Воздушное лазерное сканирование для проектно-изыскательских работ

В последние годы воздушное лазерное сканирование (ВЛС) является одним из ведущих и самых эффективных методов выполнения топографических работ, позволяющих получить информацию о местности. Целесообразно применение этого метода в строительстве, автодорожной отрасли, архитектуре, мониторинге протяжённых промышленных объектов (например, нефтегазопроводы, ЛЭП), археологии, при съёмке залесенной местности, трёхмерном моделировании городов и др.

Уникальной возможностью технологии ВЛС является получение модели «истинного» рельефа без существенной потери точности при наличии травяного покрова и даже под кронами деревьев в лесу, определение местоположения и формы объектов сложной структуры, как правило, антропогенного происхождения (например, технологических площадок и трубопроводов), зданий и сооружений. Метод позволяет выполнять съемку тех участков местности, доступ к которым по земле получить практически невозможно. Воздушное лазерное сканирование дает возможность получать информацию о местности в кратчайшие сроки.

Преимущества использования системы ВЛС: непосредственное получение трехмерных моделей рельефа и всех наземных объектов, а также возможность выполнения по ним геометрических измерений; возможность без технологических усилий добиваться высокой степени детальности изображения трехмерных сцен путем выбора соответствующих режимов полета и съемки; практически полное исключение из технологического цикла наземных геодезических работ по привязке опознаков; мобильность всего аэросъемочного комплекса и средств наземной постобработки.

Лазерное сканирование подразделяется на три вида: наземное, воздушное и мобильное.

В состав системы воздушного лазерного сканирования, как правило, входит сам лазерный сканер, системы ГНСС и IMU (инерциальная система), цифровая камера, блок управления. Блок управления выполняет слежение за работой всей съёмочной аппаратуры, система IMU определяет ускорение съёмочной системы и углы наклона, система ГНСС измеряет текущие внешние координаты съёмочной системы.

Принцип лазерного сканирования заключается в следующем. Лазерный локатор излучает короткие импульсы, оптическая система и сканирующий элемент, входящий в её состав, регистрирует направление данных импульсов. Импульсы по прямолинейной траектории распространяются в сторону объекта съёмки от источника излучения. В случае столкновения импульса с препятствием лазерный луч переотражается. Часть переотражённой энергии возвращается в сторону лазерного локатора и регистрируется на приёмнике излучения, что позволяет определить расстояние от локатора до объекта.

Результатом обработки исходных данных сканирующей системы является массив точек лазерного отражения, в котором каждая точка имеет пространственные координаты XYZ в необходимой системе координат с высокой точностью.

Итоговыми продуктами применения метода ВЛС при производстве топографо-геодезических работ являются: крупномасштабные топографические планы (1:500-1:5000), трехмерные цифровые модели (рельефа, местности и др.), данные цифровой аэрофотосъемки (ортофотопланы, исходные снимки), планы и профили осей линейных объектов.

Компания ООО «НИПИИ ЭТ «ЭНЕРГОТРАНСПРОЕКТ» оказывает услуги по воздушному лазерному сканированию.

 

Оборудование: АГМ-МС3 (сертификат о калибровке 8/832-05060-18) на базе БПЛА DJI Matrice 600 Pro.

∙ Скорость полета: 8-12 м/с

∙ Высота полета: до 200 м

∙ Время работы за 1 вылет: до 25 минут

∙ Площадь за один вылет: 60-100 га

∙ Площадь съемки в день: до 1000 га

∙ Плотность съемки – несколько сотен точек на 1 м2

∙ Точность определения высотного положения: 3 см

∙ Точность определения планового положения: 3-5 см