Преимущества и недостатки наземного лазерного сканирования

Исходя из опыта применения наземных лазерных сканирующих систем для решения прикладных задач в различных областях народного хозяйства (топография, маркшейдерия, геология, архитектура, строительство, судостроение, археология и др.), можно смело говорить об уверенном внедрении данной технологии в повседневную практику.

Целесообразность использования этой новой технологии в инженерном деле основана на следующих уникальных ее возможностях [16]:

в технологии полностью реализован принцип дистанционного зондирования, позволяющий собирать информацию об исследуемом объекте, находясь на расстоянии от него; при этом информацию о местности сразу получают в цифровом виде, что значительно расширяет возможности дальнейшей компьютерной обработки;

по полноте и подробности получаемой информации с лазерным сканированием не может сравниться ни один из известных геодезических методов съемки;

лазерное сканирование отличается непревзойденной скоростью работы; информация об объекте в виде облака точек собирается за считанные минуты;

лазерное сканирование отличается высокой точностью измерений;

обеспечивает получение готового материала непосредственно в полевых условиях;

оперативно обеспечивает определение «мертвых» зон и их устранение.

Благодаря своей универсальности и высокой степени автоматизации процессов измерений лазерный сканер является не просто геодезическим прибором, а инструментом оперативного решения широкого круга прикладных инженерных задач:

съемка сложных инженерных объектов с большим количеством коммуникаций;

съемка автомобильных дорог и дорожных объектов (мостов, путепроводов, развязок движения и т. п.) для разработки проектов их реконструкции и капитального ремонта;

съемка железных дорог и сооружений на них;

съемка закрытых и открытых горных разработок;

топографическая съемка местности;

исполнительные съемки строящихся объектов.

Фактически точность определения координат точек местности с использованием наземных лазерных сканеров зависит в основном от характеристик прибора, т. е. исключается ряд ошибок при наведении на марку, установке вешки, нумерации пикетов и т. п. [12]. Повышение надежности результатов сканирования обусловлено, прежде всего, снижением влияния человеческого фактора при работе с прибором. При камеральной обработке материалов полевых сканерных съемок по-прежнему большую роль играет опыт оператора в интерпретации большого объема данных лазерного сканирования, и проблема автоматизации обработки этих данных становится главной. Однако в этом направлении ведутся активные разработки алгоритмов и программных продуктов, позволяющих упростить и автоматизировать работу «камеральщика».

Быстрому внедрению технологии наземного лазерного сканирования в производство способствовала тенденция перехода от классической двумерной картографии и проектирования к трехмерному описанию объектов.

Преимущества трехмерных моделей по своей информативности и наглядности бесспорны перед традиционными двумерными планами, картами и чертежами. За последние годы технология описания объектов с помощью трехмерного компьютерного моделирования перешла от фантастики к действительности. Однако если рассматривать глобальный переход от традиционных карт и ГИС к трехмерным, то нужно еще решить ряд важных проблем, связанных с хранением и организацией данных, стандартизацией форматов, разработкой принципиально новых методов анализа данных. Несмотря на указанные проблемы, уже сегодня имеется ряд практически выполненных проектов трехмерного моделирования отдельных объектов и целых территорий для решения конкретных задач. Например, в условиях возрастания стоимости земельных ресурсов в некоторых странах внедряются системы трехмерного кадастра объектов недвижимости, позволяющие при регистрации учитывать объем используемого пространства, а не площадь земельного участка. Таким образом, наземные лазерные сканеры являются новым измерительным средством, позволяющим сделать реальным и повседневным получение трехмерных моделей различного назначения.

Все это позволяет говорить о том, что в ближайшее время технология наземного лазерного сканирования если не полностью вытеснит, то по крайней мере займет ведущее положение в области полевого сбора метрической информации с целью трехмерного моделирования объектов и территорий.