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

オーストラリアの1893年建設の木造トラス橋で、UAV写真測量と地上レーザースキャナー（TLS）で作った点群の「デジタルツイン」の品質を比較した研究。平面・円柱のあてはめ、点群どうしの距離、断面形状、点密度、縮尺誤差で評価した。UAVの点群は多くの指標でTLSに近いミリ単位の精度だったが、点密度はTLSの約半分で、縮尺誤差はセンチ単位だった。

方法：36MPカメラ搭載UAV（PPK測位）とTLS（50か所以上から計測）で同じ橋の点群を作り、TLSを基準として幾何精度と密度を比較した。

主な結果

• 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

限界

• 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