Разрез “Распадский” начал применение БПЛА для расчета маркшейдерских работ

Картинки по запросу фотограмметрия для построения 3D модели рельефаРазрез «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.

Похожее изображение

Беспилотник способен одновременно вести фото-видеосъемку, проводить маркшейдерские замеры и тепловизионный мониторинг. Встроенный тепловизор поможет специалистам выявлять очаги повышения температуры внутри угольных складов, что позволит предупредить возгорание.

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:

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.

Похожее изображение

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

Фото, снятое с квадрокоптера

Обработка в программен - выделение точек

Обработка в программе – выделение точек

3D модель. построенная по результатам обработки фотографий

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.

Похожее изображение

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!