Quality Evaluation of Digital Twins Generated Based on UAV Photogrammetry and TLS: Bridge Case Study

Vergleicht Punktwolken-„Digital Twins“ einer denkmalgeschützten Holzfachwerkbrücke von 1893 in Australien, erstellt aus UAV-Photogrammetrie und terrestrischem Laserscanning (TLS). Die Qualität wurde über Ebenen- und Zylinderanpassung, Punktwolke-zu-Punktwolke-Abstand, Profile, Punktdichte und Maßstabsfehler bewertet. Die UAV-Punktwolke erreichte bei vielen Maßen Übereinstimmung im Millimeterbereich, hatte aber etwa die halbe Punktdichte des TLS und einen Maßstabsfehler im Zentimeterbereich.

Zentrale Ergebnisse

• About 349 million UAV points versus over 1,590 million TLS points
• Plane fitting RMSE about 1.96 mm (UAV); cylinder fitting STD/RMSE above 4 mm (UAV) vs below 3.4 mm (TLS)
• Cloud-to-cloud mean differences under 4.5 mm for piers and under 8.5 mm for another part
• UAV scale error at centimetre level versus millimetre level for TLS; TLS density roughly double

Grenzen

• Single bridge, only a middle section analysed
• TLS treated as ground truth
• UAV GNSS can degrade under the bridge
• Effects of survey planning and processing settings left for future work