Преимущества лазерного сканирования зданий и сооружений
Акрополь-Гео
«Акрополь-Гео»
крутите вниз
- Главная ›
- Статьи ›
- Публикации ›
- Преимущества лазерного сканирования зданий и сооружений
Темп технологического прогресса сегодня достиг небывалых высот. Благодаря компьютерным системам значительно упрощены как полевые, так и камеральные геодезические работы. Совмещение возможностей геодезического оборудования и фотограмметрии привело к созданию инновационного прибора — системы трёхмерного лазерного сканирования. Несмотря на то, что такая методика в России пока не получила широкого распространения, интерес к этим технологиям неуклонно растёт. Согласно западным источникам, в 2020 году спрос на 3D-лазерное сканирование в строительной отрасли составлял всего 20%, однако уже в 2021 году он немного увеличился до 22%, а к 2022 году поднялся до впечатляющих 57%. Ожидается, что ежегодные темпы роста этой технологии будут составлять около 15%. Если в 2020 году рынок 3D-лазерного сканирования был оценен в 3 миллиарда долларов, то к 2026 году прогнозируется его увеличение до 10 миллиардов долларов.
Лазерные технологические системы, включая лазерные сканеры, находят всё большее применение в самых разных секторах экономики нашей страны.
Основной принцип действия данного устройства заключается в быстром измерении расстояний от сканера до различных точек объекта и фиксации их горизонтальных и вертикальных углов. Результатом такого сканирования становится облако точек, содержащее миллионы измерений, порой настолько детализированных, что это затрудняет последующую обработку данных. Однако высокая степень автоматизации наземного сканирования предоставляет множество преимуществ перед остальными методами сбора информации. Во-первых, современные сканеры способны определять координаты интересующих точек прямо в процессе полевой съёмки (измеряя углы, необходимые для расчёта координат). Кроме того, благодаря трёхмерной визуализации в реальном времени, уже на стадии полевого этапа можно выявить участки, требующие дополнительного внимания.
Ещё одно преимущество метода — отсутствие необходимости проводить сканирование одной и той же точки с разных позиций, поскольку технология обеспечивает высокую точность измерений. В это же время стоит отметить, что этот метод позволяет обеспечить безопасность сотрудников при работе в сложных или опасных зонах за счёт дистанционного получения данных.
Плюсы технологии:
Лазерный сканер состоит из нескольких основных элементов:
В зависимости от принципа измерения расстояния до объекта, наземные лазерные сканеры делятся на две разновидности: импульсные и фазовые. Импульсные сканеры работают по принципу измерения времени, необходимого лазеру для преодоления пути туда-обратно от сканера до цели. Фазовые сканеры определяют количество целых длин волн между сканером и объектом, а также разницу фаз между исходящей и принимаемой волнами модуляции.
Наземное лазерное сканирование находит применение в таких сферах, как:
Преимущества метода перед другими техниками:
1. 3D визуализация в процессе съёмки. Лазерное сканирование необходимо для того, чтобы незамедлительно видеть результат в виде 3D модели, что помогает оперативно оценить качество проведённой работы и выявить потенциальные проблемы ещё на этапе полевых исследований. Такой подход способствует уменьшению ошибок и дополнительных посещений объекта, сокращает временные затраты и повышает общую эффективность процесса. Традиционные методы как правило требуют последующей обработки данных, чтобы получить итоговую модель, что занимает больше времени и ресурсов.
2. Миллиметровая точность. Лазерное сканирование обеспечивает непревзойденную точность измерений, что необходимо в ряде отраслей, например, в строительстве крупных промышленных объектов, где и небольшие отклонения могут быть фатальны. Традиционные методы часто уступают в этом параметре современным технологиям лазерного сканирования.
3. Более глобальные результаты. При использовании данного метода создаётся «облако точек», состоящее из множества измерений, что помогает получать максимально полную информацию об объекте, включая мельчайшие детали его поверхности. В отличие от традиционных методов, где обычно фиксируется ограниченное число контрольных точек, лазерное сканирование охватывает весь объект целиком, предоставляя гораздо более полное представление о нём.
4. Высокая скорость съёмки. Одним из главных преимуществ технологии является ее быстрота. За небольшой временной отрезок возможно провести съёмку больших площадей или сложных объектов, что особенно ценно в ситуациях, когда требуется оперативность выполнения работ. Например, при обследовании аварийных зданий или при мониторинге деформаций строительных конструкций. Традиционные методы, основанные на ручных замерах, занимают значительно больше времени.
5. Возможность съёмки труднодоступных и опасных объектов. Применение методики позволяет безопасно выполнять работу там, куда доступ человека затруднён или опасен. Это может быть связано с наличием химических веществ, радиационных источников, высоких температур или просто сложной топографии местности. Лазерный сканер способен работать удалённо, обеспечивая безопасность оператора и исключая риск травм или других инцидентов. Традиционные методы требуют непосредственного присутствия специалиста на месте, что увеличивает риски и усложняет процесс съёмки.
6. Минимизация последующих затрат. Использование данных, полученных посредством данной технологии, снижает риск возникновения непредвиденных расходов на стадии строительства и реконструкции.
7. Высокий уровень автоматизации. Процессы использования сканеров автоматизированы, что ускоряет выполнение задач и уменьшает влияние человеческого фактора на конечный результат.
Таким образом, данный метод обладает целым комплексом преимуществ, делающих его предпочтительным выбором в самых разнообразных областях применения, где важны высокая точность, скорость и безопасность проведения работ.
Данные и параметры, полученные с помощью лазерного сканера, как ни что другое подойдут для создания 3D моделей местности, ортофотопланов, чертежей, а также для нужд городского планирования и топографических исследований. Эта технология позволяет точно моделировать местность и расположенные на ней объекты, что значительно облегчает планирование земельных работ и оптимизацию инфраструктуры на строительном объекте.
Одно из значительных преимуществ использования лазерного сканирования состоит в координации всех процессов, позволяющих избегать конфликтов между разными системами (HVAC, электрика, водопровод). Данные могут передаваться между участниками проекта, облегчая удалённую координацию. Сканирование проводится не только на начальном этапе, но и на протяжении всего проекта, помогая отслеживать ключевые этапы, снижать необходимость внесения изменений и передавать задачи другим специалистам. Лазерное сканирование также помогает обнаруживать ошибки и оперативно находить решения.
Хотя расходы на проведение съёмки методом лазерного сканирования на небольших участках могут показаться весомыми, на больших площадях они становятся сопоставимыми. Тем не менее, несмотря на возможную большую стоимость, преимущества этого метода, такие как огромный объём собираемых данных, миллиметровая точность и высокая скорость измерений, делают его крайне привлекательным. Полученная информация в дальнейшем помогает минимизировать дополнительные траты на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации, а также рациональнее распределять ресурсы.
Лазерное сканирование в 3D-проектировании различных объектов представляет собой востребованное и современное направление геодезии, позволяющее исследовать большие территории за короткий срок. Исследования в этой сфере продолжаются, что открывает новые перспективы.
Технология лазерного сканирования объектов представляет собой современный и эффективный метод быстрого и точного сбора данных, позволяющий создавать детализированные 3D модели. Среди ее достоинств выделяются высокая точность, оперативность и способность функционировать в труднодоступных местах, что делает данную технологию незаменимой в таких сферах, как строительство, архитектура, археология и многие другие. Хотя существуют определенные ограничения, обусловленные влиянием погодных условий и высокой стоимостью оборудования, внедрение лазерного сканирования может значительно улучшить качество проектов и сократить финансовые издержки на их реализацию, следовательно, необходимо активнее внедрять эту технологию в различные области деятельности.
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
Лазерные технологические системы, включая лазерные сканеры, находят всё большее применение в самых разных секторах экономики нашей страны.
Основной принцип действия данного устройства заключается в быстром измерении расстояний от сканера до различных точек объекта и фиксации их горизонтальных и вертикальных углов. Результатом такого сканирования становится облако точек, содержащее миллионы измерений, порой настолько детализированных, что это затрудняет последующую обработку данных. Однако высокая степень автоматизации наземного сканирования предоставляет множество преимуществ перед остальными методами сбора информации. Во-первых, современные сканеры способны определять координаты интересующих точек прямо в процессе полевой съёмки (измеряя углы, необходимые для расчёта координат). Кроме того, благодаря трёхмерной визуализации в реальном времени, уже на стадии полевого этапа можно выявить участки, требующие дополнительного внимания.
Ещё одно преимущество метода — отсутствие необходимости проводить сканирование одной и той же точки с разных позиций, поскольку технология обеспечивает высокую точность измерений. В это же время стоит отметить, что этот метод позволяет обеспечить безопасность сотрудников при работе в сложных или опасных зонах за счёт дистанционного получения данных.
Плюсы технологии:
- Высокая точность и скорость прибора (до 1 мм)
- Отсутствие геометрических искажений
- Глубокое проникновение сигнала
- Независимость от уровня освещенности, что позволяет использовать технологию днем и ночью
- Возможность контроля хода инженерных работ
- Применение в археологических исследованиях
- Легкая интеграция с другими методами сбора данных
Лазерный сканер состоит из нескольких основных элементов:
- Передатчик и приёмник. Обычно включают в себя лазерный излучатель и соответствующий приёмник
- Многогранная вращающаяся призма. Она отвечает за распределение лазерного луча в вертикальной плоскости
- Сервопривод горизонтального круга. Он управляет поворотом измерительной головки (передатчика/приёмника) в горизонтальном направлении
- Компьютер. Управляет процессом съёмки и записывает данные на носитель
В зависимости от принципа измерения расстояния до объекта, наземные лазерные сканеры делятся на две разновидности: импульсные и фазовые. Импульсные сканеры работают по принципу измерения времени, необходимого лазеру для преодоления пути туда-обратно от сканера до цели. Фазовые сканеры определяют количество целых длин волн между сканером и объектом, а также разницу фаз между исходящей и принимаемой волнами модуляции.
Наземное лазерное сканирование находит применение в таких сферах, как:
- Нефтегазовая промышленность
- Горнодобывающая отрасль
- Промышленное и гражданское строительство, урбанистика
- Инженерные сети, железнодорожные и автодорожные объекты
- Архитектура, археология, охрана памятников и исторических сооружений
- Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций
Преимущества метода перед другими техниками:
1. 3D визуализация в процессе съёмки. Лазерное сканирование необходимо для того, чтобы незамедлительно видеть результат в виде 3D модели, что помогает оперативно оценить качество проведённой работы и выявить потенциальные проблемы ещё на этапе полевых исследований. Такой подход способствует уменьшению ошибок и дополнительных посещений объекта, сокращает временные затраты и повышает общую эффективность процесса. Традиционные методы как правило требуют последующей обработки данных, чтобы получить итоговую модель, что занимает больше времени и ресурсов.
2. Миллиметровая точность. Лазерное сканирование обеспечивает непревзойденную точность измерений, что необходимо в ряде отраслей, например, в строительстве крупных промышленных объектов, где и небольшие отклонения могут быть фатальны. Традиционные методы часто уступают в этом параметре современным технологиям лазерного сканирования.
3. Более глобальные результаты. При использовании данного метода создаётся «облако точек», состоящее из множества измерений, что помогает получать максимально полную информацию об объекте, включая мельчайшие детали его поверхности. В отличие от традиционных методов, где обычно фиксируется ограниченное число контрольных точек, лазерное сканирование охватывает весь объект целиком, предоставляя гораздо более полное представление о нём.
4. Высокая скорость съёмки. Одним из главных преимуществ технологии является ее быстрота. За небольшой временной отрезок возможно провести съёмку больших площадей или сложных объектов, что особенно ценно в ситуациях, когда требуется оперативность выполнения работ. Например, при обследовании аварийных зданий или при мониторинге деформаций строительных конструкций. Традиционные методы, основанные на ручных замерах, занимают значительно больше времени.
5. Возможность съёмки труднодоступных и опасных объектов. Применение методики позволяет безопасно выполнять работу там, куда доступ человека затруднён или опасен. Это может быть связано с наличием химических веществ, радиационных источников, высоких температур или просто сложной топографии местности. Лазерный сканер способен работать удалённо, обеспечивая безопасность оператора и исключая риск травм или других инцидентов. Традиционные методы требуют непосредственного присутствия специалиста на месте, что увеличивает риски и усложняет процесс съёмки.
6. Минимизация последующих затрат. Использование данных, полученных посредством данной технологии, снижает риск возникновения непредвиденных расходов на стадии строительства и реконструкции.
7. Высокий уровень автоматизации. Процессы использования сканеров автоматизированы, что ускоряет выполнение задач и уменьшает влияние человеческого фактора на конечный результат.
Таким образом, данный метод обладает целым комплексом преимуществ, делающих его предпочтительным выбором в самых разнообразных областях применения, где важны высокая точность, скорость и безопасность проведения работ.
Данные и параметры, полученные с помощью лазерного сканера, как ни что другое подойдут для создания 3D моделей местности, ортофотопланов, чертежей, а также для нужд городского планирования и топографических исследований. Эта технология позволяет точно моделировать местность и расположенные на ней объекты, что значительно облегчает планирование земельных работ и оптимизацию инфраструктуры на строительном объекте.
Одно из значительных преимуществ использования лазерного сканирования состоит в координации всех процессов, позволяющих избегать конфликтов между разными системами (HVAC, электрика, водопровод). Данные могут передаваться между участниками проекта, облегчая удалённую координацию. Сканирование проводится не только на начальном этапе, но и на протяжении всего проекта, помогая отслеживать ключевые этапы, снижать необходимость внесения изменений и передавать задачи другим специалистам. Лазерное сканирование также помогает обнаруживать ошибки и оперативно находить решения.
Хотя расходы на проведение съёмки методом лазерного сканирования на небольших участках могут показаться весомыми, на больших площадях они становятся сопоставимыми. Тем не менее, несмотря на возможную большую стоимость, преимущества этого метода, такие как огромный объём собираемых данных, миллиметровая точность и высокая скорость измерений, делают его крайне привлекательным. Полученная информация в дальнейшем помогает минимизировать дополнительные траты на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации, а также рациональнее распределять ресурсы.
Лазерное сканирование в 3D-проектировании различных объектов представляет собой востребованное и современное направление геодезии, позволяющее исследовать большие территории за короткий срок. Исследования в этой сфере продолжаются, что открывает новые перспективы.
Технология лазерного сканирования объектов представляет собой современный и эффективный метод быстрого и точного сбора данных, позволяющий создавать детализированные 3D модели. Среди ее достоинств выделяются высокая точность, оперативность и способность функционировать в труднодоступных местах, что делает данную технологию незаменимой в таких сферах, как строительство, архитектура, археология и многие другие. Хотя существуют определенные ограничения, обусловленные влиянием погодных условий и высокой стоимостью оборудования, внедрение лазерного сканирования может значительно улучшить качество проектов и сократить финансовые издержки на их реализацию, следовательно, необходимо активнее внедрять эту технологию в различные области деятельности.
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