Геодезическое лазерное сканирование

Современная методика геодезического лазерного сканирования позволяет создавать детализированные трехмерные модели окружающего пространства с высочайшей точностью измерений. Применение специализированных сканирующих устройств, работающих по принципу направленного излучения световых импульсов и регистрации отраженных сигналов, обеспечивает получение массива пространственных координат. Последующая компьютерная обработка зафиксированных данных формирует цифровую модель объекта, пригодную для решения широкого спектра практических задач.



Комплексный процесс сканирования состоит из нескольких последовательных стадий:

1. Подготовка:

• Выбор места и угла сканирования
• Установка сканера на треноге или другой опоре
• Настройка параметров сканирования

1. Сбор данных:

• Сканирование объекта или местности с помощью лазерного луча
• Регистрация отражённых сигналов и их преобразование в цифровую форму

1. Обработка данных:

• Преобразование полученных сигналов в трёхмерную модель
• Фильтрация и устранение шумов
• Сохранение модели в нужном формате

1. Анализ и интерпретация:

• Визуализация модели для оценки её точности и качества
• Анализ данных для выявления особенностей объекта или местности

 

Лазерное сканирование широко применяется в различных отраслях, таких как строительство, архитектура, археология, горнодобывающая промышленность и экология. Оно позволяет получать высокоточные и детализированные модели, что способствует повышению эффективности и качества работ.

 

Однако для проведения лазерного сканирования требуется специализированное оборудование и квалифицированные специалисты. Кроме того, этот метод может быть дорогим и не всегда подходит для небольших объектов или задач, требующих менее точных данных.

 

Разновидности лазерного сканирования:

1. Ручное (позиционное) сканирование.  Этот метод предполагает, что оператор самостоятельно перемещает сканер по объекту, выбирая оптимальные точки для сбора данных. Ручное сканирование подходит для небольших объектов, где не требуется большая точность.
2. Статическое сканирование. В этом случае сканер устанавливается на штатив или специальную платформу, которая позволяет ему вращаться вокруг своей оси. Статическая разновидность техники обеспечивает высокую точность и подходит для создания детальных моделей крупных объектов.
3. Кинематическое сканирование. Этот метод объединяет ручное и статическое сканирование. Сканер перемещается по объекту по заранее заданной траектории, которая может включать в себя как статические, так и динамические точки сбора данных. Кинематическая техника обеспечивает достаточную точность и эффективность с целью создания высокоточных сканов для больших строений или ландшафтов.
4. Мобильное сканирование. Этот метод использует мобильные лазерные сканеры, которые могут

1. перемещаться по объекту самостоятельно. Мобильное сканирование обеспечивает высокую скорость сбора данных и подходит для объектов, где невозможно установить стационарный сканер.
2. Воздушное сканирование. Этот метод относится к техникам дистанционного зондирования, при этом лазерное устройство устанавливается на летательный аппарат (чаще всего самолёт или дрон). Лазерный луч направляется вниз и фиксирует расстояние до земли, отражаясь от её поверхности.

 

Выбор метода лазерного сканирования зависит от целей, объекта и требуемой точности данных. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, поэтому важно выбрать наиболее подходящий для конкретной задачи.

 

Для осуществления лазерного сканирования потребуется следующий комплект оборудования: наземный лазерный сканер (НЛС), полевой ноутбук с установленным специализированным программным обеспечением, лазерный проектор и гальванометрический сканер. Наземный лазерный сканер определяет расстояния до поверхности объекта и генерирует трёхмерное изображение в виде облака точек. Полевой ноутбук нужен для управления процессом сканирования и первичной обработки данных. Лазерный проектор служит для формирования требуемой лазерной проекции, тогда как гальванометрический сканер, используя зеркала, отражает лазерный луч, создавая нужную проекцию. Дополнительно, для воздушного лазерного сканирования применяется лидар, установленный на летательном аппарате, который измеряет расстояние до земной поверхности и создаёт трёхмерные модели местности.

 

Лазерное сканирование представляет собой методику получения трёхмерной модели объекта с использованием лазерного дальномера. Данный метод позволяет оперативно и точно собирать данные о форме, габаритах и пространственном положении объекта.



В геодезии лазерное сканирование применяется для решения различных задач:

1. Создание цифровых моделей рельефа и местности. Методика позволяет получить максимально подробные данные об особенностях рельефа и формах поверхности земли. Это необходимо для планирования строительства, проектирования дорог, разработки месторождений и других целей.
2. Обследование и мониторинг инженерных сооружений. Технология используется для обследования состояния инженерных сооружений, таких как мосты, дамбы, плотины и другие. Это позволяет выявить дефекты и повреждения, оценить прочность и надёжность конструкций.
3. Определение границ земельных участков. Данные, полученные с помощью сканера, используются для регистрации прав собственности, налогообложения и других целей.
4. Создание цифровых моделей зданий и сооружений. Точные и детальные планы, полученные при сканировании, активно используются при проектировании, реконструкции, реставрации и других работах.
5. Определение объёмов земляных работ. Лазерное сканирование применяется для определения объёмов земляных работ при строительстве, реконструкции и других работах, что необходимо для точного расчета количества материалов и затрат на работу.
6. Мониторинг деформаций и перемещений объектов. Лазерное сканирование используется для мониторинга деформаций и перемещений объектов, что позволяет своевременно выявлять и предотвращать возможные аварии и разрушения.
7. Создание цифровых карт и планов. Лазерное сканирование применяется для создания цифровых карт и планов местности, что необходимо для навигации, планирования развития территорий и других целей.
8. Определение высот и отметок. Определение самых высоких точек часто необходимо для проектирования, строительства и других работ.
9. Создание трёхмерных моделей для визуализации. Лазерное сканирование позволяет создавать трёхмерные модели объектов, которые могут быть использованы для визуализации, проектирования и других целей.
10. Контроль качества строительных работ. Современные технологии позволяют своевременно выявлять дефекты и отклонения от проекта.

 

Таким образом, лазерное сканирование можно назвать одним из самых необходимых инструментов в геодезии, т. к. с его помощью возможно быстро и точно получать данные о форме, размерах и положении объектов в пространстве. Это способствует повышению эффективности и точности геодезических работ, а также снижению затрат на их проведение.

 

Лазерное сканирование в геодезии может похвастаться достоинствами, которые во многом превышают другие методы измерения:

1. Высокая точность и скорость сбора данных. С помощью современного оборудования специалисты получают детальные данные о форме, размерах и положении объекта в пространстве в кратчайшие сроки при работе с крупными объектами или в условиях ограниченного времени.
2. Возможность получения максимально точных данных. Лазерное сканирование представляет специалистам такие данные, которые возможно использовать для проектирования, визуализации, контроля качества и других целей. Это обеспечивает более полное и точное представление об объекте.
3. Возможность обследования труднодоступных мест. Процедура может проводиться в условиях, недоступных для других методов измерения, например, на большой высоте или в узких пространствах. Это расширяет возможности обследования объектов.
4. Снижение затрат на проведение работ. Применение современных сканирующих аппаратов помогает сократить время на проведение геодезических работ и снизить затраты на их выполнение.
5. Возможность мониторинга изменений. Технология может использоваться для мониторинга деформаций и перемещений объектов, что позволяет выявлять и предотвращать возможные аварии и разрушения.
6. Создание цифровых карт и планов. Лазерное сканирование позволяет быстро и точно создавать цифровые карты и планы местности, что необходимо для навигации, планирования развития территорий и других целей.
7. Возможность определения объёмов земляных работ. Лазерное сканирование может использоваться для определения объёмов земляных работ, что позволяет точно рассчитать количество материалов и затраты на работу.
8. Визуализация данных. Трёхмерные модели легко использовать для визуализации данных, что облегчает понимание и анализ информации.
9. Повышение эффективности и точности работ. Методика обеспечивает более точные и детальные данные, что способствует повышению эффективности и точности геодезических работ.
10. Возможность контроля качества. Результаты процедуры можно использовать для контроля качества строительных работ, что позволяет выявлять дефекты и отклонения от проекта.

Лазерное сканирование представляет собой высокоэффективный и точный метод сбора данных о форме, размерах и пространственной ориентации объектов, что делает его важнейшим инструментом в геодезической практике.

 

В будущем перспективы развития методики лазерного сканирования выглядят весьма обнадеживающими. Основное внимание специалистов будет по-прежнему уделено увеличению скорости и точности сканирования, интеграции с искусственным интеллектом, развитию мобильных и беспилотных платформ, совершенствованию программного обеспечения и расширению возможностей интеграции с информационным моделированием зданий (BIM). Рост спроса в различных отраслях, включая промышленность, сельское хозяйство и т. д., также свидетельствует о большом потенциале этой технологии. В целом, лазерное сканирование продолжит оставаться ключевым инструментом в решении задач в различных сферах, обеспечивая высокую точность и эффективность.

 

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