Técnicas melhoradas de campo e processamento 3D sem contato para alcançar a caracterização da macrotextura de pavimentos

A macrotextura é necessária nos pavimentos para proporcionar resistência ao deslizamento para a segurança dos veículos em condições de umidade. Cada vez mais, estão sendo investigadas correlações entre medições de macrotextura capturadas usando técnicas sem contato e atrito entre pneus e pavimentos, a fim de possibilitar uma medição e monitoramento mais robustos e em larga escala da resistência ao deslizamento. Existe uma escassez notável de pesquisa sobre a respectiva precisão das técnicas de medição sem contato nessas escalas. Este artigo compara três técnicas: um scanner a laser, fotogrametria Structure from Motion e Digitalização a Laser Terrestre (TLS). Utilizamos análise espectral, parâmetros de textura de superfície areal e análise de correlação cruzada 2D para avaliar a adequação de cada abordagem para caracterizar e monitorar a macrotextura do pavimento. Os resultados mostram que o SfM pode produzir medidas bem-sucedidas da altura média quadrática areal (Sq), que representa a profundidade da textura do pavimento e está positiva e correlacionada com a resistência ao deslizamento. Um ruído significativo nos dados da TLS impediu o acordo com o perfilador a laser, mas mostramos que novos procedimentos de filtragem resultam em valores significativamente aprimorados para a densidade de pico (Spd) e a curvatura média aritmética de pico (Spc), que juntas definem a forma e a distribuição dos agregados do pavimento que formam a macrotextura. No entanto, a filtragem dos dados da TLS resulta em um compromisso com a precisão vertical, alterando assim a confiabilidade de Sq. Finalmente, mostramos que os parâmetros areais funcionais Spd e Spc são sensíveis ao tamanho da amostra. Isso significa que o tamanho da amostra do pavimento de 150 mm × 150 mm ou menor, quando utilizado em observações de laboratório ou de campo, é inadequado para capturar o verdadeiro valor dos parâmetros de textura de superfície areal. A implementação de abordagens em maior escala, como SfM e TLS filtradas espectralmente, é necessária para capturar com sucesso os parâmetros areais funcionais (Spc e Spd) para superfícies rodoviárias.