Лазерное сканирование зданий: виды и стоимость

ava
Акрополь-Гео


«Акрополь-Гео»

Лазерное сканирование представляет собой современный аналог фотограмметрического метода измерений и относится к новым методам геодезического контроля геометрических параметров сооружений. Результатом сканирования является трехмерная (3D) модель сооружения, состоящая из множества точек с соответствующими координатами. Благодаря своей гибкости и высокой степени автоматизации процессов измерений, лазерное сканирование применяется для оперативного решения самых разнообразных инженерных задач. В отличие от традиционных методов съемки, таких как использование тахеометра или спутниковых приемников, где оператор выбирает ключевые точки объекта для последующей обработки, при сканировании автоматически регистрируются координаты точек на всей поверхности объекта с определенным шагом. Скорость сканирования может превышать 1 000 000 точек в секунду, а плотность «облачных» данных достигает сотен и тысяч точек на квадратный метр. Точность определения координат варьируется от нескольких миллиметров до единиц сантиметров в зависимости от модели сканера и удаленности объекта.



 

Принцип работы технологии сканирования заключается в определении пространственных координат точек объекта посредством измерения расстояний до каждой из них с применением фазового или импульсного дальномера. Измерения выполняются с огромной скоростью — от тысяч до миллионов измерений в секунду. Управление прибором осуществляется через портативный компьютер с соответствующим программным обеспечением либо через панель управления, интегрированную непосредственно в сканер. Координаты точек собираются в «облако», которое передается в компьютер. Из-за сложности формы объектов сканирование часто проводится в несколько этапов, после чего отдельные сканы объединяются в единое пространство с помощью специального программного модуля. Во время полевых работ предусматриваются зоны перекрытий, в которых устанавливаются специальные мишени, используемые для совмещения сканов. Также возможно объединение «облаков» точек без использования мишеней, опираясь на характерные точки объекта. Лазерное сканирование позволяет собрать максимально полную информацию о геометрической структуре объекта.

 

Лазерное сканирование зданий и сооружений — это современная технология, позволяющая быстро и точно создавать трехмерные модели объектов. Существует несколько видов лазерного сканирования, каждый из которых имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Рассмотрим основные виды и их характеристики.

 

1. Наземное лазерное сканирование. Наземное лазерное сканирование (Terrestrial Laser Scanning, TLS) — это метод, при котором сканирующий прибор устанавливается на земле и направляет лазерный луч на объект. Он собирает данные о расстоянии до каждой точки на поверхности объекта, формируя «облако точек».

Плюсы:

  • Высокая точность. Наземное сканирование позволяет получить очень точные данные о форме и размерах объекта
  • Детализация. Способен зафиксировать мельчайшие детали, что полезно для архитектурных и реставрационных работ
  • Широкий диапазон применения. Подходит для сканирования как малых, так и больших объектов

Минусы:

  • Ограниченность видимости. Сложные формы и препятствия могут ограничивать зону покрытия сканером
  • Необходимость многократных установок. Для полного охвата объекта часто требуется устанавливать сканер в нескольких точках
  • Время на установку и настройку. Требуется больше времени на подготовку и перемещение оборудования

2. Воздушное лазерное сканирование. Воздушное лазерное сканирование (Airborne Laser Scanning, ALS) выполняется с воздуха, чаще всего с самолета или беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Лазерный луч направляется вниз на землю, собирая данные о рельефе и объектах на поверхности.

Плюсы:

  • Большой охват. Один полет может покрыть большие площади, что идеально для картографирования территорий и изучения крупных объектов
  • Быстрота. Процесс сканирования занимает меньше времени по сравнению с наземным сканированием
  • Отсутствие препятствий. Воздушное сканирование позволяет избежать преград, характерных для наземного сканирования

Минусы:

  • Меньшая точность. Точность воздушного сканирования ниже, чем у наземного, из-за большего расстояния до объекта
  • Зависимость от погодных условий. Погода может влиять на качество данных, особенно если идет дождь или снег
  • Стоимость. Организация воздушных операций обходится дороже, чем наземные работы

3. Мобильное лазерное сканирование. Мобильное лазерное сканирование (Mobile Laser Scanning, MLS) предполагает установку сканирующего оборудования на транспортное средство (автомобиль, поезд и др.), которое движется вдоль объекта. Лазерный луч направлен вперед и собирает данные о поверхностях, расположенных вдоль маршрута движения.

Плюсы:

  • Скорость. Очень быстрый метод сбора данных, подходящий для протяженных объектов, таких как дороги, железнодорожные пути и мосты
  • Минимальная подготовка. Не требует сложных настроек и перемещений оборудования
  • Непрерывность данных. Постоянное движение транспортного средства обеспечивает непрерывный поток данных

Минусы:

  • Ограниченная зона покрытия. Может потребоваться повторное прохождение для полного охвата объекта
  • Качество данных. Качество данных может зависеть от стабильности движения транспортного средства
  • Специфичность применения. Подходит преимущественно для линейных объектов

4. Комбинированное лазерное сканирование. Комбинированное лазерное сканирование объединяет несколько методов (наземное, воздушное, мобильное) для достижения наилучшего результата. Оно позволяет компенсировать слабые стороны каждого отдельного вида сканирования.

Плюсы:

  • Максимальная точность и покрытие. Совмещает сильные стороны всех методов, обеспечивая высокий уровень точности и широкий охват
  • Оптимизация затрат. Позволяет сократить затраты там, где это возможно, выбирая наиболее подходящие методы для конкретных участков

Минусы:

  • Сложность планирования. Требует сложного планирования и координации действий между разными видами сканирования
  • Дополнительные расходы. Объединение нескольких методов может увеличить общую стоимость проекта

 

Каждый вид лазерного сканирования имеет свои уникальные особенности, которые делают его предпочтительным в определенных ситуациях. Выбор конкретного метода зависит от специфики задачи, требуемой точности, бюджета и других факторов. Комбинация различных подходов может предоставить наиболее полный и точный результат.



Ценообразование на услугу лазерного сканирования

 

Цена лазерного сканирования формируется под влиянием ряда факторов, каждый из которых влияет на итоговую сумму. Чтобы понять, как складывается стоимость, рассмотрим основные составляющие.

 

Факторы, влияющие на цену лазерного сканирования:

  1. Тип объекта:

  • Размер и сложность объекта напрямую влияют на объем работ. Чем больше площадь или сложнее конструкция, тем дольше длится процесс сканирования и больше потребуется ресурсов
  • Тип объекта также важен: здания, промышленные комплексы, исторические памятники требуют разного уровня детализации и подходов к работе

  1. Метод сканирования:

  • Наземное, воздушное или мобильное сканирование различаются по стоимости. Воздушное сканирование обычно дороже из-за необходимости аренды самолета или БПЛА, но оно быстрее покрывает большие площади
  • Комбинированные методы могут стоить дороже, но обеспечивают лучший результат

  1. Точность и детализация:

  • Более высокая точность и детализация требуют дополнительных усилий и времени, что увеличивает стоимость
  • Необходимость в создании BIM-моделей или архитектурных чертежей также повышает цену

  1. Объем работ:

  • Количество сеансов сканирования, необходимость в постобработке данных, создание отчетов и документов — всё это входит в общий объем работ и влияет на стоимость

  1. Местоположение объекта:

  • Доступность объекта, его удаленность от базы исполнителя, транспортные расходы — всё это учитывается при формировании цены

  1. Опыт и квалификация команды:

  • Высококвалифицированные специалисты с большим опытом работы могут запросить более высокую плату за свои услуги

  1. Дополнительные услуги:

  • Консультации, обучение персонала заказчика, предоставление специализированных программных продуктов и поддержка могут увеличивать общую стоимость

  1. Рыночный спрос и предложение:

  • Конкуренция на рынке услуг лазерного сканирования также влияет на формирование цен. В регионах с высоким спросом цены могут быть выше



Почему лазерное сканирование выгоднее других методов

 

Несмотря на то, что первоначальная стоимость лазерного сканирования может показаться высокой, этот метод имеет ряд существенных преимуществ, делающих его экономически выгодным в долгосрочной перспективе:

  1. Экономия времени:

  • Лазерное сканирование позволяет значительно ускорить процесс сбора данных по сравнению с традиционными методами, такими как ручной замер или использование тахеометров
  • Быстрая обработка данных и создание 3D-моделей экономят время на проектирование и строительство

  1. Высокая точность:

  • Трехмерные модели, созданные с помощью лазерного сканирования, обладают высокой степенью точности, что снижает вероятность ошибок и последующих переделок
  • Это особенно важно в случаях, когда речь идет о реставрации исторических памятников или сложных инженерных конструкциях

  1. Безопасность:

  • Лазерное сканирование не требует физического контакта с объектом, что снижает риск повреждений и травм
  • Особенно актуально для труднодоступных или опасных мест

  1. Универсальность:

  • Метод подходит для различных типов объектов, от небольших зданий до крупных промышленных комплексов
  • Одно сканирование может использоваться для разных целей: проектирования, мониторинга, анализа деформаций и пр.

  1. Минимум человеческого фактора:

  • Автоматический сбор данных сводит к минимуму влияние человеческого фактора, что повышает надежность и точность результатов

 

Цена лазерного сканирования формируется на основе множества факторов, начиная от типа объекта и заканчивая квалификацией команды. Несмотря на возможную высокую начальную стоимость, этот метод оправдывает себя благодаря значительной экономии времени, высокой точности и универсальности. В долгосрочной перспективе лазерное сканирование оказывается более выгодным по сравнению с традиционными методами.

 

Для консультации или заказа услуги нажмите кнопку «Оставить заявку» или свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 649-22-40 или по email info@acropol-geo.ru