• Главная
•  > 
• Публикации

Интеграция технологий – путь к сокращению расходов и повышению качества топографо-геодезических работ

Применение современных технологий не только значительно облегчает труд проектировщиков и изыскателей, но и позволяет экономить бюджет за счет меньших затрат времени и трудовых ресурсов на проведение инженерно-геодезических изысканий или топографических съёмок. Еще один плюс высокоточных цифровых данных, получаемых с применением новых технологий – избыточность, которая позволяет использовать их в разных областях деятельности – для картографирования, оценки состояния дорог, в предпроектных изысканиях, для ситуационного мониторинга и многих других приложениях одновременно. Немаловажно и то, что комплексная съемка позволяет сразу охватить большую территорию, что обеспечивает не только полноту, но и непрерывность данных, что невозможно при работе нескольких бригад, ведущих наземную инструментальную съемку. Таким образом, мы исключаем потерю точности и получаем более качественные данные.

Еще больший эффект получается при интегрировании нескольких технологий. НПК «Йена Инструмент» совместно с ОАО «Новгород АГП» выполнили пилотный проект по совмещению данных, полученных с мобильной сканирующей системы и с воздуха. Съемка проводилась в Великом Новгороде. За один день работы было произведено мобильное лазерное сканирование территории Новгородского Кремля, Ярославова Дворища, оборонительных сооружений окольного города и сделана аэрофотосъемка с использованием БПЛА eBee.

Комплексная съемка с совместным использованием мобильной сканирующей системы LYNX Mobile Mapper и БПЛА eBee проводилась впервые. Основной задачей проекта было опробовать методику, определить трудозатраты на съемку и обработку данных и, соответственно, стоимость работ, составить реестр потенциальных заказчиков такого вида данных.

Великий Новгород был выбран в качестве объекта съемки не случайно. В последние годы наблюдается активный рост туристического бизнеса. В связи с этим остро стоит вопрос развития инфраструктуры туризма и отдыха и разработка стратегии сохранения, регенерации и использования объектов культурного наследия города и прилегающих территорий. Кроме того, назрела потребность в разработке градостроительной стратегии долгосрочного развития Великого Новгорода, которая бы учитывала интересы всех участников градостроительной деятельности в рамках единой программы.

Компания «Йена Инструмент» использует в своей работе систему мобильного лазерного сканирования LYNX Mobile Mapper M1 производства компании Optech (Канада). Это - сертифицированный измерительный комплекс, позволяющий с любого движущегося транспортного средства выполнять сбор данных о пространственном положении объектов с геодезической точностью. Технические характеристики сканера и выбор параметров сканирования определяют детальность и точность получаемой информации. Система LYNX Mobile Mapper обеспечивает частоту измерений до 500 000 точек в секунду и позволяет проводить съемку окружающих объектов со скоростью до 100 км/ч с пространственной точностью единичного измерения в облаке точек до 8 мм. Зона сканирования составляет 360°, а дальность измерений — до 200 м.

Для съемки с воздуха в новгородском проекте использовался БПЛА eBee производства компании senseFly (Швейцария). Это сверхлегкий дрон (вес составляет 700 г), снимающий до 12 км² территории за один полет продолжительностью 50 минут. Разрешение пикселя снимка на земле – до 1,5 см (зависти, так же как и площадь отснятой территории, от высоты полета), относительная точность ортофотомозаики – 3 см, а цифровой модели рельефа – 5 см.

В рамках проекта в Великом Новгороде было отснято 50 га территории. Полевые работы - мобильное лазерное сканирование и аэрофотосъемка – заняли один час. В результате первоначальной обработки данных, которая заняла около недели, были получены аэрофотомозаики, цифровые модели местности и объектов городской инфраструктуры.

Несмотря на то, что мобильное лазерное сканирование и съемка с беспилотника – отдельные самодостаточные технологии, их совместное использование вполне оправдало себя. С беспилотника была получена информация об участках, попавших в «мертвую зону» сканера – крышах домов, крутых откосах, дворах, территориях, закрытых строениями. Данные лазерного сканирования обеспечили высотную привязку для данных аэрофотосъемки, дали детальные и геометрически точные параметры фасадов зданий, памятников, знаков и указателей на дорогах.

Преимущество совместного использования технологий и создания единой системы пространственных данных в том, что по сути своей они становятся многофункциональными. Произведя съемку мобильной сканирующей системой и БПЛА, мы получаем универсальный набор данных, которые можно использовать для нужд всего городского хозяйства. Полученные в Великом Новгороде материалы – точки лазерных отражений, аэрофотомозаики, цифровые модели местности и архитектурных сооружений будут в дальнейшем использоваться городскими комитетами: архитектуры, градостроительства и земельных ресурсов, архитектуры, строительства, управления жилищно-коммунальным хозяйством и охраны окружающей среды, туризма. Они помогут оценить состояние памятников архитектуры, определить качество дорожного покрытия и запланировать мероприятия по его улучшению и дальнейшему развитию сети дорог, провести кадастровый учет земель и зданий.

Пилотный проект в Великом Новгороде можно считать удачным. На полевые работы были затрачены считаные часы, на обработку – несколько дней, поскольку прилагаемые к оборудованию программы производят обработку в автоматическом режиме, и от специалиста требуется только контроль получаемых на выходе данных. Так что затраты ресурсов на выполнение проекта были минимальны, качество и полнота данных – оптимальны. При столь низкой себестоимости работ мы рекомендовали бы использование данной методики для сбора информации для наполнения кадастра (особенно, в случае принятия решения о создании 3D кадастра России) и геоинформационных систем, приложений, требующих регулярного обновления данных.

Ну, и в качестве дополнительного бонуса, данные лазерного сканирования и аэрофотосъемки могут быть основой для создания виртуальной реальности. Этот продукт пока еще не очень востребован, поскольку для создания качественного анимированного 3D требуется специальное программное обеспечение и более кропотливая работа по обработке. Но результат, как правило, получается ошеломляющим.

Способов применения виртуального моделирования множество. Это и ситуационное моделирование для создания градостроительных концепций, и моделирование сцен виртуальной реальности проектируемых сооружений и городского ландшафта, и создание виртуальных моделей для оценки эстетического восприятия проектируемого объекта с учетом окружающей ландшафтной среды. Одно из гуманитарных приложений моделирования — создание высокоточных фотореалистичных виртуальных моделей городов. В настоящее время по данным съемки в Великом Новгороде создается виртуальный тур по территории Кремля, и мы надеемся, что очень скоро эти материалы будут общедоступны.