CC BY
57
УДК 528.9:528.721.221.6 А.И. Науменко
СПб филиал «ИнжГеоГИС», Краснодар
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ДЛЯ ИНЖЕНЕРНОТОПОГРАФИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ВОЗДУШНОГО ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ
A.I. Haumenko
St. Petersburg Branch of «InjGeoGIS» Ltd.
MODERN MAPPING TECHNOLOGIES FOR ENGINEERING SURVEYS BASED ON AERIAL LASER SCANNING
Summary report
This report is intended to cover questions regarding development and technological software for vast scale mapping based on aerial laser scanning obtained results (ВЛС). Orientation on mapping design for engineering surveys is one of the most distinctive features of InjGeoGIS activities. This feature became true when cameral departments created relief digital model, which fully corresponds in format and content with produced and destined for building, topographical maps and plans. Working in this direction, a collective formed by our specialists developed and applied different solutions for this compatibility problem and for increasing of this kind of mapping production. The software “Topography” is one of most important elements of this mapping technology, and for that reason, InjGeoGIS actively develops it.
Компания «ИнжГеоГИС» входит в число крупнейших российских предприятий, выполняющих инженерно-топографические изыскания для проектирования объектов строительства федерального и местного значения. Для топографических изысканий применяются современные измерительные системы цифровой аэрофотосъемки и воздушного лазерного сканирования (ВЛС). Отличительной особенностью продукции нашей компании является то, что помимо цифровых карт и планов формируется пакет дополнительной продукции, способной существенно повысить качество геоинформационного обеспечения проектов.
В состав дополнительной продукции входят:
- Ортофотопланы по результатам цифровой аэрофотосъемки;
- Цифровые модели рельефа, полностью соответствующие картографической продукции, в форматах (Civil 3D и AEC), широко применяемых при проектировании;
- Тематические растры распределения растительности по высоте;
- Свето-теневые растры модели рельефа.
Данная продукция активно используется, как в процессе создания карт и планов на этапах камерального дешифрирования результатов лидарной съемки, так и доступна на стадии проектирования - нашим заказчикам.
Актуальным, по нашему мнению, остается вопрос хранения, использования и распространения облаков точек лазерных отражений (ТЛО), как ценного информационного ресурса для решения широкого круга задач -
инженерных, экологических, природоохранных, градостроительных и т.д. Эти материалы создаются за короткий промежуток времени и эффективно фиксируют геометрическое состояние среды. Они не теряют своей информационной ценности, учитывая перспективу и возможности последующих этапов мониторинга районов строительства и эксплуатации объектов.
Решению этой проблемы способствуют предложения ASPRS (Американского общества фотограмметрии и дистанционного зондирования) по стандартизации форматов данных воздушного лазерного сканирования. В качестве примера, можно привести известный для специалистов стандарт LAS-формата, спецификация которого в последней редакции переживает вторую версию, и опубликована в интернет ресурсах общества. Это создает прочную основу для формирования соответствующих баз данных. Но мы считаем, что основными препятствиями в нашей стране к признанию данных ВЛС, как универсального информационного ресурса и его коммерческий оборот наряду с ортофотопланами за пределами узкого круга специалистов, является:
- Недостаточное внимание государственных органов, связанных с
нормированием и регулированием проектной, строительной и
производственной деятельности, с точки зрения ее контроля и геоинформационного обеспечения;
- Состояние рынка программ в этой области - их функциональные возможности и доступность по цене;
- Недооценка экономической эффективности и слабая
информированность потенциальных потребителей, в деятельность которых входит решение задач геоинформационной направленности.
В области проектирования состоялась унификация программных средств и интерфейса, основу которых в подавляющем большинстве составляю продукты двух самых известных производителей САПР и ГИС - Autodesk и Bently (AutoCAD, MicroStation и др.). Поэтому повышенный интерес у пользователей вызывают те программные средства и приложения, которые интегрированы в составе этих САПР и ГИС. Традиционно в России более широкое распространение получили системы автоматизированного
проектирования, базой для которых служит AutoCAD. Мы убеждены, что наиболее функциональным и технологичным в области обработки данных воздушного лазерного сканирования являются программные решения финской компании Terrasolid, которые реализованы в виде MDL-приложений MicroStation. Программные решения под AutoCAD, такие как Leica CloudWorx и Kubit PointCloud, являются вспомогательными средствами визуализации облаков ТЛО, и по функциональным возможностям уступают продуктам Terrsolid.
Специалистами нашей компании применяются на практике и ведутся новые собственные программные разработки arх/dbx-приложений под AutoCAD, связанных с автоматизацией процессов создания цифровых планов
и карт, а также обработкой результатов воздушного лазерного сканирования. Необходимость этих разработок обусловлена потребностью:
- В обеспечении наших заказчиков, как данными ВЛС, так и программными средствами по их управлению и обработкой в среде АгйоСАО;
- В постоянном совершенствовании нашей технологии, и ее оптимизации с целью повышения качества картографической продукции и производительности труда;
- Создать базу для решения новых геоинформационных задач на основе данных воздушного лазерного сканирования.
Разработанные приложения по обработки данных воздушного лазерного сканирования позволяют:
- Эффективно выполнять визуализацию облаков ТЛО, объемом до 15 млн. Точек;
- Осуществлять объектную привязку к отдельным точкам облака ТЛО;
- Вырезать по площадным и линейным топографическим объектам карты облака ТЛО для задач камерального дешифрирования объектов, уточнения их параметров;
- Назначать цвета облаку ТЛО из ортофотопланов, а также раскашивать по пространственному расположению отдельных точек и проходов (пролетов);
- Формировать предварительную цифровую модель рельефа с представлением ее изолиний и сечений;
- Интерактивно управлять выбором, как отдельных точек, так и их наборов по указанной области пространства;
- Быстрая фильтрация облаков ТЛО при предварительной загрузке файлов больших файлов (до нескольких десятков млн. точек).
Представляемое программное решение не уступает по производительности отображения облаков ТЛО своим ближайшим зарубежным аналогам (QoudWorx и PomtQoud), и является первой отечественной разработкой в этом направлении в среде AutoCAD. Проект находится на стадии расширения функциональных возможностей в направлении:
- Выделения структурных линий и точек экстремумов рельефа для автоматизации задач оптимизации и генерализации рельефа;
- Сглаживания изолиний на основе кусочно-нелинейного интерполирования модели;
- Генерализация и согласование урезов гидрографии, тальвегов и водоразделов;
- Решение других задач нашего производства, связанных с повышением качества и производительности картографических работ.
Цель настоящего доклада, во-первых, информировать участников форума о направлениях наших работ по развитию современных технологий
картографирования на основе ВЛС. Во-вторых, предложить дискуссию и обратить вниманием на актуальные проблемы геинформационного обеспечения задач, связанных с проектированием и другими аспектами производственной деятельности.
Доклад сопровождается демонстрационными материалами и видеопрезентацией.
© А.И. Науменко, 2008
