Virtual and Mixed Reality Geodatabases: The Importance of Integrating Engineering Geological Field Techniques with New Methods for Site Characterization

J. Mysiorek, D. Stead, O. Chang, D. Donati, N. Rosser, I.E. Onsel

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoCalgary 2022: 75th Canadian Geotechnical Conference

Session: M5

RÉSUMÉ: Avec les progrès continus de la technologie informatique, les techniques de télédétection (RS) peuvent acquérir des ensembles de données de plus en plus vastes et complets dans les enquêtes d'ingénierie. La nécessité de stocker, de modéliser, d'interpréter et, surtout, de communiquer efficacement des informations est une tâche difficile. Au cours de la dernière décennie, il y a eu une augmentation significative de l'utilisation des techniques de réalité virtuelle (VR) et de réalité mixte (MR) dans un large éventail de disciplines, cependant, les applications en ingénierie et en géosciences restent limitées. Malgré ces avancées, il existe un besoin continu de développer de nouvelles approches VR/MR efficaces via des géodatabases virtuelles. Nous démontrons l'application de VR/MR dans la collecte, l'analyse et la communication de données géotechniques en intégrant des données de terrain et de RS collectées à partir de différents sites de projet dans des géodatabases virtuelles. Un flux de travail innovant utilisant VR/MR intégré à la modélisation de terrain, RS, SIG et numérique est présenté pour un large éventail de projets d'ingénierie, y compris les risques naturels, le creusement de tunnels, l'exploitation minière, le pétrole et le gaz, l'intégrité des pipelines, les enquêtes d'ingénierie de surface et souterraines. Une approche innovante de géodatabase géologique VR/MR pour étudier le glissement de terrain du Jure en 2014 au Népal est démontrée. En outre, cet article démontre non seulement la capacité VR/MR de stocker, d'interpréter et de communiquer efficacement de grandes quantités de données 3D, mais présente également des méthodes VR/MR innovantes pour effectuer et comparer la cartographie des discontinuités sur les pentes rocheuses, la cartographie du terrain, l'exploitation minière/géotechnique. applications et la modélisation 3D holographique des chutes de pierres récemment développée. Cet article démontre comment une approche VR/MR a le potentiel de conduire à un changement radical dans la manière dont les futures investigations d'ingénierie sont menées, communiquées et peuvent être utilisées pour un large éventail de projets d'ingénierie/géosciences.

ABSTRACT: With continuous advances in computational technology, remote sensing (RS) techniques can acquire increasingly larger and more comprehensive datasets in engineering investigations. The need to efficiently store, model, interpret and most importantly, communicate information is a challenging task. Over the last decade, there has been a significant increase in the use of Virtual (VR) and Mixed Reality (MR) techniques in a wide range of disciplines, however, the applications within engineering and geoscience remain limited. Notwithstanding these advances, there is a continued need to develop new and effective VR/MR approaches through virtual geodatabases. We demonstrate the application of VR/MR in geotechnical data collection, analysis, and communication by integrating field and RS data collected from different project sites within virtual geodatabases. An innovative workflow using VR/MR integrated with field, RS, GIS, and numerical modelling is presented for a wide range of engineering projects including natural hazards, tunnelling, mining, oil and gas, pipeline integrity, surface, and underground engineering investigations. An innovative engineering geological VR/MR geodatabase approach to investigate the 2014 Jure landslide in Nepal is demonstrated. Furthermore, this paper not only demonstrates the VR/MR capability of effectively storing, interpreting, and communicating large quantities of 3D data, but also presents innovative VR/MR methods to conduct and compare discontinuity mapping on rock slopes, terrain mapping, tunneling, mining/geotechnical applications, and recently developed 3D holographic rockfall modelling. This paper demonstrates how a VR/MR approach has the potential to lead to a step-change in how future engineering investigations are conducted, communicated, and can be used for a wide range of engineering/geoscience projects.

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