Метод лазерного сканирования зданий

ava
Акрополь-Гео


«Акрополь-Гео»

Технологии традиционной исполнительной съемки фасадов зданий и внутренних интерьеров, основанные на использовании мерных лент, электронных рулеток и тахеометров, постепенно уходят в прошлое. Они обладают рядом серьезных ограничений, таких как низкая информативность данных, необходимость монтажа строительных лесов, значительные ошибки измерений и зависимость от человеческого фактора. Настоящим прорывом стало внедрение технологии лазерного 3D сканирования, кардинально изменившей подходы к съемке фасадов и интерьеров. Ее главные достоинства включают большую скорость, плотность и точность, полную автоматизацию процессов и предоставление данных в цифровом трехмерном формате. Это позволило говорить о настоящей революции в области геодезической съемки в строительстве.

 

Лазерное сканирование заменяет остальные методы, такие как фотограмметрия, предлагая новый уровень точности и удобства. Результатом процедуры становится трехмерная модель объекта, представленная множеством точек с адресными координатами. В результате применения технологии процесс выполнения инженерно-геодезических задач становится намного проще и быстрее.

 

Преимущества такого инновационного метода очевидны: оно обеспечивает полный сбор информации на расстоянии от объекта, максимальную детализацию и высокую скорость измерений (до миллиона точек в секунду). Стоимость такой съемки оказывается существенно ниже, чем у классических методов.

 

Одним из новейших направлений использования лазерного сканирования стала фасадная съемка для целей видеоэппинга — современного вида мультимедийного искусства, предполагающего трансляцию визуальной информации на фасады зданий с учетом их точной геометрии и размеров.



Сегодня выделяют несколько видов лазерного сканирования:

1. Наземное лазерное сканирование (НЛС). Это самый распространенный тип лазерного сканирования, применяемый для детальной съемки зданий, промышленных объектов, памятников архитектуры и других стационарных объектов. НЛС выполняется с земли, потому дает возможность получать точные данные о структурных особенностях объектов. Основными преимуществами такого метода можно назвать отличное качество полученных данных, а также возможность работы на труднодоступных объектах.

2. Мобильное лазерное сканирование (МЛС). Этот метод предполагает установку лазерного сканера на движущемся авто или другом объекте транспорта. Мобильное лазерное сканирование используется для быстрого сбора данных о протяженных объектах, сканировать которые стационарным сканером очень долго. Преимущества МЛС включают высокую скорость сбора данных и возможность покрытия больших территорий за короткое время.

3. Воздушное лазерное сканирование (ВЛС). ВЛС проводится с воздуха, например, с помощью самолета или вертолета, оснащенного лазерным сканером. Этот метод применяется для съемки больших площадей, таких как леса, поля, горные районы и городские агломерации. Воздушное лазерное сканирование позволяет охватывать большие территории за короткий промежуток времени, однако точность данных может быть ниже, чем при наземном сканировании.

4. Подводное лазерное сканирование. Данный вид необходим для исследования подводных объектов, таких как морские суда, подводные конструкции и природные образования. Подводное лазерное сканирование требует специального оборудования, способного работать в водной среде, и способствует получению подробных данных о состоянии подводных объектов.

5. Беспилотное лазерное сканирование. Использование дронов или БПЛА для съемки становится все более популярным. Беспилотники оснащены компактными лазерными сканерами и камерами, что позволяет проводить съемку труднодоступных мест, таких как крыши зданий, высокие конструкции и сложные ландшафты. Преимуществом данного метода является гибкость и возможность оперативного выполнения работ.

 

Каждый вид лазерного сканирования отличается по своим особенностям и области применения. Выбор сканера зависит от типа объекта, требований к точности и объему собираемой информации, а также от условий проведения работ.

 

Плюсы лазерного сканирования:

  • Высокая точность. Методика дает возможность получить максимально значимую информацию о форме, размерах и положении объектов практически без ошибок и неточностей. Применение сканеров подразумевает высокую степень детализации, например, при создании архитектурных проектов или проведении научных исследований.
  • Скорость сбора информации. Современные устройства способны производить тысячи измерений в секунду, что позволяет сократить время, необходимое для выполнения проекта, и снизить затраты на рабочую силу.
  • Автоматизация процесса. Большинство современных лазерных сканеров работают автоматически, что снижает вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором. Автоматизированные системы позволяют минимизировать участие оператора и повысить эффективность работы.
  • Дистанционное зондирование. С помощью данного метода возможно собирать данные на расстоянии от объекта, что особенно полезно при работе с опасными или труднодоступными объектами. Это уменьшает риск для персонала и упрощает выполнение сложных задач.
  • Универсальность. Методику можно использовать для различных типов объектов, в т. ч. зданий, мостов, дорог, природных ландшафтов или археологических находок. Это делает технологию универсальным инструментом для решения разнообразных задач.
  • Создание цифровых моделей. Все полученные измерения могут быть преобразованы в цифровые модели, необходимые для анализа, проектирования и визуализации. Такие модели предоставляют полную картину объекта и облегчают принятие решений.
  • Возможность повторного использования данных. Цифровые модели легко могут использоваться многократно для различных целей. Это экономит время и ресурсы, необходимые для повторной съемки объекта.
  • Экономичность. Несмотря на дороговизну оборудования, метод может оказаться экономически выгодным в долгосрочной перспективе. Это связано с тем, что оно позволяет сократить расходы на проведение работ и уменьшить риски, связанные с ошибками и недочетами.

Минусы лазерного сканирования:

  • Высокая стоимость оборудования и ПО. Сами устройства и программы для построения моделей стоят дорого, что может сделать эту технологию недоступной для небольших компаний или частных лиц. Кроме того, требуются квалифицированные специалисты для работы с оборудованием и данными.
  • Риск повреждения оборудования. Лазерные сканеры — это сложное и дорогостоящее оборудование, которое требует бережного обращения. Повреждение сканера может привести к значительным финансовым потерям и задержкам в выполнении проекта.
  • Требовательность к квалификации операторов. Работа с лазерными сканерами требует специальных знаний и навыков. Неопытные операторы могут допустить ошибки, которые повлияют на качество собранных данных.

 

Любые недостатки лазерного сканирования с успехом нивелируются его достоинствами, поскольку ни один другой метод не может обеспечить такой быстроты и точности сбора данных.



Лазерное сканирование — это мощная и эффективная технология, обладающая множеством преимуществ. Она позволяет получать точные и детализированные данные о различных объектах, автоматизирует процесс сбора информации и открывает широкие возможности для анализа и проектирования. Однако эта технология также имеет свои ограничения и требует значительных финансовых вложений, а также квалифицированных специалистов для успешной реализации проектов.

 

Перспективы развития лазерного сканирования весьма обширны и связаны с внедрением новых технологий, улучшением существующих инструментов и расширением областей применения.

 

Основные направления, в рамках которых можно ожидать развития технологии, включают:

1. Улучшение точности и разрешения. Современные лазерные устройства уже демонстрируют высокую точность, однако последующие улучшения позволят еще точнее фиксировать мельчайшие детали объектов. Уменьшение размера лазерного пятна и повышение частоты измерений приведут к увеличению плотности точек в «облачной» модели, что сделает результаты еще более детальными.

2. Интеграция с искусственным интеллектом (ИИ). Именно искусственный интеллект вскоре полностью заменит человека при обработке данных. ИИ сможет анализировать и интерпретировать огромное количество данных, выявлять дефекты и неточности, предсказывать изменения и помогать принимать наилучшие решения, что поможет ускорить обработку данных и улучшить качество конечного продукта.

3. Развитие мобильных и беспилотных платформ. Уже сейчас мобильные платформы, такие как автомобили и дроны, используются для лазерного сканирования. В будущем ожидается увеличение количества и улучшение функциональности таких устройств. Беспилотные аппараты станут ещё более автономными, смогут выполнять работу в сложнейших условиях и передавать данные в реальном времени.

4. Расширение областей применения. Технология сейчас используется в строительстве, архитектуре, картографии и археологии. В будущем эта технология станет востребованной в новых отраслях, таких как медицина, робототехника, производство и безопасность.

5. Снижение стоимости оборудования и программного обеспечения. Хотя сегодня лазерные сканеры и сопутствующее ПО остаются дорогими, ожидается постепенное снижение цен по мере увеличения производства и конкуренции среди производителей. Это сделает технологию доступной для большинства пользователей.

6. Повышение эффективности обработки данных. Обработка больших пластов данных остаётся сложным процессом. Будущее принесёт новые алгоритмы и программы, упрощающих и ускоряющих работу с этими данными. Это сократит время, затрачиваемое на постобработку, и повысит общую производительность.

7. Разработка новых датчиков и сенсоров. Новые датчики и сенсоры позволят расширить функциональные возможности лазерных сканеров. Например, добавление мультиспектральных камер улучшит качество цветных моделей, а интеграция с другими видами сенсоров поможет создавать комбинированные данные, содержащие больше информации об объекте.

8. Применение в мониторинге и управлении инфраструктурой. Лазерное сканирование будет всё шире применяться для мониторинга состояния инфраструктуры, таких как мосты, дороги, здания и трубопроводы. Регулярное сканирование позволит своевременно обнаруживать дефекты и предотвращать аварии, что снизит затраты на ремонт и обслуживание.

9. Увеличение интеграции с BIM-технологиями. Building Information Modeling (BIM) — это технология, позволяющая создавать цифровые модели любых строений. Интеграция лазерного сканирования с BIM позволит создавать качественные модели, что облегчит проектирование, строительство и эксплуатацию объектов.

10. Обучение и сертификация специалистов. Поскольку лазерное сканирование становится всё более распространённым, возрастёт потребность в квалифицированных специалистах, умеющих работать с самими устройствами и ПО. Появятся новейшие образовательные программы и курсы, направленные на подготовку профессионалов в этой области.



Перспективы лазерного сканирования выглядят по истине многообещающими. Эта технология продолжает совершенствоваться, становясь всё более доступной и эффективной. Её потенциал огромен, и она способна внести значительный вклад в развитие различных отраслей экономики и науки.

 

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