloqueado. Uma via principal cênica de 16 quilômetros, a Pali Highway conecta o centro de Honolulu a Kailua e sustenta o tráfego de milhares de motoristas somente durante o trajeto matinal. A equipe de Dudek entrou em ação usando o Site Scan rapidamente para coletar, processar e compartilhar as condições das estradas com agências governamentais para ajudá-las a realizar a tarefa de desbloquear esta rota crítica. De acordo com relatos de notícias, equipes do Departamento de Transportes removeram 10 caminhões de lama e detritos da rodovia, tomando cuidado para não desestabilizar a encosta da colina.

Dudek achou essa nova eficiência particularmente evidente em projetos menores. A equipe conseguiu capturar, processar e compartilhar imagens em um único dia, impressionando os clientes com tempos de resposta rápidos. “Trabalhamos muito com riscos de queda de rochas”, disse Hochart. “Capturado com o Site Scan, os clientes adoram porque eles obtêm uma visão 3D dinâmica onde eles podem fazer panorâmicas, aumentar o zoom e obter uma compreensão [do local].”

Agora que a equipe da Dudek está aproveitando o Site Scan e suas equipes estão confortáveis ​​com a facilidade de integração do software GIS e dos drones, a liderança está olhando para o futuro e explorando mais maneiras de atender aos clientes e transformar o setor de topografia. Dudek está ativamente entrando em contato com empresas semelhantes em setores como engenharia civil para demonstrar como elas implementam GIS e tecnologia de drones juntas, tudo em um sistema baseado em nuvem.

“Não estávamos enviando discos rígidos pelos [EUA], esperando que as coisas fossem carregadas ou sentados em um hotel lidando com problemas de VPN”, continuou Hochart. “Para a indústria de topografia, isso é um grande negócio.”

Além disso, Dudek espera promover o setor de topografia incluindo mais aspectos da inteligência artificial geoespacial (GeoAI) em seus fluxos de trabalho. O GeoAI combina IA com GIS, fornecendo mapas e outras ferramentas espaciais com recursos como processamento automatizado de dados e até mesmo análise preditiva. Para agrimensores, o GeoAI pode ser aproveitado para modelar e gerenciar desastres potenciais por meio da análise de dados históricos e informações do terreno.

Nós voamos em um local de 5 a 2.000 acres, criando dados planimétricos para esses locais”, disse Hochart. Dados planimétricos fornecem informações cruciais sobre a medição e o mapeamento de localizações e formatos de estradas, edifícios, rios e outros pontos de referência, conforme aparecem em uma vista aérea. “Ter a capacidade de usar o GeoAI dentro do sistema GIS nos ajuda a agilizar a criação de nossa segmentação de imagem planimétrica e básica para integrar com sistemas CAD e BIM mais tarde.”

Depois que os topógrafos da Dudek reúnem todos os dados necessários com o ArcGIS Flight and Site Scan, eles podem criar e compartilhar um gêmeo digital em uma única visualização no ArcGIS GeoBIM. Combinando os recursos de análise espacial do GIS com dados detalhados de projeto e construção em 3D, esses gêmeos digitais são representações virtuais dinâmicas da realidade que fornecem compreensão contextual dos ambientes construídos.

Em um exemplo, Dudek coletou dados de imagens para serviços públicos de esgoto usando um UAV para sobrevoar corredores de ruas. No passado, eles enviavam inspetores móveis para coletar dados de GPS de redes de esgoto e hidrômetros. Essa abordagem era inerentemente arriscada porque a equipe tinha que caminhar pelas estradas para acessar o sistema de água. Agora, com GeoAI e gêmeos digitais, dados de drones e fluxos de trabalho GIS são facilmente integrados ao esquema de rede de serviços públicos.

Hochart observou que essa nova abordagem simplifica as operações para engenheiros civis, usuários de GIS e projetistas de sites desde o início. A Dudek está liderando o caminho para a indústria ao revolucionar a coleta e o processamento de imagens ricas em dados com drones usando tecnologia GIS durante todo o ciclo de vida de um projeto. “A primeira imagem de um local estabelece a base para qualquer planejamento futuro.”