CC BY
492
ПРИМЕНЕНИЕ НАЗЕМНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СКАНЕРОВ ПРИ ФАСАДНЫХ СЪЕМКАХ
Владимир Игоревич Кугаевский
Национальный Исследовательский Иркутский Государственный Технический Университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова 83, инженер НИЧ, тел. 8-950-094-46-01, e-mail: kug-vova@yandex.ru
В статье дано представление о фасадных съемках. Рассмотрено оборудование для выполнения этих съемок. Возможность внедрения полученных данных в популярные программы.
Ключевые слова: фасадная съемка, применение наземного лазерного сканера.
APPLICATION TERRESTRIAL LASER SCANNERS SHOOTING IN ELEVATION
Vladimir I. Kugaevskii
National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov, Irkutsk, 664074, Russia, an engineer Department of Research, tel. 8-950-094-46-01, e-mail: kug-vova@yandex.ru
The article describes the idea of the facade set, what it is and where applicable. Considered equipment for facade shooting. The ability to implement the data in popular programs.
Key words: exterior shot, using terrestrial laser scanner.
Фасадная съемка - геодезическая съемка вертикальных поверхностей зданий и сооружений.
Классический метод съемки фасадов при помощи тахеометров устарел.
Им затруднительно работать и невозможно снять, отобразить разлиную лепнину на фасадах зданий. Но отказывать от него не следует. Если фасады зданий, которые нуждаются в фасадной съемке, представляют собой плоские конструкции с оконными и дверными проемами, целесообразно осуществлять съемку при помощи без отражательного тахеометра.
Актуальность съемки, состоит в том, что при использовании НЛС (наземного лазерного сканера) значительно сокращается затраченное время на работу и увеличивается объем выполненных работ.
Предложенная технология позволяет эффективно повысить процесс работ, снизить затрачиваемое время, с высокой точностью построить 3D модель [1].
В настоящие время широко востребованы работы по съемке фасадов зданий и сооружений с использованием НЛС.
Настоятельная необходимость в фасадной съемке возникает в том случае, если на реставрируемое здание не в полном объеме представлена техническая документация, либо она полностью отсутствует. Планирование реставрационных работ может осуществляться только при условии точных расчетов и наличии объективных данных о том, как устроен фасад здания.
Применяется фасадная съемка и для контроля в ходе возведения новых зданий. Этот способ геодезических измерений позволяет с высокой точностью определить отклонения от проекта и своевременно их исправить. Кроме этого метод фасадной съемки используется для составления описаний различного рода исторических памятников, в ходе ремонта зданий, при облицовке различного рода зданий и сооружений, а также при создании проекта вентилируемых фасадов, выявление строительных дефектов, определение деформации и т.д.
Фасадная съемка предполагает получение в буквальном смысле полных, всеобъемлющих знаний об особенностях планировки и архитектуры исследуемого здания или сооружения.
В дальнейшем полученный результат о проведенной работе по фасадной съемке являются детальные чертежи фасадов исследуемых зданий, которые отображают текущее расположение элементов конструкций фасадов, их точные размеры, положение относительно друг друга и отметки высот. В список технической документации, составленной на основании полученных данных, входят поэтажные планы зданий в разрезе, а также развертки конструкций. При помощи современного высокотехнологичного программного обеспечения составляется трехмерная компьютерная модель исследуемого здания, которая с точностью отображает фактическое положение в пространстве контуров фасадов, декоративных элементов и архитектурных конструкций.
На рис. 1-2 представленны высокоскоростные модели сканеров для детального измерения объекта, используют лазерную технологию, чтобы создать детализированное трехмерное изображение сложных объектов за несколько минут [2,3].
Рис. 1. RIEGL LMS-Z420i Рис. 2. FOCUS 3D FARO
Помимо высокой степени автоматизации НЛС обладает и другими достоинствами по отношению к другим способам получения информации:
• возможность определения пространственных координат точек объекта в полевых условиях;
• трёхмерная визуализация в режиме реального времени, позволяющая на этапе производства полевых работ определить «мёртвые» зоны;
• неразрушающий метод получения информации;
• отсутствие необходимости обеспечения сканирования точек объекта с двух центров проектирования (стояния), в отличие от фотограмметрического способа;
• высокая точность измерений;
• принцип дистанционного получения информации обеспечивает безопасность исполнителя при съёмке труднодоступных и опасных районов;
• высокая производительность НЛС сокращает время полевых работ при создании цифровых моделей объектов, что делает данную технологию более экономически выгодной по сравнению с другими;
• работы можно выполнять при любых условиях освещения, то есть днём и ночью, так как сканеры являются активными съёмочными системами;
• высокая степень детализации;
• многоцелевое использование результатов лазерного сканирования.
В данное время мы можем путешествовать, не выходя из дома. Набрав в поисковике браузера интересующее нас место, можно увидеть и узнать все, что привлекло наше внимание. Но эти снимки в двух мерном изображении не передают все краски и реалистичность, если популярные места достопримечательности и памятники архитектуры внедрить в ГИС приложения как 3D модели, то это станет виртуальным путешествием.
Все знакомы с продуктом 2ГИС (ДубльГИС) — российская компания, выпускающая одноименные электронные справочники с картами городов. Где мы можем узнать и увидеть где расположено интересующая нас здания, организация и памятник архитектуры.
При изменении масштаба, карта постепенно становится трёхмерная. Однако прямоугольники приобретающие объем, показывают только высоту сооружения. В некоторых аналогичных программах на здание наложена фото текстура, что немного придает реалистичности, но форма сооружения при этом не меняется.
Мое предложение, выполнять фасадные съемки и создавать реалистичные 3D модели памятников архитектуры, центральных зданий, объекты исторического наследия (рис. 3-4).
Гораздо интереснее будут смотреться виртуальные путешествия среди реалистичных 3D моделей зданий, в которые со временем можно будет зайти и увидеть внутренний облик сооружений.
Рис. 3. Московские ворота Рис. 4. Церковь Князь-Владимирская
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Середович В. А., Комиссаров А. В., Комиссаров Д. В., Широкова Т. А. «Наземное Лазерное Сканирование» \\ Новосибирск: СГГА, 2009.
2. RIEGL - лазерные сканирующие системы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.riegl.ru/
3. FARO - лазерные сканирующие системы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.tesis.com.ru/equip/kimfaro/focus3d.php
© В.И. Кугаевский, 2013
