Трехмерное лазерное сканирование для целей землеустройства и кадастра реферат
Обновлено: 04.07.2024
Прикрепленные файлы: 1 файл
Документ Microsoft Word.docx
Лазерное сканирование и геоинформационные технологии
Наземное лазерное сканирование
Основные области применения:
- дистанционный сбор данных исключает доступ персонала в опасные зоны;
- высокая точность и детальность получаемых данных;
- высокая производительность сбора данных;
- простота создания детальных трехмерных моделей;
- значительная экономия средств по сравнению с традиционными методами съемки.
В зависимости от задач проекта, изыскательские бригады института используют либо высокоточный фазовый сканер — 0,2 мм до 100 метров — Surphaser 25 HSX, либо импульсный сканер Riegl VZ-400 с точностью 0,5 см, но максимальной дальностью до 600 м.
Подробнее о наземном лазерном сканировании:
Описание технологии НЛС
Технология наземного лазерного сканирования применяется для получения геометрических параметров объекта и основана на измерении пространственных координат точек на его поверхности. Используя фазовый или импульсный лазерный дальномер и угломерное устройство, прибор измеряет расстояние до объекта и направление лазерного луча, а встроенное программное обеспечение пересчитывает измеренные величины в трехмерные координаты. В зависимости от модели и режима работы, сканер выполняет от нескольких тысяч до более миллиона измерений в секунду. Вращающееся зеркало или призма производит отклонение сканирующего луча в вертикальной плоскости, тем самым осуществляя вертикальную развертку сканера. Вращение сканера вокруг своей оси, с заданной скоростью, осуществляет горизонтальную развертку сканера. Результатом работы является так называемое облако точек. (рис. 1). Плотность такого облака зависит от расстояния до объекта и времени сканирования, и может достигать десятков тысяч точек на квадратный метр поверхности.
Рис.1 Облако точек, полученное с одной стоянки сканера
Высокая плотность получаемых методом НЛС данных (расстояние между соседними измеренными точками может достигать десятых долей миллиметра) позволяет получать информацию о мельчайших деталях объекта.
Большинство моделей наземных лазерных сканеров оснащено встроенной или монтируемой на специальном кронштейне калиброванной цифровой фотокамерой. Использование фотоизображений дает возможность окрашивать точки лазерных отражений в истинные цвета, что облегчает визуальное восприятие данных сканирования и может быть использовано для дальнейшего текстурирования (рис. 2).
Рис. 2 Облако точек, раскрашенное по фотоснимкам
Сканер измеряет координаты точек в собственной условной системе координат с точностью до 0.2 мм (в зависимости от модели), таким образом, для каждой стоянки прибора получается отдельное облако точек. После чего данные с разных стоянок объединяются в единое геометрическое пространство и привязываются к требуемой системе координат. Точность уравнивания (объединения) облаков точек достигает нескольких миллиметров. Измерения с нескольких сканпозиций позволяют исключить мертвые зоны обусловленные наличием предметов помех и отсутствием прямой видимости до различных частей объекта. Объединенное облако точек несет в себе полную визуальную и геометрическую информацию об объекте съемки и используется для решения широкого спектра задач.
Технология наземного лазерного сканирования существует уже более 10 лет и постоянно развивается. Специалисты отрасли за эти годы научились применять полученные с помощью сканера данные для решения широкого спектра задач. Благодаря постоянному развитию появляются все новые методики съемки и способы представления данных, способные удовлетворить растущие потребности рынка.
Использование наземного сканера, в целях создания топографического плана, позволяет сократить время полевых работ в несколько раз, а полнота получаемых данных снижает до минимума вероятность отсутствия необходимой информации. Вследствие чего повышается качество, и сокращаются сроки выполнения работ, а сырые данные сканирования могут быть использованы для контроля или при возникновении спорных ситуаций.
Рис. 3 Топографический план М 1:500, созданный по данным сканирования
Как правило, сырые данные сканирования (облака точек), являются исходным материалом, для создания топографических планов, чертежей, 3Д моделирования и т.п. Однако стоит заметить, что информация, которую содержат раскрашенные по данным фотосъёмки, лазерные точки (см. рис.2), является наиболее точной, полной и достоверной. При изготовлении любого продукта, будь то топографический план или 3Д модель, помимо удорожания материалов, неизбежно теряются детали, которые могут быть полезны заказчику. Сырые данные сканирования можно импортировать в такие популярные САПР как AutoCAD, Microstation, AVEVA, Intergraph и т.п. Существует множество инструментов для работы с облаками точек. Любые геометрические промеры, создание поверхностей, вписывание твердотельных элементов, построение сечений – вот далеко не полный перечень того, что позволяет выполнять современное ПО. Помимо специализированных функций имеется возможность использования стандартных инструментов с привязкой к точкам лазерных отражений.
Рис. 4 Использование облака точек в среде Microstation
Рис. 5 Построение сечения по облаку точек в среде AutoCAD
Основными преимуществами использования облаков точек является относительная дешевизна и оперативность их получения, а также высокая степень детализации.
Современные лазерные сканеры позволяют работать со скоростью до 1 200 000 измерений в секунду. Благодаря этому одна стоянка прибора занимает всего несколько минут, а съемка промышленной территории площадью до 5 га выполняется за один рабочий день. При этом плотность и точность получаемых данных в разы превышает аналогичную при выполнении классической инструментальной съемки. При использовании облаков точек исключается и такой процесс как моделирование, который несет в себе львиную долю временных и трудовых затрат. Кроме того при моделировании выполняется генерализация данных и часть информации опускается, в то время как облако точек сохраняет в себе весь объем данных.
Одним из видов продукции изготавливаемой по результатам лазерного сканирования являются классические двумерные чертежи и сечения. Соответствующим образом оформленные они понятны и привычны для большинства специалистов. Отчетная документация по проектам также сдается в виде чертежей. Точность и полнота данных сканирования, оперативность их получения позволяют повышать качество и достоверность результатов работ.
Рис. 6 Выполнение исполнительной съемки с использованием лазерного сканирования
Одним из основных видов продукции выпускаемой по данным лазерного сканирования остается трехмерная модель. Используя специализированный софт, создаются твердотельные или полигональные модели, в том числе ЦММ или ЦМР. Твердотельные модели в дальнейшем используются либо как основа для трехмерного проектирования, либо как материал для создания ГИС. Как и облако точек, твердотельная модель несет в себе полную геометрическую информацию об объекте, однако может быть дополнена еще и параметрическими данными.
По данным лазерного сканирования создаются модели промышленных предприятий, городских кварталов, памятников архитектуры, инженерных сооружений и многого другого.
Рис. 7 Трехмерная твердотельная модель оборудования газо-перекачивающего агрегата
Помимо прочего трехмерные модели широко используются для создания анимации или в архитектуре, для моделирования чрезвычайных ситуаций или проектирования систем безопасности предприятия.
Рис. 8 Трехмерная модель конструкций железнодорожного моста
Рис. 9 Трехмерная модель здания Казанского вокзала в г. Москва
Surphaser 25 HSX
точность, беспроводная работа, очень высокая скорость сканирования
высокая точность и плотность, низкий уровень шума, сверхвысокая скорость сканирования
Сбор, хранение, анализ и графическая визуализация пространственных данных с помощью геоинформационной системы. Рассмотрение 3D планов, которые проектируют землеустроители. Особенность проведения геодезической съемки с помощью компьютерных технологий.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.03.2019 |
| Размер файла | 15,9 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВЕ И КАДАСТРАХ
В настоящее время использование компьютерных технологий стало неотъемлемой частью нашей жизни. Никто и подумать не мог, что за такое короткое время развитие технологий прейдет к таким вершинам.
Если оглянуться у каждого из нас есть сотовые телефоны, планшеты и другая различная техника, которой пользуются все люди, а раньше даже представления о таком не было. Первые телефоны были не так удобны в использовании как мобильные телефоны. И это не всё, можно перечислить многую технику которая была когда то не удобна и не комфортна. Все эти технологии пытаются сделать полезными, для нас, во многих сферах деятельности, так как с ними наша жизнь становится намного легче [2].
Так и в землеустройстве и кадастрах техника стала компьютерной. Если взглянуть на то что делали землеустроители раньше, то можно с одной стороны прийти в ужас, а с другой восхищаться и радоваться тому что мы имеем именно сегодня. Чтобы сделать карту, то есть начертить её нанести краску подходящую к той или иной местности нужно было потратить столько усилий. Вы только представьте человека который сначала чертит план какой либо местности на формате больше А-0, а после того когда начертил ему нужно будет придать карте цвет.
Есть система, с помощью которой можно добиться этих результатов с более большей скоростью и без затрачивания таких усилий. И в то время года землеустроители делали всё от руки этой инновации не было. Это система ГИС. визуализация геодезический съемка компьютерный
Геоинформационная система (географическая информационная система, ГИС) -- это система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информации о необходимых объектах [1].
С помощью специальных очков можно просматривать 3D планы, которые так же проектируют землеустроители. Только представьте, каких усилий нужно было бы затратить чтобы сделать 3D план только с помощью рук без каких либо компьютерных технологий.
А на сколько стала проще стала геодезическая съёмка. Компьютерные технологии достигли таких вершин, что съёмку можно проводить одному человеку. Прибор сам наводится на вешку, достаточно запрограммировать его на эту работу. А все данные можно взять с переносного носителя ионии будут в электронном виде. И не надо записывать всё на бумагу чтобы потом всё это вбивать в другие программы, достаточно перенести. Прибор сам всё снимает и показывает результаты.
Так же не обойтись без беспилотников. Можно снимать местность не прибегая практически не к каким усилиям. Находясь на одном месте снимать объект приличных масштабов. Да есть погрешности но для этого есть системы ГИС, в которых можно делать обработку снимком. Со временем нужно делать новые съёмки той местности на которой уже проходила съёмка. И самым простым способом было бы провести аэросъёмку.
Список использованной литературы
1. Варламов А.А. / Земельный кадастр : в 6 т. : учеб. для вузов Т.2 : Управление земельными ресурсами. - М.: КолосС, 2004. - 528 с.
2. Гаитов М.Ю. / Инновации, землеустройство и ресурсосберегающие технологии в земледелии // Достижения науки и техники АПК, 2008. - №1 - С.4-6
3. Варламов А.А. / Зарубежные земельно кадастровые системы // Имущественные отношения в РФ, 2007. - №8 - С.74-79
Тема реферата: "Исходные данные для выполнения работ при лазерном сканировании" Основная литература: 1) Данилин, И.М. Лазерная локация земли и леса/И.М Данилин,Е.М. Медведев, С.Р. Мельников // учеб. пособие – Красноярск:Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2005. – 182 с. 2) Середович В. А. Комиссаров А. В. и др. Наземное лазерное сканирование. Новосибирск: СГГА, 2009. -261 с.
Это место для переписки тет-а-тет между заказчиком и исполнителем.
Войдите в личный кабинет (авторизуйтесь на сайте) или зарегистрируйтесь, чтобы
получить доступ ко всем возможностям сайта.
Закажите подобную или любую другую работу недорого
Вы работаете с экспертами напрямую,
не переплачивая посредникам, поэтому
наши цены в 2-3 раза ниже
Последние размещенные задания
Отчет по практике, Менеджмент. Управление бизнесом
Срок сдачи к 28 мар.
Решение задач, административное право
Срок сдачи к 28 февр.
Срок сдачи к 6 мар.
Почему для случаев ±2, ±3, ±4, сложение и вычитание рассматривается.
Онлайн-помощь, Математическая логика
Срок сдачи к 28 февр.
Организация розничной продажи и пути ее совершенствования.
Срок сдачи к 20 мар.
Контрольные вопросы по теме: Динамика поступательного движения
Срок сдачи к 5 мар.
Определение эффективности франчайзинга как формы международного бизнеса на примере компании McDonald’s
Диплом, Международный бизнес
Срок сдачи к 17 мар.
Контрольная, Высшая математика
Срок сдачи к 3 мар.
решить 3 интеграла
Решение задач, Математический анализ
Срок сдачи к 28 февр.
решить по 12 задач
Ответы на билеты, гематология, сангигиена
Срок сдачи к 28 мар.
Срок сдачи к 14 мар.
Решить 3 задачи 3 вариант
Контрольная, Элементная база телекомуникационные системы
Срок сдачи к 12 мар.
Решить 4 задания по лыжной практике
Отчет по практике, Лыжный спорт
Срок сдачи к 1 мар.
Контрольная, Английский язык
Срок сдачи к 2 мар.
Пересмотр грамматики и форматирования в эссе
Диплом, традиционная китайская культура.
Срок сдачи к 6 мар.
Хочу узнать стоимость
Диплом, Гражданское право
Срок сдачи к 31 мар.
надо найти просто 12 предложений для презентации
Срок сдачи к 28 февр.
Доклад в форме презентации
Презентация, Основы проектной деятельности
Срок сдачи к 7 мар.
Работа выполнена досрочно.Выполнена очень хорошо,качественно.Выполнена согласно требованиям.Спасибо большое!
обратились к нам
за последний год
работают с нашим сервисом
заданий и консультаций
заданий и консультаций
выполнено и сдано
за прошедший год
Сайт бесплатно разошлёт задание экспертам.
А эксперты предложат цены. Это удобнее, чем
искать кого-то в Интернете
Отклик экспертов с первых минут
С нами работают более 15 000 проверенных экспертов с высшим образованием. Вы можете выбрать исполнителя уже через 15 минут после публикации заказа. Срок исполнения — от 1 часа
Цены ниже в 2-3 раза
Вы работаете с экспертами напрямую, поэтому цены
ниже, чем в агентствах
Доработки и консультации
– бесплатны
Доработки и консультации в рамках задания бесплатны
и выполняются в максимально короткие сроки
Гарантия возврата денег
Если эксперт не справится — мы вернем 100% стоимости
На связи 7 дней в неделю
Вы всегда можете к нам обратиться — и в выходные,
и в праздники
Эксперт получил деньги за заказ, а работу не выполнил?
Только не у нас!
Деньги хранятся на вашем балансе во время работы
над заданием и гарантийного срока
Гарантия возврата денег
В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем
возврат полной уплаченой суммы
Поможем вам со сложной задачкой
С вами будут работать лучшие эксперты.
Они знают и понимают, как важно доводить
работу до конца
С нами с 2017
года
Помог студентам: 12 089 Сдано работ: 12 089
Рейтинг: 93 909
Среднее 4,94 из 5
С нами с 2018
года
Помог студентам: 8 758 Сдано работ: 8 758
Рейтинг: 88 404
Среднее 4,87 из 5
С нами с 2019
года
Помог студентам: 2 746 Сдано работ: 2 746
Рейтинг: 31 720
Среднее 4,84 из 5
С нами с 2018
года
Помог студентам: 2 359 Сдано работ: 2 359
Рейтинг: 15 895
Среднее 4,87 из 5
1. Сколько стоит помощь?
Специалистам под силу выполнить как срочный заказ, так и сложный, требующий существенных временных затрат. Для каждой работы определяются оптимальные сроки. Например, помощь с курсовой работой – 5-7 дней. Сообщите нам ваши сроки, и мы выполним работу не позднее указанной даты. P.S.: наши эксперты всегда стараются выполнить работу раньше срока.
3. Выполняете ли вы срочные заказы?
Да, у нас большой опыт выполнения срочных заказов.
4. Если потребуется доработка или дополнительная консультация, это бесплатно?
Да, доработки и консультации в рамках заказа бесплатны, и выполняются в максимально короткие сроки.
5. Я разместил заказ. Могу ли я не платить, если меня не устроит стоимость?
Да, конечно - оценка стоимости бесплатна и ни к чему вас не обязывает.
6. Каким способом можно произвести оплату?
Работу можно оплатить множеством способом: картой Visa / MasterCard, с баланса мобильного, в терминале, в салонах Евросеть / Связной, через Сбербанк и т.д.
7. Предоставляете ли вы гарантии на услуги?
На все виды услуг мы даем гарантию. Если эксперт не справится — мы вернём 100% суммы.
Лазерное сканирование — это современная бесконтактная технология измерения объемных поверхностей с использованием наземных лазерных сканеров. Результатом такой работы является 3D-модель объектов недвижимости, позволяющее пользователю получить максимальное видение всех его параметров.
Основные преимущества лазерного сканирования для объектов недвижимости
По отношению к традиционным оптическим и спутниковым геодезическим методам наземное лазерное сканирование характеризуется:
Лазерное сканирование увеличивает объем сведений об объекте недвижимости, а также позволяет более мобильно и эффективно исправлять имеющиеся кадастровые ошибки, но и предоставляет дополнительные возможности для пользователя информации а именно:
- более детальный чертеж объекта;
- атрибутивная информация в результате обмерных работ;
- цифровая модель рельефа;
- фотографическая съемка объекта;
- 3D модели крупных инженерно-технических сооружений, иных инженерных коммуникаций (в теле здания, над и под ним).
Что представляет из себя модель?
Лазерное сканирование – технология, позволяющая создать цифровую модель объекта, представленную облаком точек с пространственными координатами.
3D модели объектов недвижимости как результат наземного лазерного сканирования обладают рядом преимуществ:
- объекты привязаны непосредственно к физической поверхности земли, возможность учета кривизны Земли и рельефа местности;
- высокое и наглядное качество визуализации состояния территории за счет объемного изображения ситуации;
- расширение возможностей принятия эффективных планировочных и (или) архитектурных, а также градостроительных решений, генеральных планов , планов территориального развития;
- набор фотографических решений, открывающих новые возможности в обеспечении реконструкции и (или) реставрации зданий и сооружений.
Решение производственных задач быстро и экономно
Анализируя экономическую эффективность создания 3D моделей путем наземного лазерного сканирования можно выделить решения для следующих производственных задач:
Процедура проведения лазерного сканирования
Основной порядок работы при установке оборудования на специальной “станции” состоит из следующих этапов:
Установка сканера на запроектированной точке на штатив. Высота задается такой, чтобы обеспечить максимальный охват интересующей территории (объекта) на одном скане;
Расстановка вокруг сканера специальных марок, которые являются точками рабочего съемочного обоснования
Определение координат и высот центов специальных марок с точек основной опорной сети. Оценка точности создания рабочего обоснования выполянется путем многократного измерения центров специальных марок или определением координат одних и тех же марок с различных пунктов (аналогично, как и при оценке точности тахеометрической съемки );
Сканирование местности и объектов вокруг точки стояния сканера
Для наглядного представления облаков точек, программно выполняется окрашивание всех точек в цвета фотографии, что позволяет работать с облаками точек более эффективно.
На основе выполненного в поле абриса, на котором было отмечено местоположение всех марок и точек стояния сканера, производится фиксация каждой марки с присвоением ей уникального имени. Такие марки необходимы для регистрации каждого скана, при этом, для регистрации одного скана необходимо как минимум 3 марки.
При запуске сканирования сначала создается панорамный снимок с низким разрешением и углом захвата 360 градусов. После записи данных в память, выполняется настройка области сканирования с большим разрешением. Если марки расположены на дальней дистанции и есть сомнения, что программа не распознает их, выделяют дополнительно каждую марку по отдельности и производят повторное сканирование в более высоком качестве.
Режимы съемки при применении лазерного сканирования
На этапе сканирования существует возможность провести съёмку в одном из трех режимов:
1. Запись всех данных в память сканера;
2. Управление через Интернет-страницу прибора;
3. Управление через сеть с помощью программы Z+F Laser Control.
Последний является самым рациональным, так как данные сохраняются непосредственно в проекте программного обеспечения, что создает возможность в полевых условиях провести распознавание марок на полученном скане. На этом этапе после завершения сканирования облако точек загружается в Z+F Laser Control автоматически.
Создание 3D модели объекта недвижимости
Заключительным этапом обработки данных наземного лазерного сканирования является трансформирование всех сканов в одну систему координат. Такое трансформирование выполняется посредством регистрации марок методом усреднения или распределения погрешностей. На этом этапе программа начинает рассчитывать ошибки несоответствия и присваивать маркам, в зависимости от начальных данных, координаты в условной системе координат. Для перехода в местную систему координат вводят значения координат опорных марок, которые были определены тахеометром и отобразились на сканах.
Оценка точности выполнения сшивки и увязки сканов, а также трансформирования выполняется в конце этого этапа показом в диалоговом окне всех значений.
По окончании обработки всех сканов в проекте получается полная картина расстановки станций и облако точек, в котором можно выбрать их плотность (чем больше плотность, тем больше детализация и размер файла, и наоборот). Увязанное облако точек передается заказчику для выполнения работ по созданию трехмерной модели объектов или другим измерительным действиям.
ООО “Мир Кадастра” является поставщиком данной услуги для физических и юридических лиц. Подробнее узнать о получении услуги и сопутствующих деталях производства работ можно узнать по телефону или в письменном обращении по электронной почте.
Читайте также: