Разрез «Распадский» будет рассчитывать горные работы с помощью аэрофотосъемки. На разрезе приступили к работе два беспилотных летательных аппарата. Использование техники позволит повысить оперативность и безопасность маркшейдерских замеров и точность расчетов. За полчаса полета беспилотник способен сделать до 500 фотографий любой точки разреза. С их помощью специальная программа всего за час построит на компьютере 3D-модель горной местности. Ранее на аналогичную работу маркшейдеры тратили до двух дней. Максимальная высота аэрофотосъемки квадрокоптера – 500 м. Этого достаточно для работы маркшейдеров, при этом беспилотник не мешает полетам воздушных судов малой и большой авиации. Новый квадрокоптер может работать в сложных погодных условиях: при температуре до минус 20 и скорости ветра до 12 метров в секунду.
Построение цифровой модели рельефа (ЦМР) – одна из важнейших задач инженерных изысканий для строительства и проектирования. Использование ЦМР значительно сокращает затраты времени по сравнению с традиционными технологиями получения отметок с топографических планов, определения направления величин стоков и др., а технологии лазерного сканирования позволяют решать эту задачу с максимальной точностью.
Цифровые модели используются:
- проектными организациями – для проектирования новых или реконструкции существующих объектов (дороги, трубопроводы, инженерные сооружения и т.п.);
- строительными организациями и заказчиками строительства – для контроля хода работ и соответствия проекту;
- эксплуатирующими организациями – для мониторинга состояния местности и объектов;
Задачи, решаемые с использованием ЦМР:
- анализ уклонов и экспозиции склонов, что важно в строительстве дорог и продуктопроводов, сельском хозяйстве при выборе полей под культуры с разными требованиями к освещенности и др.;
- построение «на лету» различных карт (гипсометрическая, крутизна склонов, экспозиция склонов, др.);
- расчет площадей и объемов, получение профилей поверхности;
- анализ поверхностного стока на территории;
- расчет уровней и площадей затопления территорий;
- вычисление направлений геохимических миграций на основе поверхностного стока и прогноз зон подтопления;
- анализ зон видимости, который используется при проектировании радио- и телевещательных станций, радиорелейных сетей и систем мобильной радиосвязи, сети наблюдательных вышек службы слежения за лесными пожарами для минимизации числа вышек при заданных конструктивных параметрах и площади, остающейся недоступной для визуального наблюдения, используется для нужд архитектуры, городского планирования и в других отраслях
- генерация сети тальвегов и водоразделов;
- ортокоррекция изображений;
- генерация горизонталей;
- построение профилей поперечного сечения рельефа по направлению прямой или ломаной линии;
- просмотр данных в трех измерениях, создание виртуальных полетов над местностью и светотеневых моделей;
- построение карт пластового давления нефти;
- обновление информации исходной модели путём добавления новых данных;
- быстрое получение информации о морфометрических показателях (высота, угол наклона, экспозиция склона) в любой точке модели;
- создание видеоизображения «пролёта» над поверхностью модели по заданному маршруту (системы виртуальной реальности).
Лазерное сканирование
На данный момент все более широкий круг задач требует использования технологий оценки геометрических параметров объектов и местности с высокой точностью. На сегодняшний день наибольшую точность обеспечивает технология лазерного сканирования. В зависимости от характеристик объектов и условий работ может применяться воздушное, наземное или мобильное лазерное сканирование.
Cпециалисты нашей компании выполняют полный спектр услуг на базе лазерных технологий сканирования:
- работы по съемке объекта/территории с применением лазерного сканера и получением сканов исследуемой области;
- камеральные работы по обработке данных и сшивке сканов в единый массив 3-х мерного облака точек с высоким разрешением;
- проектирование 3D модели на основе полученного со сканера массива облака точек. Создание чертежей, в том числе, чертежей сечений, создание рабочей документации, проектирование реконструкций, обновление действующей тех документации объекта и т.д. Модель конвертируема во все основные расширения и поддерживается приложениями Autocad Autodesk, Aveva PDMS, Bentley Microstation и т.д.;
- выпуск готового проекта, согласование проекта и т.д. (полный цикл проектирования).
Пример видео облета местности, выполненного по результатам наземного лазерного сканирования
В результате лазерного сканирования получают массив XYZ-координат точек лазерных отражений (ТЛО) и геопривязанных фотоснимков (плановых или перспективных) в глобальной системе координат. По этим данным производится 3D моделирование объектов, создание цифровых моделей рельефа, вычисление расчетных характеристик (объем леса, провис провода, наклон здания, расчет отклонений, проч.), отрисовка топографических планов и создание тематических ГИС-слоев. Технология лазерного сканирования применяется в самых различных областях.
Промышленные предприятия:
- восстановление технической документации;
- съемки промышленного оборудования и создание чертежей;
- построение цифровых моделей предприятия;
- 3D-моделирование объектов;
- определение объемов резервуаров; контроль провиса проводов;
- съемка подстанций.
Энергетика:
- съемка объектов (кабели, опорные конструкции);
- создание 3D-моделей;
- мониторинг состояния объекта;
- контроль деформаций;
- составление планов и чертежей.
Лесное хозяйство:
- определение границ участков леса;
- выделение контуров растительности по типу, породному составу, густоте;
- определение объемов пространства, занимаемого лесами;
- выделение контуров выделов, вырубок, гарей, буреломов, участков, пораженных болезнями и вредителями, просек, дорог и т.д.;
- определение морфоструктурных признаков древостоя (диаметр ствола, высота, сомкнутость крон); оценка запасов древостоев элементов леса;
- мониторинг вырубок;
- мониторинг лесопатологический;
- моделирование процессов лесовосстановления;
- создание лесных карт земель лесного фонда;
- кадастровый мониторинг, создание автоматизированной лесоимущественной системы.
Нефтегазовая промышленность:
- 3D моделирование продуктопроводов;
- высокоточные цифровые модели сложных технологических объектов и узлов их инвентаризация;
- геометрический контроль резервуаров;
- создание геоинформационных систем (ГИС) по данным наземного лазерного сканирования.
Горная промышленность:
- 3D моделирование открытых карьеров и подземных выработок;
- определение объемов выработок и складов;
- маркшейдерское сопровождение буровзрывных работ.
Картографирование городских ландшафтов:
- обмеры;
- контроль деформаций;
- 3D моделирование зданий, улиц и кварталов;
- составление подробных планов.
Транспорт:
- съемка вертолетных площадок и объектов местности, являющихся препятствиями при производстве полетов;
- cъемка и построение трехмерных моделей инфраструктуры аэродромов, железных дорог, морских портов.
Дорожное хозяйство:
- проведение съемок под проектирование;
- расчет объемов работ;
- экономическая оценка проектов;
- мониторинг деформаций и др.
Водное хозяйство:
- создание трехмерных моделей объектов водоохранной зоны рек;
- создание моделей речных систем;
- моделирование уровня воды в паводок, половодье, межень, при наводнениях;
- моделирование затопления продуктивных земель; моделирование половодья при таянии снежного покрова;
- выявление промышленных зон, прочих объектов, нарушающих природный водный баланс;
- выявление участков сбросов коммунальных и промышленных вод в реки и водоемы, картирование загрязнений нефтепродуктами;
- прогнозирование и моделирование последствий чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях.
Строительство, архитектура, дизайн:
- подготовка документации для проектирования;
- фасадная съемка; съемка интерьеров;
- мониторинг сложных инженерных сооружений, в том числе мостов, тоннелей, путепроводов;
- создание трехмерных моделей объектов;
- ландшафтный дизайн;
- мониторинг оползневых процессов;
- трехмерное моделирование для решения комплексных задач анализа и планирования при проведении работ.
Реставрация, сохранение культурного наследия, археология:
- фиксация текущего состояния (внешнего вида) объекта;
- сравнение результатов съемки реального объекта с его прототипами;
- съемка для решения задач реставрационных работ;
- cъемка археологических раскопок;
- реконструкция разрушенных (утерянных) объектов.
Фотограмметрическая съемка
Является альтернативой лазерной съемке в тех случаях, когда съемку необходимо выполнить в короткий промежуток времени и с допустимой точностю 2-5 см.
Для получения 3D модели объект с разных сторон фотографируется на камеру с высоким разрешением, выполняется геопривязка реперных точек, после чего работа на объекте заканчивается и снимки передаются в офис для обрабоки в специальной программе.
Преимуществом данного метода является скорость выполнения работ – съемка на объекте, как правило, занимает 1,5-2 часа. Обработка в программе, благодаря специальному алгоритму и меньшей по сравнению с лазерной съемкой плотностью точек также не занимает много времени. В случае, когда имеются неподвижные реперные точки и нужно вести регулярную периодическую съемку, достаточно лишь сфотографировать объект заново без выполнения геопривязки реперных точек, обработать снимки в программе и сравнить результаты измерений.
Для съемки объектов с высоты может применяться телескопический шест и/или квадрокоптер.
Фотограмметрическая съемка сравнивалась в реальных условиях с лазерной и результаты подтвердили точность, заявленную производителем программного обеспечения.
Фото, снятое с квадрокоптера
Обработка в программе – выделение точек
3D модель, построенная по результатам обработки фотографий
В результате фотограмметрической съемки и обработки фотографий также получают массив геопривязанных XYZ-координат точек, которые также можно экспортировать в различные расчетные программы и геоинформационные системы (ГИС) для постронения 3D моделией объектов, создания цифровых моделей рельефа, построения геоподоснов и пр.
Области применения фотограмметрической съемки:
- создание и обновление топографических карт;
- проектирование и строительство зданий и сооружений;
- определение объемов земляных работ при рекультивации карьеров и оврагов;
- построение фронтальных планов зданий и сооружений;
- определение деформаций сооружений, трубопроводов, автомобильных и железных дорог, линий электропередач и других линейных объектов;
- реставрация памятников архитектуры, скульптур, пр.;
- охрана окружающей среды (изучение ледников и снежного покрова, бонитировка почв и исследовании процессов эрозии, наблюдения за изменениями растительного покрова, изучение морских течений);
- киноиндустрия это совмещение игры живых актёров с компьютерной анимацией;
- фиксация и составление плана дорожно-транспортного происшествия или места преступления пределение по снимкам, полученным в электронном микроскопе, характеристик микрорельефа.
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!