Лазерный мир

НАЗАРОВ Д.Г. — ведущий инженер-геодезист ООО «Мостовое Бюро», г. Санкт-Петербург // Журнал: Инженерные изыскания, Номер: 9, 2013, с: 26-28

АННОТАЦИЯ:

В статье анализируются современные методы сбора геодезических данных на объектах железнодорожной инфраструктуры. Рассматривается широкий спектр их использования — от стадии инженерногеодезических изысканий до мониторинга состояния верхнего строения пути и инфраструктуры железнодорожных магистралей.

Съемка при помощи наземного лазерного сканирования

На сегодняшний день наземное лазерное сканирование (НЛС) находит все более широкое применение в инженерной геодезии. Этот способ используется для автоматического определения пространственных координат множества точек, расположенных на поверхности объекта съемки [2].

Принцип действия наземного сканера основан на методе полярной засечки. С помощью встроенного в сканер лазерного безотражательного дальномера в автоматическом режиме измеряются расстояния до каждой точки объекта съемки. Направление излучаемого дальномером лазерного луча изменяется в параллельных и перпендикулярных плоскостях осей вращения сканера специальной системой, которая называется системой развертки. При съемке ось вращения сканера приводят в отвесное положение по круглому уровню или не приводят совсем. По углам поворота луча и измеренному расстоянию встроенный в сканер процессор вычисляет трехмерные координаты каждой точки объекта [2].

Результатом сканерной съемки является пространственная модель объекта в виде множества (облака) точек, каждая из которых имеет пространственные координаты (x, y, z), выраженные в условной системе координат сканера. При интеграции НЛС с системой спутникового
позиционирования системы координат могут быть различными в зависимости от поставленной задачи, например WGS-84 (Word Geodetic System — 84). Представление о реальном цвете точки и интенсивности отражения от нее лазерного луча дальномера дано на рис. 1. Эту модель можно рассматривать на экране компьютера под разными углами зрения и в разных проекциях, а также выполнять на ней обмер интересующих частей объекта съемки.

Ограниченное поле зрения сканера и форма объекта съемки обычно не позволяют использовать съемку только с одной стоянки прибора. Поэтому сканирование выполняют с нескольких позиций сканера. Учитывая трехмерность облаков точек, для их объединения и приведения координат всех точек к единой системе координат каждое облако должно иметь не менее трех общих точек с соседними. Общими точками служат характерные, особенно четкие, точки объекта или специальные марки, располагаемые перед съемкой на объекте и автоматически
распознающиеся программным обеспечением в облаке.

Необходимо отметить ряд достоинств данного вида съемки по сравнению со съемкой электронным тахеометром или спутниковой геодезической аппаратурой:

•  высокая детализация измерений;
• автоматическое выполнение измерений в безотражательном режиме;
• высокая скорость измерений, в современных сканерах достигающая 1 млн точек в секунду;
• высокая точность результатов измерений наземными лазерными сканерами фазового типа.

Основными недостатками сканерной съемки являются высокая цена оборудования, превышающая стоимость наиболее распространенных моделей электронных тахеометров в 10-15 раз, а также появление мертвых зон, возникающих в процессе съемки тех или иных объектов.
В настоящее время области применения наземных лазерных сканеров все более расширяются. Разрабатываются новые и совершенствуют существующие технологии наземной сканерной съемки местности и различных инженерно-технических сооружений. Лазерное сканирование применяют для исполнительных съемок памятников архитектуры, реконструкции и мониторинга мостов, топографической съемки местности, съемок инженерных сооружений различного назначения и в других областях, в том числе на объектах железнодорожного транспорта [10].

Источник: http://www.geoinfo.ru/files/geoprostranstvennye_dannye.pdf