МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Казахский национальный исследовательский технический университет имени К. И. Сатпаева Горно-металлургический институт имени О. А. Байконурова Кафедра «Маркшейдерское дело и геодезия» Дисциплина «Изучение техноген-х проц.с исп.назем.лазер.скан» Практическое занятие 3: Алматы 2015 Тема: Работа с лазерной сканированной Выполнил:. 6М Сафари М.А. (Mohammad amin safari Принял: Рысбеков Канай Бахытович

Введение В настоящее время для решения строительных и архитектурных задач широко используется тахеометрическая съемка, которая позволяет получить координаты объектов, а затем представить их в графическом виде. Лазерное сканирование – технология, позволяющая создать цифровую трехмерную модель объекта, представив его набором точек с пространственными координатами. Технология основана на использовании новых геодезических приборов – лазерных сканеров, измеряющих координаты точек поверхности объекта с высокой скоростью порядка нескольких десятков тысяч точек в секунду. Полученный набор точек называется «облаком точек» и впоследствии может быть представлен в виде трехмерной модели объекта, плоского чертежа, набора сечений, поверхности и т.д.

Структура лазерный сканер - Измерительная головка(как правило, в ней расположен лазерный излучатель и приемник); - Вращающаяся призма, обеспечивающая распределение пучка в вертикальной плоскости; - Сервопривод горизонтального круга, вращающий измерительную головку в горизонтальной плоскости; -Компьютер (внешний, внутренний), предназначенный для управления съемкой и записи данных на носитель. Лазерная измерительная система: 1. Лазерный дальномер; 2. Лазерный луч; 3. Вертикальная развертка - вращающаяся полигональная зеркальная призма; 4. Горизонтальная развертка - вращающаяся оптическая головная часть; 5. Кабель передачи данных; 6. Компьютер; 7. Программное обеспечение Riegl 3D RiSCAN

Планирование работ Полевые работы Сшивка сканов Ориентирова- ние в заданной СК Создание 3-D модели, чертежей, сечений Создание 3-D модели, чертежей, сечений Виртуальная съемка Экспорт в другие программы специальное программное обеспечение Последовательность производства работ по лазерному сканированию

Области применения наземного лазерного сканирования Архитектура Трехмерные модели Фасадные и поэтажные планы Топографическая съемка Крупномасштабные планы застроенных территорий Гражданское строительство Съемка автодорог Подсчет объемов Промышл. предприятия Трехмерные модели Топографические планы Маркшейдерия Съемка карьеров, разрезов Тоннелестроение Чрезвычайные ситуации Оперативая оценка масштабов ЧС Мониторинг ЧС

ОБЪЕКТ ЗДАНИЕ, СООРУЖЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЬ (КОТЛОВАН, КАРЬЕР, РЕЗЕРВ ГРУНТА, ПЕСКА, ЩЕБНЯ) СТРОТИЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ А/Д, Ж/Д, ТРУБОПРОВОДЫ СКАНЕР+ПО НАБОР (X, Y, Z) точек «СКАН» «ОБЛАКО» точек 2D-модель 3D-модель ЧЕРТЕЖИ РАЗРЕЗЫ ПРОФИЛИ Рабочая зона

Принцип работы лазерного сканера Принцип работы 3Д лазерного сканера тот же, что и обыкновенного тахеометра- измерение расстояния до объекта и двух углов, что,в конечном итоге, дает возможность вычислить координаты.

Принцип работы лазерного сканера Принцип действия лазерного сканера Дизайн двух окон

Классификация обработки данных в лазерном сканировании Сшивка сканов Трансформирование координат Создание поверхностей

Сшивка сканов Во время съемки объекта, для полного покрытия поверхности, требуется провести несколько сканов. Для создания единого скана производят процедуру объединения. Самым распространенным методом «сшивки» является метод совмещения сканов по опорным точкам, которые отображаются на смежных сканах.

Трансформирование координат Для точного представления будущего чертежа или схемы необходимо задание определенной единой системы координат. Начало системы координат каждого отдельного скана, производимого с определенной точки, находится в центре измерительной головки сканера. Для связи координат объекта, полученных из разных сканов, необходимо выбрать единую систему координат, определить в ней центр сканирования для каждого случая и трансформировать все полученные координаты в единую систему.

Создание поверхностей На данном этапе необходимо представить облака точек математически описываемыми поверхностями. С помощью прикладного ПО можно либо создать TIN-поверхность – аппроксимировать поверхность триангуляционным методом, либо аппроксимировать поверхность с помощью простейших правильных математических поверхностей (плоскость, сфера, цилиндр и пр.). Созданные подобным образом поверхности, могут быть экспортированы в любые CAD и 3D-приложения. Если сканирование сопровождается цифровой видео- или фотосъемкой, то на этапе обработки можно совместить сканированное изображение объекта с его видео изображением, придав скану реальные цвета и текстуру.

Основные достоинства технологии: Бесконтактность Скорость Точность Полнота информации Наглядное трехмерное представление

Заключение В заключение хотелось бы отметить несколько преимуществ данной технологии наземного лазерного сканирования: мгновенная трехмерная визуализация высокая точность несравнимо более полные результаты быстрый сбор данных обеспечение безопасности при съемке труднодоступных и опасных объектов Материальные затраты по сбору данных и моделированию объекта методами трехмерного наземного лазерного сканирования на небольших участках и объектах сопоставимы с традиционными методами съемки, а на участках большой площади или протяженности - ниже. Даже при сопоставимых расходах на съемку, полнота и точность результатов наземного лазерного сканирования позволяют избежать дополнительных расходов на этапах проектирования, строительства и эксплуатации объекта. Сравнение временных затрат просто бессмысленно - счет идет на порядки.

Список используемой литературы html html spektr-uslug-po-nazemnomu-lazernomu-skanirovaniyu/ spektr-uslug-po-nazemnomu-lazernomu-skanirovaniyu/ skanirovaniya/lazernaya-tekhnologiya.html skanirovaniya/lazernaya-tekhnologiya.html