|
НПК "Йена Инструмент"
технологии
партнеры
публикации
новости
|
Выполнение мобильного лазерного сканирования инфраструктурных объектов города Новосибирска и пригородов с использованием системы Optech Lynx M1За последние несколько лет мобильная сканирующая система LYNX Mobile Mapper зарекомендовала себя как эффективный и производительный инструмент для сканирования больших территорий, для которых проведение съемки с использованием наземных лазерных сканеров затруднительно или малоэффективно, а использование авиационных сканирующих систем не обеспечивает надлежащего уровня точности. Мобильная сканирующая система LYNX Mobile Mapper M1 позволяет выполнять съемку на скорости до 100 км/ч с разрешающей способностью до 7 мм, при этом средняя квардатическая ошибка измерений не превышает 2 см. Поэтому, благодаря высокой производительности в 500 кГц, точности и безопасности, данный инструмент чрезвычайно эффективен для съемки городской застройки, архитектурных памятников, автомобильных и железных дорог. В данной статье представлен пример использования мобильной сканирующей системы LYNX M1 для съемки Новосибирска и его пригородов с целью создания 3D-макета отдельных районов города. Проведение лазерного сканирования было необходимо для моделирования архитектурного облика Новосибирска и проектирования инфраструктурных объектов. Работы проводились по заказу Сибирской государственной геодезической академии. Сотрудниками НПК «Йена Инструмент» были отсняты территории аэропорта Толмачево, вокзала и привокзальной площади, площади Свердлова, комплекс зданий академпарка в Академгородке, биотехнопарк, промышленно-логистический парк, трасса Северного объезда со всеми развязками и мостами. Одним из главных факторов, оказывающих значительное влияние на результирующую точность съемки с помощью мобильного сканера – это правильное планирование работ и использование оптимального числа базовых станций, которые обеспечивают дифференциальный режим измерений. В данном проекте была использована одна постоянно действующая базовая станция, расположенная на территории Сибирской государственной геодезической академии, которая находилась на удалении не более 30 км от всех объектов съемки. Перед проведением сканирования был разработан детальный план съемки, позволивший рассчитать оптимальные маршруты и время проезда системы, что дало возможность выбора наилучшего ГНСС-обеспечения. Система Optech LYNX построена по принципу интеграции нескольких основных компонентов: сканирующих сенсоров и цифровых фотокамер, инерциальной навигационной системы и ГНСС. Качество коммуникации между которыми играет ключевую роль в генерации навигационного решения в виде файла траектории SBET, получаемого на этапе пост-обработки, и напрямую влияет на результирующую точность измеренных данных. При этом, связь между сканирующими сенсорами и системой геопозиционирования, в свою очередь, зависит от степени синхронизации внутренних часов отдельных компонентов сканирующей системы. Эта связь реализуется путем генерации синхронизирующих импульсов GPS PPS, что позволяет сканирующим сенсорам обеспечивать каждое измерение временной меткой. Сканирующие сенсоры используют это время для установления точной разницы между своими внутренними часами и часами GNSS. Система геопозиционирования, установленная на мобильной платформе, имеет свои параметры положения и ориентации относительно сканирующих сенсоров. Для установления точных параметров положения и ориентации выполняется процедура калибровки сенсоров, которая осуществляется заранее перед проездом системы. Сейчас, с появлением новой версии программного обеспечения Optech LMS Professional, эта процедура в значительной степени упрощена и автоматизирована. Для съёмки, выполненной в рамках данного проекта, средняя квадратическая ошибка (СКО) построения траектории составила: среднее плановое значение: 0,017 м,
Негативно отразилась на качестве траектории высотная застройка. Однако небольшая удалённость от базовой станции и тщательное планирование работ позволили получить приемлемый результат. Для съемки аэропорта Толмачёво был выбран наиболее производительный режим работы сканеров с частотой лазера 500 кГц и частотой зеркала 200 Гц. Такой режим позволяет получить наиболее плотное облако точек, что очень важно для анализа структуры поверхности полотна взлетно-посадочных полос, идентификации неровностей и трещин. Здание аэровокзала было отсканировано со всех сторон, также было выполнено сканирование служебных и технических зданий, рулёжных дорожек и мест стоянки самолётов. На рисунке 2 представлен фрагмент облака точек лазерного сканирования здания аэропорта, загруженный в программу обработки данных PolyWorks 12. По этим данным выполнены измерения конструктивных элементов здания, построены полилинии, плоскости и векторизованы участки несущих конструкций. На рисунке 3 показан сгенерированный программой отчет о построении векторного элемента и показан участок взлетно-посадочной полосы с построенными сечениями. Программа PolyWorks 12 позволяет загружать файлы облаков точек практически неограниченного объема, полученные как с помощью наземных лазерных сканеров, так и с мобильных сканирующих систем. Она поддерживает импорт файлов от сканеров самых разных производителей и предлагает широкий функционал средств пост-обработки данных. Заключение В данной статье продемонстрированы возможности мобильной сканирующей системы Optech LYNX M1 для съемки городской инфраструктуры. Данная технология, по оценкам многих экспертов, становится все более востребованной, поскольку позволяет быстро и безопасно для всех участников движения выполнять высокоточную съемку и получать облака точек высокого разрешения для последующего анализа и построения трехмерных моделей. Высокая плотность получаемых данных позволяет легко выявлять характеристики исследуемых объектов: определять высоту и ширину зданий, уклон дорожного полотна, его ширину и неровности, дешифрировать пешеходные дорожки, дорожные знаки, строить трехмерные модели фасадов. Комбинация данных лазерного сканирования с цифровыми фотоснимками, полученными этой же системой, позволяют полностью решить задачу камерального дешифрирования объектов и дают возможность на следующем этапе создавать фотореалистичные текстурированные модели объектов. А.Ковров, НПК "Йена Инструмент"
Вернуться |