Лазерное 3D сканирование зданий и сооружений

Решение ряда задач, возникающих при проектировании, строительстве, обследовании и эксплуатации зданий требует наличия данных в трехмерном пространстве с высокой точностью и полнотой описания их характеристик.

Получить высококачественные пространственные модели объектов позволяет лазерное 3D сканирование зданий и сооружений. Это комплекс геодезических изысканий, при выполнении которых создается облако точек с пространственными координатами, которые дают объемное 3Д изображение. Другими словами, технология позволяет физическую форму исследуемого объекта перевести в цифровой формат, создавая при этом его точную копию в виде электронной 3Д-модели.

Цели и задачи лазерного сканирования

Благодаря высокой автоматизации процесса лазерное сканирование позволяет на качественно новом уровне решать разные задачи:

• создание трехмерного кадастра объектов недвижимости;
• топографическая съемка или проектирование промышленных сооружений и объектов инфраструктуры;
• обмер лицевых и внутренних фасадов зданий;
• получение подробной информации об архитектурном наследии;
• построение вертикальных разрезов сооружений с полной информацией о толщине стен, перегородок и перекрытий
• создание поэтажных планов зданий;
• планировка помещений со сложной геометрией: арками, сводчатыми потолками и другими элементами;
• выявление деформаций и дефектов в строящихся или уже эксплуатируемых объектах;
• сбор информации для планового ремонта, реконструкции или строительства здания.

Использование лазерной технологии существенно понижает влияние человеческого фактора, повышает безопасность и точность выполняемых работ.

Особенности метода

Принцип работы лазерного сканера состоит в излучении высокочастотного луча, который достигая обследуемого объекта отражается и возвращается в отправную точку. 3D сканер в этот момент фиксирует время возврата луча и таким образом получает точные показатели расстояния. Таким образом создается облако точек.

Важной особенностью технологии является то, что прибор одновременно может отправлять большое количество лучей, что дает возможность мгновенно получать искомую информацию о большом участке объекта.

Лазерное сканирование сооружений и зданий является бесконтактным и полностью автоматизированным методом. Прибор автоматически вращает измерительную головку в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Все измерения выполняются с одной исходной точки с максимальной точностью.

Виды 3Д сканирования

В зависимости от технических особенностей, габаритов и сложности объекта используются следующие виды сканирование 3Д лазером:

• лазерное наземное сканирование зданий. Выполняется с применением статичного прибора. Сперва проводится визуализация объекта, после этого выполняется моделирование каждой поверхности в отдельности с объединением полученных данный в единую модель. Установка дополнительных маркеров, меток и отражателей при наземной методике не требуется;
• мобильное сканирование. В данном случае используется такой же сканер что и при наземном способе, только он прикрепляется к транспортному средству. Приборы прочно и надежно крепятся к средству передвижения, а встроенные компенсаторы вибраций и наклонов предотвращают любые неточности съемки;
• сканирование зданий с воздуха. Такой метод считается наиболее детализированным и быстрым. Он обеспечивает получение картинки с детальным отображением всех конструктивных особенностей здания и окружающего рельефа.

Каждый из видов сканирования позволяет быстро получить пространственные данные с точным описанием расположения зданий и отдельных элементов с привязкой к единой системе координат.

Для каких объектов применяется 3D сканирование

На сегодняшний день 3D сканирование зданий с помощью современных лазерных устройств является универсальной технологией. Чаще всего методика используется для измерения и обследования поверхностей со сложной геометрией, когда традиционными способами получить нужную информацию практически невозможно.

Оборудование для лазерного сканирования позволяет эффективно и быстро решать задачи в самых разных направлениях:

• проектирование зданий и контроль за ходом строительства;
• создание точных 3Д моделей экстерьера, сканирование помещений с целью проектирования интерьера;
• обследование технического состояния сооружений;
• сканирование специализированных зданий и сооружений позволяет с точностью документировать существующие на них инженерные коммуникации, сокращая время на ремонт и модернизацию;
• наземное сканирование применяется при работе с фасадами зданий, с памятниками культурного наследия, светопрозрачными конструкциями;
• трехмерные модели существенно упрощают и ускоряют работы по устройству кровли;
• лазерное сканирование промышленных объектов применяется в качестве исполнительной съемки или способа изысканий и позволяет не только спроектировать ремонт или реконструкцию сооружения, но и проконтролировать ход работ;
• составление топографических планов и проведение инженерных изысканий происходит намного быстрее с применением лазерных приборов;
• высокая детальность облака точек облегчает задачи по созданию 3Д-моделей памятников археологии.

Говоря о применении лазерного сканирования следует упомянуть также актуальность технологии при съемке объектов транспортной инфраструктуры – тоннелей, мостов и других конструкций.

Плюсы и минусы технологии

Сканирование объектов с помощью лазера дает возможность максимальное количество данных получать в кратчайшие сроки, сохраняя подробную информацию в электронном виде о любом объекте.

К преимуществам технологии относят:

• высокую точность съемки за счет минимального уровня погрешности приборов;
• полноту получаемой информации. Облака создаются сканерами из миллионов точке с пространственными координатами;
• мгновенную визуализацию. Принцип работы сканеров позволяет сразу же получать нужные результате в трехмерном измерении без необходимости дополнительной обработки данных;
• безопасность. При необходимости провести съемку труднодоступных или опасных объектов, то наиболее безопасным и эффективным является лазерное сканирование;
• автоматизация. Для проведения сканирования достаточно только нажать на приборе кнопку запуска, далее все инженерно-геодезические измерения проводятся без влияния человека.

Наряду с универсальностью и эффективностью при работе с лазерными сканерами отмечают также некоторые минусы:

• большинство моделей работают только при плюсовых показателях температуры, что делает невозможным сканирование в зимнее время года;
• при работе с объектами сложных архитектурных форм могут возникнуть затруднения с переносом информации в программы компьютерного моделирования.

Если сравнить плюсы и минусы, то первые существенно превосходят. В целом 3Д сканирование позволяет выполнять самые сложные и опасные измерения, избегая при этом ошибок и трудоемких процессов.

Услуги лазерного сканирования сооружений и зданий

Обращаясь в компанию, клиенты получают:

• трехмерные модели объектов с высокой степенью точности и детализации;
• лояльную ценовую политику;
• строгое соблюдение договорных обязанностей.

Специалисты работают с объектами любой сложности и разного функционального назначения, предоставляя заказчикам полноценные 3Д модели исследуемых конструкций.