В современном строительстве не обойтись без пространственного моделирования. Выполнить его позволяет методика лазерного сканирования.
Основные особенности
Под лазерным сканированием (ЛС) в этой сфере понимается современная технология моделирования окружающего пространства в формате 3D. Получения объёмных моделей стало возможным за счёт использования лазерного сканера. Действует он по следующей схеме:
- Генерируемый высокочастотный лазерный луч отражается на колеблющемся зеркале, доходит до конкретного объекта и возвращается в точку, из которой был отправлен.
- Устройство фиксирует время, за которое луч вернулся обратно, на его основании определяет удалённость от объекта. По такому принципу создаётся множество точек с пространственными координатами. Они складываются в 3D-изображение.
Лазерные сканеры отличаются по следующим характеристикам:
- точности;
- углу обзора;
- скорости сбора информации.
Приборы для ЛС также различаются по дальности действия. Исходя из этого параметра, сканеры бывают следующими:
- Среднего действия. Максимальная дальность не превышает 100 м.
- Дальнего действия. Их дальность исчисляется сотнями метров.
Устройства, работающие на расстоянии более 1000 м, называются профессиональными маркшейдерскими.
Преимущества и недостатки
В сравнении с более ранними способами моделирования пространства, ЛС обладает рядом преимуществ:
- Характеризуется высокой точностью работы. Погрешность измерений является минимальной.
- Позволяет фиксировать первое и последнее изображение. За счёт такой функции на модели удаётся различить растительность, почву, посторонние предметы.
- Даёт полную информацию об объекте. Облако, состоящее из миллиона точек с координатами, позволяет отразить на модели мельчайшие детали.
- Мгновенно визуализирует результат. Изображение сразу представляется в 3D-формате. Дополнительная обработка собранных данных не требуется.
- Гарантирует безопасную работу. За счёт достаточного угла обзора и дальности действия сканеры позволяют снимать опасные и труднодоступные объекты на безопасном для человека расстоянии.
- Исключает влияние извне при инженерных, геодезических работах. Правильно настроенный сканер функционирует в режиме автоматики, без человеческого участия. Всё, что требуется для запуска устройства — просто нажать кнопку.
- Является универсальным методом. ЛС подходит для моделирования объектов любого назначения. Это могут быть жилые здания, промышленные сооружения, архитектурные памятники, рельефы местности, инфраструктурные элементы.
- Экономит время. Строительство, ремонт проходит значительно быстрее, чем в случаях, когда геодезические, инженерные работы осуществляются по старинке.
- Выдаёт результат в электронном виде. Цифровая 3D-модель может храниться в разных облачных хранилищах, дата-центрах, на современных носителях информации. Её можно быстро переслать или использовать для совместной работы в компьютерных программах с целью строительства, ремонта, реконструкции зданий.
Ещё одно преимущество лазерных сканеров заключается в том, что результат их работы совместим с различными средствами проектирования от мировых производителей.
Как и любой метод, лазерное сканирование не лишено недостатков.
- Во-первых, подавляющее количество сканеров не может работать при отрицательной уличной температуре. Существуют модели, способные сканировать объекты при температуре до -20 °C. Но они имеют высокую стоимость.
- Во-вторых, автоматический перенос моделей объектов, с непростыми архитектурными формами, часто бывает затруднителен. Причина — неспособность некоторых устройств учитывать конструктивные особенности сооружений, зданий, памятников. Автоматически конвертируется лишь часть собранной информации, соответствующая простым геометрическим формам. Остальные данные в базу приходиться вносить вручную.
Хотя большая часть процесса лазерного сканирования проходит в автоматическом режиме, без привлечения профессиональных специалистов обойтись невозможно. Они необходимы на следующих этапах:
- • выбора точек, с которых будет сканироваться объект;
- • планирования сеансов вычислительного процесса и других операций.
Такая работа требует непосредственного участия человека. Без этого получить полную картину невозможно.
Разновидности ЛС
В зависимости от того, какие сканеры используются для пространственного моделирования, устройства делятся на разные категории:
- Наземные. Работа осуществляется с помощью стационарных сканеров. Применяется для получения 3D-моделей высотных зданий, частных домов, производственных установок. Посредством наземного сканирования оценивается уровень деформации шахт, мостов, тоннелей. Характеризуется погрешностью от 2 до 5 мм.
- Воздушным. Выполняется с использованием летательных приборов (в том числе с дистанционным управлением). Позволяет работать с крупными объектами, территориями, имеющими плотную застройку, заболоченными, заросшими лесом участками. Также применяется для 3D-моделирования целых городов. Является самой дорогой разновидностью, даёт погрешность до 15-20 см.
- Мобильным. Проводится с помощью устройства, зафиксированного на автомобиле. К такому сканированию прибегают, когда нужно смоделировать городскую инфраструктуру, получить 3D-модели объектов большой протяжённости, инженерных систем, дорог, заградительных сооружений, тоннелей, мостов. Его погрешность не превышает 5 см.
В разных видах сканирования точки лазерного отражения отображаются по-разному. При наземном типе это происходит с учётом интенсивности отображаемого излучения, при воздушном — согласно классификации объектов. В случае с мобильным сканированием отображение точек происходит в соответствии с цветами с фотоснимков.
Применение
Основной сферой, в которой применяется этот метод инновационного формирования модели, является строительство и все, что с ним связано. Данная методика позволяет решить следующие задачи:
- собирать максимально полную информацию, требующуюся для возведения объекта, его планового ремонта, работ по реконструкции;
- проектировать, вести топографическую съёмку сооружений промышленного назначения, инфраструктурных элементов;
- моделировать в 3D-формате сложные технологические сооружения или рельеф;
- отслеживать деформацию строящихся и готовых зданий, объектов.
Также современная методика сканирования объектов лазером применяется для формирования электронного трёхмерного кадастра недвижимости, помогает сохранять архитектурное наследие.
Перейти в раздел
Каталог новостроек от застройщиков
Кредитный калькулятор
