Точность лазерного сканирования
Акрополь-Гео
«Акрополь-Гео»
крутите вниз
- Главная ›
- Статьи ›
- Публикации ›
- Точность лазерного сканирования
За последний десяток лет лазерное сканирование заняло лидирующие позиции среди перспективных средств для проведения геопространственных исследований. Начиная с 1990-х годов, лазерные сканеры постепенно обновлялись, и оборудование, представленное на рынке, стало более совершенным. Такие приборы отличаются высокой скоростью и точностью получения данных, что делает их незаменимыми в различных отраслях.
Лазерное сканирование (ЛС) является высокоэффективным методом, призванным создавать цифровые модели объектов и территорий с большой точностью и детализацией. Ключевое преимущество ЛС заключается в том, что лазерное излучение распространяется прямолинейно, что позволяет с высокой точностью определять положение объектов в пространстве. Основной принцип метода заключается в использовании специальных устройств — лазерных сканеров, измеряющих пространственные координаты точек на поверхности объекта. Результат такой процедуры представляет собой набор точек, известный как «облако точек», которое в будущем преобразуется в различные типы визуализаций, такие как 3D модель объекта, плоский чертеж, набор сечений или поверхность.
Одно из главных достоинств этого инновационного метода состоит в том, что оно способствует получению детальных данных о поверхности, что особенно полезно в инженерных изысканиях и мониторинге карьеров. Лазерное сканирование позволяет осуществлять съемку как воздушных, так и наземных объектов, обеспечивая высокую точность и скорость получения данных. В процессе съемки выбираются места установки сканера, а его привязка к системе координат осуществляется посредством маркеров, которые координируются с помощью электронного тахеометра или GPS-ГЛОНАСС-приемника. Специальное программное обеспечение позволяет «сшивать» облака точек с разных сканпозиций, создавая единую модель.
Лазерное сканирование (ЛС) позволяет создавать трехмерные растровые и векторные модели любых физических объектов, таких как территориальные зоны, леса, реки, земельные участки, здания и сооружения. Эти модели содержат огромное количество точек, обозначенных своими уникальными координатами X, Y, Z.
.jpg)
Полученные путем сканирования цифровые модели имеют несколько преимуществ:
1. Привязанность к физической поверхности Земли. Объекты на моделях соответствуют реальной местности, что позволяет точнее отображать реальные условия.
2. Учет кривизны Земли и рельефа местности, который можно учесть при расчете площадей отдельных участков, поскольку учитываются естественные неровности и форма поверхности.
3. Высокое качество визуализации. Объемное изображение территории позволяет лучше понимать состояние местности и ситуацию на месте.
4. Эффективное принятие решений. Трехмерные модели помогают разрабатывать градостроительные проекты, генеральные планы и планы территориального развития.
5. Сохранение и реставрация памятников. Трехмерные изображения исторических, культурных и архитектурных объектов, дополненные фотографиями, способствуют сохранению и восстановлению культурного наследия.
В лазерном сканировании выделяются три основных метода: наземное, мобильное и воздушное сканирование.
Эти показатели зависят от высоты полета, погодных условий и характеристик самого сканера. Тем не менее, воздушное сканирование отлично подходит для создания общих моделей больших территорий, таких как города, сельскохозяйственные угодья или крупные инфраструктурные объекты.
При воздушном сканировании плотность точек обычно ниже, чем при наземном, из-за большего расстояния до объекта. Тем не менее, даже при этом, воздушное сканирование способно охватывать огромные площади за короткий промежуток времени. Количество точек может составлять от сотен тысяч до миллионов точек на квадратный километр. Например, современные воздушные сканеры могут регистрировать десятки тысяч точек в секунду, что позволяет за считанные минуты покрыть огромные территории.
Эта высокая точность достигается за счет малого расстояния до объекта и стабильных условий съемки. Наземное сканирование идеально подходит для создания детальных моделей строений, для которых важна максимальная точность. Наземное сканирование позволяет получать гораздо большее количество точек на единицу площади, так как расстояние до объекта меньше, а сканер может работать дольше. Плотность точек здесь выше, и количество точек может доходить до миллиардов точек на небольшой участок. Некоторые наземные сканеры могут регистрировать сотни тысяч точек в секунду, что приводит к тому, что за минуту можно получить миллиарды точек.
Мобильное сканирование сочетает в себе преимущества воздушного и наземного методов, обеспечивая высокую скорость покрытия больших площадей (например, вдоль дорог или железнодорожных путей) при сохранении достаточной точности для решения многих практических задач. Хотя точность мобильного сканирования ниже, чем у воздушного, она остается достаточно высокой для большинства задач. Мобильное сканирование собирает данные не только о поверхности земли, но и о находящихся поблизости объектах (например, дорожных знаках, ограждениях, зданиях). Мобильное сканирование, хотя и имеет меньшую плотность точек по сравнению с наземным, всё же позволяет получать значительное количество данных. Количество точек при мобильном сканировании может составлять сотни миллионов точек за одну сессию. Мобильные сканеры работают быстрее, чем наземные, но всё ещё дают значительную плотность точек, особенно при сканировании длинных объектов, таких как дороги или железные дороги.
Для всех видов лазерного сканирования характерно быстрое получение цифровых данных, а также минимальные затраты времени на последующую обработку данных.
Выбор типа лазерного сканирования зависит от множества факторов, таких как размер и сложность объекта, доступные ресурсы, бюджет, требуемая точность и скорость выполнения работ. Воздушное лазерное сканирование (ALS) лучше всего подходит для покрытия больших территорий, таких как поля, леса, горы, реки и озера. Оно позволяет получить данные с широкой областью охвата и высоким уровнем детализации рельефа. Такой метод также хорош для экологического мониторинга больших территорий, таких как леса, реки, болота и сельскохозяйственные угодья. ALS обеспечивает высокий уровень детализации рельефа и растительного покрова. Комбинация наземного и воздушного сканирования может быть лучшим решением для городских проектов, где важны как общий обзор территории, так и детализированные модели отдельных объектов. Воздушное сканирование обеспечит общее покрытие, а наземное позволит получить детализированные модели зданий и сооружений.
Наземное лазерное сканирование (TLS) стоит выбрать для создания точных моделей сложных объектов, таких как здания, памятники, мосты, туннели и прочие инженерные сооружения. TLS обеспечивает максимальную точность и плотность точек, что особенно важно для задач BIM-моделирования и реконструкции. Это также наиболее подходящий вариант для создания моделей объектов, которые находятся в труднодоступных или опасных зонах, таких как заводы химической промышленности, атомные станции, подземные шахты и карьеры. TLS позволяет создавать модели дистанционно, избегая риска для персонала. Наземное сканирование может применяться для создания точных и детализированных моделей историко-культурных объектов, памятников, музеев и других уникальных объектов с целью реставрации и консервации.
Мобильное лазерное сканирование (MLS) обычно стоит выбрать для быстрого и эффективного сканирования протяженных объектов, таких как автомобильные и железные дороги, трубопроводы, газопроводы и энергетические объекты. Комбинация наземного и мобильного сканирования подойдет для задач, где необходимы как общие топографические данные, так и детальные модели отдельных объектов. MLS обеспечит быстрый сбор данных на больших участках, а TLS даст возможность создать детализированные модели сложных объектов.
Лазерное сканирование выделяется высокой точностью и детализацией, из-за чего оно считается предпочтительным методом для создания цифровых моделей объектов и территорий. Точность любых типов лазерного сканирования гораздо выше, чем при использовании традиционных методов, поэтому в большинстве ситуаций стоит отдать предпочтение именно этой технологии. Лазерное сканирование удобно сочетать с другими методиками измерений, например, с фотограмметрией. Такое сочетание позволяет создавать комплексные цифровые моделивключающие в себя не только геометрические данные, но и информацию о физических свойствах материалов, эксплуатации объектов, геопозиционировании и многом другом.
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
Лазерное сканирование (ЛС) является высокоэффективным методом, призванным создавать цифровые модели объектов и территорий с большой точностью и детализацией. Ключевое преимущество ЛС заключается в том, что лазерное излучение распространяется прямолинейно, что позволяет с высокой точностью определять положение объектов в пространстве. Основной принцип метода заключается в использовании специальных устройств — лазерных сканеров, измеряющих пространственные координаты точек на поверхности объекта. Результат такой процедуры представляет собой набор точек, известный как «облако точек», которое в будущем преобразуется в различные типы визуализаций, такие как 3D модель объекта, плоский чертеж, набор сечений или поверхность.
Одно из главных достоинств этого инновационного метода состоит в том, что оно способствует получению детальных данных о поверхности, что особенно полезно в инженерных изысканиях и мониторинге карьеров. Лазерное сканирование позволяет осуществлять съемку как воздушных, так и наземных объектов, обеспечивая высокую точность и скорость получения данных. В процессе съемки выбираются места установки сканера, а его привязка к системе координат осуществляется посредством маркеров, которые координируются с помощью электронного тахеометра или GPS-ГЛОНАСС-приемника. Специальное программное обеспечение позволяет «сшивать» облака точек с разных сканпозиций, создавая единую модель.
Лазерное сканирование (ЛС) позволяет создавать трехмерные растровые и векторные модели любых физических объектов, таких как территориальные зоны, леса, реки, земельные участки, здания и сооружения. Эти модели содержат огромное количество точек, обозначенных своими уникальными координатами X, Y, Z.
Полученные путем сканирования цифровые модели имеют несколько преимуществ:
1. Привязанность к физической поверхности Земли. Объекты на моделях соответствуют реальной местности, что позволяет точнее отображать реальные условия.
2. Учет кривизны Земли и рельефа местности, который можно учесть при расчете площадей отдельных участков, поскольку учитываются естественные неровности и форма поверхности.
3. Высокое качество визуализации. Объемное изображение территории позволяет лучше понимать состояние местности и ситуацию на месте.
4. Эффективное принятие решений. Трехмерные модели помогают разрабатывать градостроительные проекты, генеральные планы и планы территориального развития.
5. Сохранение и реставрация памятников. Трехмерные изображения исторических, культурных и архитектурных объектов, дополненные фотографиями, способствуют сохранению и восстановлению культурного наследия.
В лазерном сканировании выделяются три основных метода: наземное, мобильное и воздушное сканирование.
- Воздушное лазерное сканирование. Данный тип позволяет получать данные с высокой точностью, большим охватом территории, возможностью фиксации наземных и высотных объектов сложной формы, а также детализированностью рельефа местности. Воздушное сканирование (ALS) характеризуется большой площадью охвата и высокой производительностью, однако его точность несколько уступает наземному сканированию. Точность такого типа сканирования составляет:
- 5–15 см по высоте
- 20–50 см по горизонтали
Эти показатели зависят от высоты полета, погодных условий и характеристик самого сканера. Тем не менее, воздушное сканирование отлично подходит для создания общих моделей больших территорий, таких как города, сельскохозяйственные угодья или крупные инфраструктурные объекты.
При воздушном сканировании плотность точек обычно ниже, чем при наземном, из-за большего расстояния до объекта. Тем не менее, даже при этом, воздушное сканирование способно охватывать огромные площади за короткий промежуток времени. Количество точек может составлять от сотен тысяч до миллионов точек на квадратный километр. Например, современные воздушные сканеры могут регистрировать десятки тысяч точек в секунду, что позволяет за считанные минуты покрыть огромные территории.
- Наземное лазерное сканирование. Данный метод позволяет создать детальную трехмерную модель объекта как изнутри, так и снаружи, а также дает возможность получить данные дистанционно, создавая внешнюю модель сложного или опасного объекта без необходимости проникновения внутрь. Наземное лазерное сканирование (TLS) отличается наибольшей точностью среди всех видов лазерного сканирования. Точность наземного сканирования достигает:
- 1–3 мм по высоте
- 3–10 мм по горизонтали
Эта высокая точность достигается за счет малого расстояния до объекта и стабильных условий съемки. Наземное сканирование идеально подходит для создания детальных моделей строений, для которых важна максимальная точность. Наземное сканирование позволяет получать гораздо большее количество точек на единицу площади, так как расстояние до объекта меньше, а сканер может работать дольше. Плотность точек здесь выше, и количество точек может доходить до миллиардов точек на небольшой участок. Некоторые наземные сканеры могут регистрировать сотни тысяч точек в секунду, что приводит к тому, что за минуту можно получить миллиарды точек.
- Мобильное лазерное сканирование. Этот тип подразумевает установку лазерного сканера на движущийся транспорт (например, автомобиль или железнодорожный вагон) позволяет быстро и эффективно покрывать большие площади, особенно вдоль дорог, железнодорожных путей и других протяженных объектов. Мобильное лазерное сканирование (MLS) занимает промежуточное положение между воздушным и наземным сканированием по точности. Точность мобильного сканирования составляет:
- 2–5 см по высоте
- 5–10 см по горизонтали
Мобильное сканирование сочетает в себе преимущества воздушного и наземного методов, обеспечивая высокую скорость покрытия больших площадей (например, вдоль дорог или железнодорожных путей) при сохранении достаточной точности для решения многих практических задач. Хотя точность мобильного сканирования ниже, чем у воздушного, она остается достаточно высокой для большинства задач. Мобильное сканирование собирает данные не только о поверхности земли, но и о находящихся поблизости объектах (например, дорожных знаках, ограждениях, зданиях). Мобильное сканирование, хотя и имеет меньшую плотность точек по сравнению с наземным, всё же позволяет получать значительное количество данных. Количество точек при мобильном сканировании может составлять сотни миллионов точек за одну сессию. Мобильные сканеры работают быстрее, чем наземные, но всё ещё дают значительную плотность точек, особенно при сканировании длинных объектов, таких как дороги или железные дороги.
Для всех видов лазерного сканирования характерно быстрое получение цифровых данных, а также минимальные затраты времени на последующую обработку данных.
Выбор типа лазерного сканирования зависит от множества факторов, таких как размер и сложность объекта, доступные ресурсы, бюджет, требуемая точность и скорость выполнения работ. Воздушное лазерное сканирование (ALS) лучше всего подходит для покрытия больших территорий, таких как поля, леса, горы, реки и озера. Оно позволяет получить данные с широкой областью охвата и высоким уровнем детализации рельефа. Такой метод также хорош для экологического мониторинга больших территорий, таких как леса, реки, болота и сельскохозяйственные угодья. ALS обеспечивает высокий уровень детализации рельефа и растительного покрова. Комбинация наземного и воздушного сканирования может быть лучшим решением для городских проектов, где важны как общий обзор территории, так и детализированные модели отдельных объектов. Воздушное сканирование обеспечит общее покрытие, а наземное позволит получить детализированные модели зданий и сооружений.
Наземное лазерное сканирование (TLS) стоит выбрать для создания точных моделей сложных объектов, таких как здания, памятники, мосты, туннели и прочие инженерные сооружения. TLS обеспечивает максимальную точность и плотность точек, что особенно важно для задач BIM-моделирования и реконструкции. Это также наиболее подходящий вариант для создания моделей объектов, которые находятся в труднодоступных или опасных зонах, таких как заводы химической промышленности, атомные станции, подземные шахты и карьеры. TLS позволяет создавать модели дистанционно, избегая риска для персонала. Наземное сканирование может применяться для создания точных и детализированных моделей историко-культурных объектов, памятников, музеев и других уникальных объектов с целью реставрации и консервации.
Мобильное лазерное сканирование (MLS) обычно стоит выбрать для быстрого и эффективного сканирования протяженных объектов, таких как автомобильные и железные дороги, трубопроводы, газопроводы и энергетические объекты. Комбинация наземного и мобильного сканирования подойдет для задач, где необходимы как общие топографические данные, так и детальные модели отдельных объектов. MLS обеспечит быстрый сбор данных на больших участках, а TLS даст возможность создать детализированные модели сложных объектов.
Лазерное сканирование выделяется высокой точностью и детализацией, из-за чего оно считается предпочтительным методом для создания цифровых моделей объектов и территорий. Точность любых типов лазерного сканирования гораздо выше, чем при использовании традиционных методов, поэтому в большинстве ситуаций стоит отдать предпочтение именно этой технологии. Лазерное сканирование удобно сочетать с другими методиками измерений, например, с фотограмметрией. Такое сочетание позволяет создавать комплексные цифровые моделивключающие в себя не только геометрические данные, но и информацию о физических свойствах материалов, эксплуатации объектов, геопозиционировании и многом другом.
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