Воздушное лазерное сканирование (LiDAR с БПЛА): съемка кровель, фасадов и территорий

Что делать, если нужно отсканировать фасад 50-этажного небоскрёба? Или кровлю собора, на которую невозможно установить леса? Или карьер площадью в несколько квадратных километров?

Наземное лазерное сканирование здесь не работает — с земли не видно верхних этажей, на кровлю не забраться без огромных затрат, а карьер с тахеометром будут снимать неделями.

Воздушное лазерное сканирование (LiDAR с БПЛА) — это метод, при котором лазерный сканер поднимается на дроне и снимает объект сверху или сбоку. Быстро, безопасно, с доступом к самым труднодоступным местам.

Эта статья о том, когда нужно воздушное сканирование, какие задачи оно решает и как мы его проводим.

Воздушное сканирование не заменяет наземное полностью, но в ряде случаев оно незаменимо.

Кровли и крыши
• Сканирование сложных кровель (исторические здания, соборы, промышленные цеха).
• Обмеры элементов кровли (фонари, вентиляционные шахты, парапеты).
• Контроль состояния кровельного покрытия (картограмма дефектов).

Высотные фасады (от 30 метров и выше)
• Фасады небоскрёбов, высотных жилых комплексов, башен.
• Элементы фасада на верхних этажах (карнизы, аттики, лепнина).
• Когда нет возможности установить подъёмник или леса.

Большие территории (карьеры, стройплощадки, полигоны)
• Топографическая съемка больших участков (от 10 га).
• Подсчёт объёмов грунта, отвалов, насыпей.
• Мониторинг деформаций (оползни, просадки).

Объекты, опасные или недоступные для человека
• Карьеры с действующей техникой.
• Кровли аварийных зданий.
• Территории после ЧС (пожары, обрушения).

Линейные объекты (дороги, ЛЭП, трубопроводы)
• Съемка протяжённых объектов (от 1 км).
• Создание цифровых моделей рельефа для проектирования.
• Контроль охранных зон.



Сравним два метода, чтобы вы могли принять решение.

Параметр	Наземное сканирование	Воздушное сканирование (LiDAR с БПЛА)
Точность	2–5 мм	1–5 см (зависит от высоты)
Высота съемки	До 30 м с земли, выше — подъёмник	До 120 м (стандартно), выше — спецразрешение
Доступ к кровле	Нужны леса, подъёмник или альпинисты	Не нужен — дрон летает сам
Скорость на большой территории	Медленно (дни)	Быстро (часы)
Стоимость на малых объектах	Ниже	Выше (аренда дрона, пилот)
Стоимость на больших территориях	Выше (много человеко-часов)	Ниже (быстрый охват)
Работа под навесами / внутри	Да	Нет
Детализация лепнины	Высшая	Средняя (не видит мелкие детали)

Вывод:
• Для фасада с лепниной, интерьеров, цехов — только наземное.
• Для кровли, высотных фасадов, карьеров, больших территорий — воздушное.
• Для сложных объектов (кровля + фасад + территория) — комбинация методов.


Какое оборудование мы используем
Мы работаем с профессиональными промышленными дронами, оснащёнными LiDAR-сенсорами (лазерными сканерами) и высокоточными GNSS-приемниками.

Основные компоненты системы:
• БПЛА (октокоптер или гексакоптер грузоподъёмностью до 5–10 кг).
• Лазерный сканер (LiDAR) — от 300 000 до 2 млн точек/сек.
• GNSS-приемник (RTK / PPK) для высокой точности позиционирования.
• Инерциальная система (IMU) для учёта наклонов дрона.
• Камера (опционально) для цветной текстуры.

Что даёт RTK/PPK: Привязка облака точек к реальным координатам с точностью 2–5 см без наземных контрольных марок. Для максимальной точности используем наземные маркеры.




Этап 1. Планирование полёта

Перед выездом мы:
• Изучаем объект по картам, спутниковым снимкам, чертежам.
• Определяем границы съемки и необходимую высоту полёта (чем выше — тем быстрее, но ниже точность).
• Рассчитываем полётное задание: маршрут, перекрытие между полосами (обычно 50–70%), скорость.
• Проверяем ограничения: близость аэропортов, запретные зоны, высотные ограничения.
• Получаем разрешения (если нужно — через Госкомиссию по использованию воздушного пространства).

Типичные параметры:
• Высота полёта: 50–120 м над точкой взлёта.
• Перекрытие: 70% (продольное), 60% (поперечное).
• Скорость: 5–10 м/с.

Этап 2. Полевые работы (полёт)
Инженеры-пилоты выезжают на объект. Разворачивают дрон, проводят предполётный контроль, запускают автоматический полёт по заданному маршруту.

Особенности полевого этапа:
• Погодные условия: без сильного ветра (до 10 м/с), без дождя и снега, хорошая видимость.
• При необходимости — установка наземных контрольных марок (для повышения точности).
• Полёт одного блока (20–30 минут) покрывает до 30–50 га.
Пример: Кровля собора площадью 2000 м² — полёт на высоте 80 м, время 10–15 минут.
Карьер 50 га — несколько полётов, общее время 2–3 часа.

Этап 3. Обработка данных (постобработка)

После полёта данные с дрона (LiDAR + GNSS + IMU) загружаются в наше ПО.
Что происходит:
• Обработка траектории полёта (с использованием RTK/PPK коррекции).
• Сшивка данных с LiDAR в облако точек с привязкой к геодезическим координатам.
• Классификация точек (земля, растения, здания, провода).
• Создание цифровой модели рельефа (ЦМР) и цифровой модели местности (ЦММ).
• При наличии камеры — наложение цветной текстуры на облако точек.
Сроки:
• Предварительное облако точек — через 1 день.
• Готовая ЦМР, ЦММ, ортофотоплан — через 3–7 дней.

Этап 4. Создание конечного продукта

В зависимости от задачи, мы создаём один или несколько продуктов из списка ниже.



Вариант 1. Облако точек территории / кровли (.las, .laz, .e57)
Что это: Миллионы точек с координатами X, Y, Z. Каждая точка знает, земля это, дерево, здание или кровля.
Для кого: Для геодезистов, проектировщиков, BIM-инженеров.
Что можно делать: Строить сечения, создавать ЦМР, считать объёмы, сравнивать с проектом.

Вариант 2. Цифровая модель рельефа (ЦМР) и цифровая модель местности (ЦММ)
Что это:
• ЦМР — рельеф земли без растений, зданий, машин. Только грунт.
• ЦММ — поверхность со всеми объектами (деревья, здания, техника).
Форматы: GeoTIFF, ASCII Grid, DXF.
Для кого: Для проектировщиков, для геологов, для планировки территории.

Вариант 3. Ортофотоплан (фотореалистичная карта)
Что это: Сшитые фотографии территории в единое изображение в масштабе, с географической привязкой.
Точность: 2–5 см на пиксель (при высоте полёта 80–100 м).
Для кого: Для генпланов, для кадастра, для презентаций.

Вариант 4. Обмерные чертежи кровли (DWG, PDF)
Что это: 2D-чертёж кровли с размерами, уклонами, привязкой элементов (фонари, вентшахты, парапеты).
Для кого: Для проектировщиков реставрации, для строителей.

Вариант 5. Картограмма дефектов кровли
Что это: Цветная карта кровли, где отмечены места повреждений: трещины, протечки, коррозия, утраты покрытия.
Как получается: По облаку точек и ортофотоплану инженер маркирует все дефекты.
Для кого: Для управляющих компаний, для реставраторов, для технадзора.

Вариант 6. 3D-модель здания или территории (Mesh, OBJ, FBX)
Что это: Объёмная модель, по которой можно «лететь» в 3D-плеере.
Для кого: Для презентаций, для виртуальных туров, для архитекторов.




Кровли сложной конфигурации (купола, шпили, башни)
Особенность: Много вертикальных поверхностей и теневых зон.
Наше решение: Комбинируем воздушное сканирование (сверху) с наземным (снизу). Дрон снимает верхнюю половину, наземный сканер — нижнюю. Данные сшиваем в единое облако.
Кейс: Купол собора — воздушное сканирование с дрона (снаружи) + наземное сканирование интерьера. Получили полную 3D-модель купола снаружи и внутри.

Высотные фасады (с ограничением полётов)
Особенность: В городе часто зоны, запрещённые для полётов дронов (близость аэропортов, Кремль, режимные объекты).
Наше решение: Используем альтернативы: наземное сканирование с подъёмника или сканирование с крыши соседнего здания. Либо получаем спецразрешение на полёт.

Лесистая местность (земля не видна)
Особенность: Дрон видит только кроны деревьев, а нужен рельеф под ними.
Наше решение: LiDAR проникает сквозь кроны (лазерный луч имеет до 4–5 отражений). Мы берём последнее отражение — это земля. В итоге получаем ЦМР под лесом.

Карьеры и отвалы (перепады высот до 50–100 м)
Особенность: Нужно снять дно карьера и его борта. Обычный полёт «сверху» не видит нижнюю часть.
Наше решение: Планируем полёт с нескольких высот: сначала общий облёт, потом снижение в карьер (если позволяет безопасность). Либо комбинируем с наземным сканированием со дна.




Кейс 1. Кровля исторического здания (Санкт-Петербург)
Задача: Обследование кровли памятника архитектуры перед реставрацией. Требовалась картограмма дефектов.
Что сделали: Воздушное лазерное сканирование кровли с дрона (высота 60 м). Ортофотоплан и картограмма дефектов.
Результат: Выявлены места протечек, трещины в фальцевой кровле, повреждённые фонари. Реставраторы получили точный план работ.

Кейс 2. Карьер для подсчёта объёмов
Задача: Подсчитать объём оставшегося песка в карьере площадью 30 га. Старые методы (тахеометрия) — слишком медленно.
Что сделали: Воздушное сканирование за 2 часа (несколько полётов). ЦМР до выемки (по архивным данным) и после.
Результат: Объём песка рассчитан с погрешностью 1,5%. Экономия времени по сравнению с тахеометрией — в 10 раз.

Кейс 3. Фасад 50-этажного жилого комплекса
Задача: Контроль геометрии фасадных панелей на верхних этажах. Наземное сканирование невозможно (не видно), подъёмник дорог.
Что сделали: Воздушное сканирование фасада с дрона (вертикальный полёт вдоль здания). Облако точек + сравнение с проектом.
Результат: Выявлены панели с отклонением более 3 см. Подрядчик устранил дефекты до сдачи дома.

Кейс 4. Линейный объект (трасса газопровода)
Задача: Создать цифровую модель местности для проектирования охранной зоны газопровода длиной 15 км.
Что сделали: Воздушное сканирование за 1 день (полёт вдоль трассы). ЦМР и ортофотоплан.
Результат: Проектировщики получили основу для расчёта охранных зон. Полевые работы заняли часы вместо недель.

> Больше кейсов — в разделе «Портфолио» на сайте.




❔ Вопрос: Нужно ли разрешение на полёт дрона?
Ответ: В большинстве случаев — да, если высота более 15 м, или близость аэропортов, или объект в зоне ограничений. Мы сами получаем разрешения через Госкомиссию по использованию воздушного пространства. Это занимает 3–10 дней. Если объект в чистом поле вне ограничений — разрешение не нужно.

❔ Вопрос: Какая погода нужна для полёта?
Ответ: Дрон летает при ветре до 10 м/с, без осадков (дождь, снег), при видимости не менее 1 км. Сильный ветер, туман, ливень — отменяем полёт.

❔ Вопрос: Насколько это точно?
Ответ: Без наземных марок — 3–5 см по горизонтали, 5–8 см по вертикали. С маркерами — 1–3 см. Это точность, достаточная для подсчёта объёмов, топопланов масштаба 1:500, контроля фасадов и кровель.

❔ Вопрос: А можно ли увидеть трещины на лепнине с дрона?
Ответ: Нет, для лепнины нужна детализация 1–2 мм, а дрон даёт 1–5 см. Поэтому для детальных обмеров фасадов с лепниной мы используем наземное сканирование. Дрон — для кровель, высотных фасадов без лепнины, больших территорий.

❔ Вопрос: Сколько стоит воздушное сканирование?
Ответ: Цена зависит от:
• Площади объекта (от 0,5 га до сотен га).
• Необходимости наземных марок.
• Удалённости объекта (выезд).
• Формата результата (только облако / ЦМР / ортофотоплан / чертежи).

Мы даём бесплатную смету за 1 день: пришлите координаты или адрес объекта на info@photogrammetria.ru.




Компания «Архитектурная Фотограмметрия» работает с 2005 года, воздушное сканирование — с 2015 года.
✔ 20 лет опыта — мы знаем, когда нужен дрон, а когда наземный сканер.
✔ Собственное ПО ScanIMAGER — для обработки LiDAR-данных, сшивки с наземным сканированием, создания ЦМР.
✔ Лицензии и разрешения — оформляем всё сами. Вам не нужно думать о согласованиях.
✔ Комбинация с наземным сканированием — для сложных объектов (кровля + фасады + территория) мы делаем единую модель.
✔ Работаем по всей России — выезжаем в любые регионы.




Шаг 1. Пришлите запрос
Напишите на info@photogrammetria.ru или позвоните +7 (812) 992-26-85. Сообщите: тип объекта (кровля, фасад, карьер, территория), адрес или координаты, площадь. Если есть — пришлите фото или карту.
Шаг 2. Получите бесплатную смету
Наши инженеры оценят возможность полёта (ограничения, погода, высота), объём работ, необходимость разрешений. Срок — 1 рабочий день.
Шаг 3. Заключите договор
Фиксируем объём, сроки, стоимость, формат результата.
Шаг 4. Получим разрешения (если нужно)
Оформляем документацию в Госкомиссии. Срок — 3–10 дней.
Шаг 5. Выезд на объект и полёт
Согласовываем дату по погоде. Полёт — от 15 минут до нескольких часов.
Шаг 6. Получите результат
Облако точек — через 1–3 дня. ЦМР, ортофотоплан — через 3–7 дней. Чертежи — через 5–10 дней.
Важно: Для объектов в Санкт-Петербурге и Ленобласти — возможен выезд инженера на предварительный осмотр (бесплатно).



#воздушноелазерноесканирование #лидарсбпла #сканированиекровли #сканированиефасадовсдрона #съемкакарьеров #цифроваямодельрельефа #ортофотоплан #лазерноесканирование #архитектурнаяфотограмметрия

Распечатать