 |
Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции "Градостроительство. Реставрация и реконструкция российских городов"
(Ярославль, 8 - 9 июня 2006 г.):
Применение технологии лазерного сканирования в архитектуре, промышленности, топографии
Фролов Александр Викторович, заместитель генерального директора по развитию ЗАО НПП «Навгеоком» (г. Москва)
Технологии лазерного сканирования в архитектуре.
С какой проблемой сталкиваются строители, реставраторы, архитекторы, проектировщики при проведении проектных работ по реставрации, реконструкции зданий и сооружений? Отсутствие исполнительной съемки объектов, как внутренней, так и наружной. Что нужно сделать для построения чертежа фасада, внутренних помещений здания? Сначала провести геодезические измерения, а затем уже представить их в графическом виде. Именно измерение координат объекта составляет, зачастую, наиболее трудоемкую и затратную часть всей работы. Как правило, геодезисты или другие специалисты, проводящие измерения, используют современное оборудование, в первую очередь электронные тахеометры, позволяющие получать координаты точек с точностью нескольких миллиметров. Принцип работы тахеометра основан на отражении узконаправленного лазерного пучка от отражающей цели (призмы) и измерении расстояния до нее. Скорость измерения тахеометра невысока (не более 2 измерений/секунду). Такой метод эффективен при съемке разряженной, незагруженной объектами площади. Но сложность, с которой приходится сталкиваться при креплении призм (на большой высоте, в труднодоступном месте), зачастую бывает непреодолимой.
Появление безотражательных тахеометров, имеющих возможность работать без специальных отражателей, произвело «бархатную» революцию в геодезии. Теперь можно проводить измерения без долгих и утомительных поисков лестниц для подъема отражателя под крышу дома, подставок для установки призмы над полом в помещении с высокими потолками и пр. Достаточно просто навестись на необходимую точку и все. Луч может отражаться от любой ровной поверхности. Но сколько времени требуется на съемку, с какой плотностью будут получены измерения, с какой точностью и достоверностью?
Сколько времени требуется для детальной съемки фасада здания высотой 20 метров — недели?
А если это здание середины XIX века с колоннами и элементами декора или деревянная церковь, колокольня — уже месяцы? Использование безотражательного тахеометра может значительно снизить сроки, но, тем не менее, Вы проведете за прибором долгие часы и дни. С какой плотностью Вы сделаете съемку фасада: одна точка на кв. м? Вряд ли этого достаточно для построения чертежа со всеми элементами.
А теперь представьте, что в Ваших руках безотражательный тахеометр, который ведет съемку автоматически, без участия оператора со скоростью 5 тысяч измерений в секунду.
Название этого чуда — лазерное сканирование. Метод, позволяющий создать цифровую модель всего окружающего пространства, представив его набором точек с пространственными координатами. Основное отличие от традиционных тахеометров — гораздо большая скорость.
Лазерное сканирование — технология, позволяющий создать цифровую трехмерную модель объекта, представив его набором точек с пространственными координатами. Технология основана на использовании новых геодезических приборов — лазерных сканеров. Принцип работы сканера основан на измерении расстояния до объекта с помощью безотражательного лазерного дальномера и определении двух углов направления лазерного луча, что в конечном итоге дает возможность вычислить пространственные координаты точки отражения. За самое короткое время цифровая модель пространства будет представлена в виде набора из сотен тысяч или миллионов точек. Более полную цифровую картину не может представить никакой другой из известных способов. Процесс съемки полностью автоматизирован, поэтому участие оператора сводится лишь к включению сканера.
В отличие от традиционных геодезических измерений, лазерное сканирование позволяет получить цифровую модель всего объекта, а не отдельных его частей. Впервые появилась возможность создания трехмерной модели не по дискретным измерениям, а по большому массиву точек, что значительно повышает точность конечной модели. Лазерный сканер позволяет проводить измерения неприступных или труднодоступных объектов: высотных зданий, башен, плотин, доменных печей, мостов. Не нужно больше тратить недели и месяцы на полевые изыскания, переставлять прибор для поиска наиболее выгодной для съемки позиции. Теперь это можно делать с одной точки, без участия оператора и в десятки раз быстрее, сохранив при этом необходимую точность.
Применение технологии в архитектуре:
- съемка фасадов зданий (без строительства лесов);
- составление подробных планов и чертежей (м:б 1:20);
- создание 3D-моделей зданий для проектирования и реконструкции;
- мониторинг фасадов;
- создание архивов моделей фасадов и особо ценных зданий;
- создание 3D-моделей фасадов для проектирования светового оборудования.
Преимущества:
- полная цифровая модель объекта;
- высокая точность построения модели (от 3-5 мм);
- значительное (до 90%) сокращение времени на полевые измерения;
- съемка труднодоступных и сложных объектов;
- полная автоматизация процесса измерений;
- управление одним оператором;
- сведение к минимуму влияния «человеческого фактора»;
- дистанционное управление процессом съемки через радиоканал;
- визуализация процесса измерений в реальном времени;
- высокая степень автоматизации процесса обработки при решении стандартных задач совместимость форматов, получаемых данных с AutoCAD, Microstation.
|
|
АРХИТЕКТУРА (архив)
Архивы:
Выставка "Архитектура"
Выставка "Ваше жилище"
Выставка "Экология города"
Другие выставки
|
