Использование наземного лазерного сканирования в топографо-геодезических работах

Введение

Для решения строительных и архитектурных задач широко используется тахеометрическая топография, позволяющая получить координаты объектов и затем представить их в графическом виде. Измерение тахометром позволяет проводить измерения с точностью до нескольких миллиметров, при этом скорость измерения тахометра составляет не более 2 измерений в секунду.
Очевидными недостатками тахеометрических съемок являются низкая скорость измерений и неэффективность съемки загруженных территорий, например фасадов зданий, заводов площадью более 2 га, а также малая плотность точек на 1 м2.
Лазерное сканирование все чаще применяется в промышленности. Лазерное сканирование — технология, создающая трехмерную цифровую модель объекта, представляющую его как набор точек с пространственными координатами.
Технология основана на использовании новых геодезических инструментов — лазерных сканеров, измеряющих координаты точек на поверхности объекта с высокой скоростью порядка десятков тысяч точек в секунду.
Полученный набор точек называется «облаком точек» и в дальнейшем может быть представлен в виде трехмерной модели объекта, плоского рисунка, набора сечений, поверхности и т.п.







1.Область применения НЛС в топографо-геодезических изысканиях

НЛС на сегодняшний день является наиболее эффективным способом получения точной и полной информации о геометрических параметрах объекта. Наземное сканирование применяют при обследовании зданий, мостов, путепроводов, путепроводов, воздушных коммуникаций, заводских цехов, линейных объектов, для построения модели рельефа и топографической съемки небольших территорий (до 1500 га) [3].
Использование наземного сканера для создания топографического плана позволяет сократить время работы в поле в несколько раз, а полнота полученных данных сводит к минимуму риск пропустить необходимую информацию.
В результате повышается качество и сокращается время выполнения работ, а необработанные данные сканирования можно использовать в целях контроля или в случае возникновения спорных ситуаций.[1]
На основе данных лазерного сканирования создаются модели промышленных предприятий, городских кварталов, памятников архитектуры, инженерных сооружений и многого другого. Помимо прочего, 3D-модели широко используются для создания анимации или в архитектуре, для моделирования чрезвычайных ситуаций или проектирования корпоративных систем безопасности.
С помощью лазерного сканера на строительных площадках можно решать такие задачи, как проведение исполнительных изысканий на строительной площадке, мониторинг, создание обмерных чертежей для монтажа навесных фасадов, проектирование и благоустройство территории в 3D.
Лазерный сканер идеально подходит для фотографирования дорог с интенсивным движением транспорта, потому что... Сделать это традиционными методами достаточно сложно и, самое главное, опасно для жизни и здоровья человека.
Работа в этом случае также имеет два этапа: выездной и камеральный. После полевого этапа создается файл, содержащий несколько миллионов измерений.
После документальной обработки можно получить различные материалы – это топографический план, поперечные профили дороги с прилегающими откосами и трехмерную модель. Информация, полученная на этапе полевых работ, остается неизменной и может использоваться для сравнения, мониторинга и анализа изменений на участке во время повторного обследования.
ЛС дает существенное преимущество перед аналогичным геодезическим оборудованием при съемке ограниченных территорий, например, нефтяных резервуаров и технологически сложных промышленных помещений.
Области применения НЛС:
Архитектура и строительство;
Горнодобывающая индустрия;
Инвентаризация недвижимости;
Лесное хозяйство и лесная промышленность;
Геодезическая служба;
Нефтяная и газовая промышленность;
Электроэнергетика;
Наземные лазерные сканеры также успешно применяются в землеустройстве, геологии и археологии.[2]
В качестве примера рассмотрим результаты масштабных топографических исследований различных участков местности и объектов с помощью наземного лазерного сканера Riegl VZ400. Во всех случаях элементы внешней ориентации сканов определялись аналитически по ориентирам.