Для чего нужно лазерное сканирование объектов и зданий?

ava
Акрополь-Гео


«Акрополь-Гео»

Лазерное сканирование объектов — это технология, используемая для создания точных трехмерных изображений объектов с помощью лазерного луча. Этот процесс включает измерение расстояний от сканера до поверхности объекта и регистрацию соответствующих направлений (вертикальных и горизонтальных углов) с последующим формированием трехмерного изображения в виде облака точек. Система наземного лазерного сканирования состоит из наземного лазерного сканера и полевого персонального компьютера со специализированным программным обеспечением. Лазерный сканер включает лазерный дальномер и блок развертки лазерного луча, который отклоняет луч на заданную величину в горизонтальной плоскости. Этот метод позволяет фиксировать трехмерную геометрию объекта на конкретный момент времени и сохранять эту информацию для дальнейшего использования в инженерных задачах. Стремительное развитие лазерного сканирования в наши дни существенно упрощает процесс создания цифровых 3D моделей. Несмотря на свою новизну, сканирование можно считать закономерным продолжением эволюции безотражательных технологий в геодезических инструментах. Сегодня существует множество разновидностей сканирующих систем и методов лазерного сканирования. Используя наземное, мобильное и воздушное лазерное сканирование, удается получить наборы точек с геопространственными координатами, на основе которых формируются трехмерные модели пространства.



Технология лазерного сканирования в первую очередь является важнейшим инструментом обследования любых зданий, сооружений, оборудования или местности. При принятии решений, касающихся дальнейших действий с объектом, первым и важнейшим этапом является его обследование. Обмеры объекта дают точную информацию о его реальных количественных параметрах, таких как размеры, площадь, объем, габариты и форма. Эти данные необходимы для решения различных задач, начиная от предпроектного обследования и заканчивая эксплуатацией объекта.

 

Обмеры — это начальный этап обследования, который позволяет получить точные данные о характеристиках объекта. Эта информация критически важна для:

  1. Предпроектного обследования. Заказчик может заинтересоваться объектом с целью его приобретения, реконструкции или модернизации. Обмеры помогают оценить текущее состояние объекта и его технические параметры.
  2. Процесса выполнения работ. В ходе строительства или реконструкции обмеры используются для контроля качества работ и соблюдения проектных параметров.
  3. Эксплуатации объекта. В процессе эксплуатации может возникнуть необходимость в мониторинге состояния объекта, что также требует точных измерений.

 

Обмеры позволяют получить следующие данные:

  • Размеры элементов объекта (длины, ширины, высоты)
  • Площадь и объем объекта
  • Форма и конфигурация объекта
  • Расположение ключевых элементов (окон, дверей, коммуникаций и т.д.)

 

Полученные данные востребованы для различных целей:

  1. Проектирование. Точные размеры и формы объекта необходимы для разработки проектных решений.
  2. Визуализация. Обмеры позволяют создать точные трехмерные модели объекта, которые могут использоваться для презентаций или визуального анализа.
  3. Инженерные расчеты. Данные обмера необходимы для проведения расчетов, связанных с прочностью, устойчивостью и другими техническими параметрами объекта.

 

Максимально точные обмеры обеспечивают надежность и качество последующих работ, т. к. помогают избежать ошибок при проектировании, строительстве и эксплуатации объекта, а также минимизировать риски, связанные с несоответствием реальных параметров проектным. Таким образом, обмеры являются неотъемлемой частью любого инженерного проекта и служат основой для принятия обоснованных решений на всех этапах работы с объектом.

 

Лазерное сканирование позволяет получить точные данные о форме и размерах объектов, что необходимо для различных инженерных и строительных задач, таких как проектирование, реконструкция, контроль строительства, оценка состояния зданий и сооружений, создание топографических планов и карт, подсчет объемов горных выработок и многое другое. в отличие от традиционных методов измерений при сканировании результат обмерных работ сразу представляет собой готовую трехмерную модель, зафиксированную без погрешностей и «темных пятен».

 

Результаты сканирования, полученные с различных точек съемки, в итоге формируют отдельные «сканы», которые затем объединяются в единую модель геометрического пространства с помощью специализированного программного обеспечения. Это позволяет «сшить» данные и привязать их к требуемой системе координат. Точность такого объединения («сшивки») достигает нескольких миллиметров и выполняется в специальном программном продукте.

 

Для предотвращения появления «мертвых зон» измерения проводятся с нескольких позиций, так как при съемке часто встречаются препятствия или отсутствует прямая видимость до отдельных частей объекта. В результате объединения данных формируется объединенное облако точек, которое предоставляет полную визуализацию и геометрическую информацию об объектах. Это облако точек может быть преобразовано в векторную трехмерную модель или двухмерные планы с использованием различных программ, что делает его полезным для решения самых разных прикладных задач.



Лазерное сканирование открывает действительно широкие возможности в различных областях, включая архитектуру, проектирование и горную отрасль. Основными задачи, который можно решить с помощью данной технологии, являются:

1. Сохранение объектов культурного наследия. Лазерное сканирование позволяет создавать точные трехмерные модели исторических зданий и памятников, что помогает не только в их сохранении, но и в восстановлении. Сканирование фасадов и интерьеров позволяет документировать текущее состояние объектов, что критично для последующих реставрационных работ. Например, при восстановлении старинного здания можно использовать полученные данные для точного воссоздания деталей, которые могли быть утеряны.

2. Проектирование и модернизация различных объектов. Инновационная технология сканирования помогает в проектировании и модернизации существующих объектов. При отсутствии актуальных чертежей и документации сканирование позволяет получить точные данные о размерах и расположении оборудования, что особенно важно в промышленных и производственных сферах, где модернизация может требовать значительных изменений в планировке.

3. Съемка сложных или протяженных объектов. Лазерное сканирование идеально подходит для съемки сложных объектов, таких как трубопроводы, машины и механизмы, т. к. позволяет инженерам и дизайнерам получить детализированные данные о конфигурации и состоянии оборудования и способствует более эффективному планированию ремонта и обслуживания.

4. Геодезические и картографические изыскания. Лазерное сканирование активно используется в геодезии для создания высокоточных карт и моделей местности, особенно при проведении земельных работ, планировании инфраструктуры и мониторинге изменений в ландшафте.

5. Строительство и управление любыми проектами. В строительстве лазерное сканирование помогает отслеживать прогресс выполнения работ и выявлять отклонения от проектных данных с целью оперативного реагирования на проблемы и минимизирования рисков, связанных с задержками и перерасходом бюджета.

6. Отслеживание состояния открытых горных выработок и карьеров. В горной отрасли лазерное сканирование используется для мониторинга карьеров и открытых горных выработок. С его помощью можно отслеживать изменения в геометрии выработок, что позволяет оценивать их устойчивость и планировать дальнейшие работы.

7. Развитие транспортной инфраструктуры. Лазерное сканирование применяется для обследования транспортной инфраструктуры, такой как мосты, дороги и железные дороги, т. е. позволяет проводить мониторинг состояния объектов, выявлять дефекты и планировать ремонты.

8. Экологические исследования. Данный метод помогает в экологических исследованиях, например, для оценки состояния лесов или водоемов, например, позволяет собирать данные о биомассе, плотности растительности и других экологических параметрах для охраны окружающей среды.

9. Получение данных о больших территория. С использованием дронов и лазерного сканирования можно проводить съемку протяженных сложных территорий, что значительно ускоряет процесс сбора данных и увеличивает их точность. Съемка может вестись в том числе в лесах, на полях и лугах, в оврагах и в горной местности, в области любых водоемов, в т. ч. болот. Возможность получения точной информации о любом участке территории особенно полезно в таких областях, как сельское хозяйство, экология и градостроительство.

10. Виртуальная и дополненная реальность. Данные сканирования можно использовать для создания контента для виртуальной и дополненной реальности, чтобы создавать реалистичные модели для обучения, презентаций и развлечений.

 

Таким образом, лазерное сканирование можно назвать передовым методом, который находит применение в самых различных областях, улучшая процессы проектирования, мониторинга и сохранения объектов.



Лазерное сканирование обладает множеством преимуществ, которые делают его незаменимым инструментом в различных сферах. Например, оно обеспечивает невероятно высокую точность измерений, что позволяет получать детализированные трехмерные модели объектов. Процесс лазерного сканирования значительно быстрее традиционных методов измерения, что особенно ценно в условиях ограниченных сроков выполнения проектов. Процедуру можно проводить с минимальным вмешательством в объект, что позволяет избежать повреждений и нарушений его целостности. Лазерные сканеры могут использоваться в сложных условиях, таких как низкая освещенность, труднодоступные места или опасные зоны, при этом скорость процесса будет оставаться неизменно высокой.  Благодаря высокой точности и скорости сбора данных, данный метод помогает минимизировать риски ошибок и снизить затраты на проектирование и строительство.

 

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