Лазерное сканирование в инженерных изысканиях

Как это работает, где применяется и что дает застройщикам, проектировщикам и изыскателям

Что такое лазерное сканирование

Лазерное сканирование – это способ исследования объекта, который позволяет составить его точную 3D-модель. Оцифровывать таким образом можно любые сложные поверхности, конструкции, детали, сооружения, здания и механизмы.

Лазерное сканирование – это своего рода объемная съемка, как если бы у панорамных фотографий появился рельеф. Сканер фиксирует то же, что человеческий глаз, только при этом еще измеряет и фиксирует расстояния до всех видимых объектов.

Лазерный сканер позволяет быстро получать цифровые модели зданий, помещений, деталей. Вместо того, чтобы вручную определять все геометрические размеры, достаточно с помощью сканера «сфотографировать» нужный объект с нескольких ракурсов – и точная схема готова.

Как работает лазерный сканер

Сканеры бывают импульсные и фазовые. Исходящий из импульсного сканера луч достигает исследуемой поверхности и возвращается обратно, а датчик внутри прибора фиксирует разницу во времени между моментами выхода и входа лазера. На основе этой разницы сканер рассчитывает расстояние до исследуемой точки. Фазовый прибор, в свою очередь, измеряет не время прохождения луча, а разность фаз посылаемого и принимаемого сигнала.

Лучи совершают сотни тысяч таких «полетов» в секунду, а специальное ПО преобразовывает данные в координатные точки, связанные между собой. В результате за несколько минут создается густое облако точек, которое дает подробное, объемное и измеримое изображение объекта.

Где применяется лазерное сканирование

Функционал сканера упрощает и ускоряет обследование конструкций, проектирование зданий и механизмов. Получение детализированных 3D-моделей позволяет воспроизводить объекты, оценивать их качество и характеристики – например, на производстве.

Лазерное сканирование активно используется в архитектуре при подготовке к реставрационным или реконструкторским работам, а также в рамках исполнительной съемки при оценке соответствия возводящегося объекта его проектной документации. Облако точек дает исчерпывающую информацию о наличии кренов и деформаций, что позволяет своевременно их устранять.

Один из значимых плюсов лазерного сканирования – возможность одинаково эффективно работать при любом уровне освещенности. Выполнять съемку можно и ночью на улице, и в полностью затемненных закрытых помещениях.

Как проходит сканирование

Сканирование проходит в два этапа – полевой и камеральный. Полевой этап – это обмер объектов на натуре, камеральный – обработка полученных данных и приведение их в удобный для восприятия формат.

В ходе полевых работ инженеры приезжают на объект и по очереди разворачивают станции сканирования, т.е. точки, с которых происходит съемка. Чтобы полученную 3D-модель потом было легче воспринимать и соотносить с реальностью, сканированию на каждой точке обязательно сопутствует панорамная фотосъемка.

Шаг между точками выбирается с учетом конструкционных особенностей. Важно обеспечить максимальное покрытие всех ракурсов, углов, помещений, поверхностей. Необходимо свести к минимуму слепые зоны, когда один объект – например, стена, колонна или балка – перекрывает другой.

Чтобы полученное облако точек при последующей обработке можно было привести в удобную систему координат, проводят закрепление на местности и координирование геодезических марок.

Камеральная обработка похожа на редактирование обычных фотографий после съемки. Полученные с разных станций облака сшивают в одну 3D-модель. Ее очищают от случайно попавших движущихся объектов, шумов и переотражений луча, искажающих изображение. В результате получается единая модель объекта, представляющая собой очищенное и сшитое объемное изображение из точек в формате .RCS или любом другом.

В зависимости от изначального запроса клиент получает облако вместе с панорамными фотографиями либо с выполненными на основе модели детальными обмерными чертежами в формате .DWG – или все вместе.

Лазерное сканирование в EcoStandard group

Инженеры-изыскатели EcoStandard group используют фазовый сканер Faro Focus S70. Он регистрирует 1 млн точек в секунду, благодаря чему можно создать плотное облако всего за несколько минут. Лучи охватывают расстояние от 0 до 70 м – этого диапазона достаточно для сканирования зданий, конструкций и любых менее масштабных объектов.

Малый размер сканера позволяет перевозить его в обычном рюкзаке, поэтому прибор можно легко доставить на объект клиента в любую точку страны.

Лазерное сканирование пригодится организациям, которые планируют строительство, реконструкцию или реставрацию здания или сооружения, упростит обследование конструкций и другие виды инженерных изысканий, а также дальнейшее проектирование. Любые замеры объектов с лазерным сканированием пройдут проще и быстрее, а трехмерная модель будет удобным для восприятия и информативным дополнением к любым чертежам.

Чтобы узнать больше об использовании 3D-сканера в изысканиях, рассчитать стоимость или оформить заказ, заполните форму по ссылке.