Оборудование

HDS технологии Leica на строительстве и реконструкции аэропортов

Технология наземного 3D лазерного сканирования уже давно и прочно завоевала себе место в различных производственных областях: от геодезического сопровождения индустриальных проектов, выполнения архитектурно-обмерных чертежей зданий до цифрового моделирования памятников всемирного наследия и создания виртуальных туристических аттракционов.
 Одна из российских компаний, активно применяющих эту перспективную технологию, — ООО «ПромстройКомпани». Предприятие оказывает весь спектр геодезических услуг, среди которых — мониторинг деформаций конструкций, проверка геометрических параметров инженерных сооружений и другие виды работ, для выполнения которых необходима технология наземного лазерного сканирования.
 Данный метод позволяет создать цифровую модель всего окружающего пространства, представив его набором точек с пространственными координатами. Основное отличие 3D лазерных сканирующих систем от тахеометров — большая скорость и высокая точность измерений, что позволяет экономить до 80% рабочего времени и трудозатрат. Кроме того, работа с лазерным сканером возможна в темное время суток. 

Технология 3D лазерного сканирования может быть использована для решения ширкого круга производственных задач, среди которых:

  • В горнодобывающей промышленности — точное (до 1 м3) определения объемов разработки карьеров, шахт, отсыпки отвалов; 
  • При строительстве линейных сооружений: определение высотных отметок (с точностью до 1 мм); построение продольных и поперечных профилей покрытий ВПП аэродромов, железнодорожных путей, автомобильных дорог; создание и восстановление исполнительной документации; 
  • Съемка и профилирование мостов, эстакад и тоннелей; 
  • В архитектуре — съемка фасадов зданий с построением 3D-моделей; 
  • В промышленности — создание автоматизированных систем управления — трехмерная съемка территории предприятий и внутреннего оборудования цехов; 
  • Топографическая съемка труднодоступных участков (например, автомагистралей с интенсивным движением); 
  • В экологии — мониторинг эрозионных процессов с целью предупреждения оползней; 
  • В реставрационных работах — сохранение электронной модели памятника архитектуры с целью дальнейшей реконструкции (реставрации). 

Кроме того, наземное лазерное сканирование может применяться в любой другой отрасли, где необходимо получить точные пространственные характеристики объектов. Инженеры «ПромстройКомпани» использовали метод наземного лазерного сканирования на следующих объектах:

  • Международный аэропорт Внуково — сканирование рулежной дорожки РД-8; 
  • Международный аэропорт Шереметьево — сканирование фасада терминала Е; 
  • Аэропорт Кневичи (г. Владивосток) — сканирование взлетно-посадочной полосы, а также сканирование строящегося аэровозального комплекса; 
  • Автодорога М4 «Дон» в районе г. Ступино Московской области — сканирование развязки типа «клеверный лист». 

В своей работе специалисты «ПромстройКомпани» применяют импульсный лазерный сканер Leica ScanStation C10 — одну из лучших на сегодняшний день универсальных сканирующих систем. Для обработки полученных данных и выполнения 3D моделирования используется программный комплекс Leica Cyclone, который обеспечивает совместимость данных САПР через стандартные форматы dxf, dwg и txt.

Один из ярких примеров эффективного применения Leica ScanStation C10 — сканирование взлетно-посадочной полосы (ВПП) аэропорта Кневичи (г. Владивосток). Проект был выполнен с целью оценки ровности бетонного покрытия ВПП и контроля качества выполненных работ по его укладке.

Вся работа по созданию 3D модели, сечений и продольного профиля из отсканированного облака точек заняла пять дней. Из-за высокой категории сложности объекта лазерные измерительные работы заняли семь дней, но выполняли их всего два человека. Топографо-геодезические работы состояли из следующих этапов:

  • Рекогносцировка местности на предмет выявления сохранности пунктов планово-высотного обоснования; 
  • Прокладывание теодолитного и нивелирного ходов для сгущения существующей планово-высотной сети пунктов; 
  • Съемка местности с использованием лазерных координатно-измерительных систем; 
  • Камеральная обработка полученных измерений. 

Наземное лазерное сканирование было проведено после закрепления на местности геодезических пунктов и определения их планового и высотного положения. Плотность съемки составляла несколько точек на квадратный сантиметр, точность определения планового и высотного положения — 3 мм. Последующая обработка данных осуществлялась в программном комплексе Leica Cyclone. Моделирование поверхности производилось в программе Autocad Civil 3D 2011.

На основании полученных данных инженеры сделали вывод о высоком качестве выполненных работ при строительстве взлетно-посадочной полосы аэропорта Кневичи.

Пример использования технологии 3D лазерного сканирования в архитектурных целях — сканирование фасада терминала Е международного аэропорта Шереметьево, которое также было выполнено с помощью лазерного сканера Leica ScanStation C10. Заказчику было необходимо определить точную площадь фасадного остекления терминала и площадь облицовки фасадными панелями. В дальнейшем детальную 3D модель объекта предполагалось использовать для расчета фасадного освещения объекта.

Полевой этап работ — сканирование 160-метрового фасада — был выполнен за два дня. Для управления сканирующей системой Leica ScanStation C10 было достаточно усилий одного инженера. Одновременно со сканированием прибор выполнял панорамную фотосъемку фасада. Впоследствии с помощью этих детальных снимков была текстурирована 3D модель объекта. Этап постобработки, который включал в себя сшивку облаков точек, их очистку от «излишних» измерений и построение 3D модели в программном комплексе Leica Cyclone, занял 3 дня. Готовую модель специалисты могли экспортировать в форматы, поддерживаемые наиболее распространенными программными комплексами, такими как Autodesk AutoCAD, 3ds Max или Bentley MicroStation.

3D модель, созданная на основе данных лазерного сканирования, отличалась высокой детализацией. Сканер Leica ScanStation C10 способен выполнять измерения с дискретностью 1×1 мм, что вполне достаточно для точной передачи сложных элементов фасадов зданий. При этом получение точных линейных размеров, площадей и объемов, а также высотно-пространственных данных о любой точке объекта было возможно уже на этапе работы с облаком точек, с помощью программного пакета Leica Cyclone. Заказчик был удовлетворен высоким качеством полученных результатов и минимальными сроками, в которые был выполнен проект.

С течением времени совершенствуются технологии и методики решения геодезических задач. Одной из таких технологий стал метод наземного лазерного сканирования, который значительно упрощает процесс управления информацией и дает возможность получать разнообразные данные из единого источника. При правильном совместном использовании различных методов и технологий можно сопровождать проекты удобной для работы и исчерпывающей по содержанию документацией, которая не только облегчит выполнение текущих работ, но и станет качественной основой будущих проектов.



Измерение площади окна и объема колонны по данным лазерного сканирования

Детальная 3D модель, созданная в программном комплексе Leica Cyclone

Облако точек фасада терминала Е

Взлетно-посадочная полоса аэропорта Кневичи (фото Бориса Тихонова, airliners.net)

Наземный 3D лазерный сканер Leica ScanStation C10

Как обрабатывать данные нивелирования в ПО Leica Infinity?

Видео о процессе обработки данных нивелирования

Как обрабатывать спутниковые GNSS наблюдения в ПО Leica Infinity?

Видео о процессе обработки спутниковых наблюдений

SmartNet Russia объединилась с сетью базовых референцных станций ПРИН

В крупнейшей сети референцных станций в России - SmartNet Russia добавился новый партнер - компания АО "ПРИН".



к другим проектам