Наземное лазерное сканирование на сегодняшний день - это самый оперативный и производительный способ получения точной и наиболее полной пространственной информации об объекте. Суть технологии заключается в определении точных пространственных координат точек поверхности объекта. Процесс наземного лазерного сканирования реализуется посредством измерения расстояния до всех определяемых точек с помощью импульсного лазерного безотражательного дальномера.
Измерения производятся с очень высокой скоростью – от нескольких тысяч до миллиона точек в секунду , в итоге в считанные минуты прибор измеряет несколько миллионов точек, точно повторяющих поверхность сканируемого объекта.
Система наземного лазерного сканирования состоит из лазерного сканера (лазерного дальномера, адаптированного для работы с высокой частотой, и блока развертки лазерного луча) и полевого персонального компьютера со специализированным программным обеспечением.
В процессе сканирования фиксируется направление (вертикальные и горизонтальные углы) распространения лазерного луча и расстояние от сканера до точек объекта с последующим формирование трёхмерного изображения (скана) в виде облака точек.
Современная жизнь характеризуется широким внедрением лазеров практически во все отрасли науки и техники, промышленность, строительство, сельское хозяйство и т.п. Изобретение лазера стоит в одном ряду с наиболее выдающимися достижениями науки и техники XX века.
Безусловно, одним из основных направлений применения лазеров является машиностроение.
В настоящее время созданы лазерные технологические комплексы в большинстве автомобильных и самолетостроительных фирм Запада, позволяющие с высокой точностью и скоростью производить: раскрой листового материала, сварку, сверление отверстий в самых труднодоступных местах, термообработку крупногабаритных деталей, увеличивающих значительно их срок службы.
Нас, как фирму по производству архитектурных обмеров зданий и сооружений, конечно, больше всего интересует применение лазеров в области архитектуры. Ещё в 2007 году мы приобрели новейший на то время лазерный сканер IMAGER 5006, разработанный компанией Zoller&Froehlich GMBh (Z+F), что позволило нашей компании выйти на новый уровень выполнения архитектурных обмеров фасадов зданий и деталей интерьеров. Тогда же мы смогли предложить заказчикам качественно новые продукты: цветные ортофотопланы, 3D модели. За последующие три года нами был разработан уникальный программный комплекс ScanIMAGER, ориентированный на решение задач архитектурных обмеров и фиксации по данным лазерного сканирования и цифровой фотограмметрической съёмки.
В настоящее время известно большое количество программных продуктов для обработки результатов наземного лазерного сканирования и 3D моделирования. Именно поэтому задача правильного выбора специализированной программы для этих целей является весьма актуальной. Чтобы решить поставленную задачу, необходимо выделить ряд критериев, по которым мы сможем всесторонне оценить то или иное программное обеспечение. Итак, рассмотрим такие возможности программы, как:
Лазерное сканирование - это современная технология, позволяющая определять пространственные координаты точек объекта на расстоянии. Приборы, осуществляющие этот процесс, называют 3D лазерными сканерами и весь процесс съемки ими какого либо объекта заключается в вычислении расстояния до всех точек объекта с одновременным измерением вертикальных и горизонтальных углов, причем с огромной скоростью, причем с довольно большого расстояния. В результате съемки формируется трёхмерное изображение (с координатами XYZ) в виде облака точек (скана, растрового изображения).
Лазерное сканирование позволяет получить точную и детальную компьютерную копию реального объекта заказчика в его истинных размерах. Объекты при этом могут быть самые разнообразные, поэтому технология лазерного сканирования нашла широкое применение в огромном числе сфер деятельности современного человека: моделирование различного типа объектов, проведение обмеров существующих объектов, бесконтактное и полное фиксирование ситуации (например, места преступления), выполнение топографической съёмки территорий, судостроение, нефтегазовая промышленность, горная промышленность, строительство и эксплуатация инженерных сооружений, архитектура и пр.
За период с 2020 по 2021 год специалистами компании НПП "Фотограмметрия" были выполнены следующие виды работ:
- архитектурные обмеры зданий целиком, отдельно их фасадов и внутренних помещений с применением технологий наземного лазерного сканирования и фотограмметрической съемки;
- лазерное сканирование и фотограмметрическая съемка квадрокоптером с привязкой к Балтийской системе высот;
- обработка данных 3D лазерного сканирования и создание единой точечной пространственной модели объектов;
- создание обмерных чертежей на основе данных съемки - поэтажные планы, фасады, разрезы, детали, плана кровли;
- мониторинг объекта: наблюдения за колебаниями и деформациями;
- создание геодезического обоснования на объекте, закрепление точек опорной сети, определение их координат в условной системе координат и Балтийской системе высот;
- трехмерное лазерное сканирование объектов культурного наследия;
- создание ортофотопланов дорожной сети города Санкт – Петербурга.
Лазерное сканирование – это новейшая технология, позволяющая создавать цифровую трехмерную модель объекта, представив его набором точек с пространственными координатами.
Данная технология применяется при решении множества задач, возникающих на всех стадиях строительства, начиная с изысканий и проектирования, контроля и мониторинга в процессе строительства и заканчивая периодом эксплуатации. Реставрационные работы, архитектурные обмеры, инвентаризация, паспортизация зданий и сооружений, расчет объемов, оценка состояния объектов, и даже прогнозирование и анализ ситуаций – во всех этих случаях лазерное сканирование является наилучшим решением.
Технология лазерного сканирования позволяет подробно зафиксировать объект в трехмерной модели, экономя время и трудозатраты, при этом предоставляя намного более высокий уровень точности проводимых обмеров.