Использование 3D наземного лазерного сканирования для съемки фасадов и внутренних помещений здания

Недостатки традиционных методов при исполнительной съемке фасадов и внутренних помещений

Еще довольно небольшое время назад исполнительная съемка фасадов зданий и внутренних интерьеров чаще всего проводилась с использованием традиционных методов съемки и инструментов: мерные ленты, электронные рулетки, тахеометры. Однако, все эти методы имеют целый ряд существенных недостатков (малая информативность данных, необходимость возведения строительных лесов, большая погрешность измерений, влияние человеческого фактора, сложность, а иногда и вовсе практическая невозможность измерения отдельных элементов фасада или интерьера), делающих эти методы малоэффективными при большом объеме работ.

Для съемки сложных и крупных объектов зачастую используется фототеодолитная съемка, которая также имеет ряд существенных недостатков: трудоемкость полевых измерений, сложность обработки.

Преимущества технологии лазерного 3D сканирования перед традиционными методами

Появление технологии лазерного 3D сканирования драматическим образом перевернуло представление геодезистов, архитекторов и строителей о процессе съемки фасадов и интерьеров любых зданий и сооружений. Высокая скорость, плотность и точность, практически полная автоматизация процесса измерений, а главное — представление данных в цифровом трехмерном виде — вот основные преимущества новой технологии 3D лазерного сканирования, которые позволяют говорить о ней, как о перевороте в области геодезической съемки в строительной отрасли.

Лазерное 3D сканирование фасадов и интерьеров здания по адресу Красная площадь, дом 5

Примером эффективного использования инновационной технологии 3D лазерного сканирования при съемке фасадов и интерьеров здания сможет послужить проект, выполненный специалистами инженерной компании «НГКИ» в Москве (Красная площадь, дом 5). В задачи проекта входило: обмер фасадов, построение поэтажного плана и вертикальных разрезов в единой системе координат для получения полной информации о толщине стен, перекрытий и перегородок. Результаты 3D лазерного сканирования, приведенные в единой системе координат, позволяют получить трехмерную модель здания, по которой возможно судить обо всей его геометрии, делать комплексную оценку состояния, а также использовать 3D модель для смежных задач: проектирования, реконструкции, визуализации планируемых изменений и прочее.

Выполненные работы по технологии 3D лазерного сканирования и примененные лазерные сканеры

Все обмерные работы в рамках съемки при помощи 3D лазерного сканирования состояли из нескольких этапов:
— обмер лицевого фасада здания 3D лазерным сканером Trimble GX;
— обмер внутреннего (выходящего во внутренний двор) фасада здания 3D лазерным сканером Trimble GX;
— обмерные работы интерьеров здания высокоточным профессиональным лазерным дальномером, а на участках со сложной геометрией — 3D лазерным сканером Callidus;
— съемка марок для сшивки сканов в единую систему координат;
— съемка контрольных точек безотражательным тахеометром Trimble 5600 DR.

Лазерный 3D сканер Trimble GX идеально подходит для проведения обмерных работ по фасадам; большая дальность выполняемых измерений, а также высокая точность и скорость позволяют говорить об этом 3D лазерном сканере как об одном из наиболее совершенных приборов для выполнения подобных проектов. Профессиональный высокоточный лазерный дальномер (лазерная рулетка) использовался в помещениях с правильной геометрией, тогда как в местах со сложной геометрией (сводчатые потолки, арки) использовался 3D лазерный сканер Callidus, применение которого наиболее эффективно в небольших закрытых помещениях благодаря большому полю зрения 360x280°.

Съемка фасадов здания с помощью лазерного 3D сканирования и построение исполнительных чертежей

Съемка фасадов здания с помощью инновационной технологии лазерного 3D сканирования заняла 2 чел/дня, съемка интерьеров и привязка сканов заняла также 2 чел/дня. При лазерном сканировании фасадов было сделано несколько сканов с перекрытиями с четырех точек. Передача пространственных координат с улицы во внутренний двор здания была выполнена при помощи марок, наклеенных на окна.

В результате проведенных полевых работ сотрудниками нашей инженерной компании были получены: «облака» точек двух фасадов здания и его внутренних интерьеров со сводами и арками, а также измерения, выполненные лазерным дальномером. Камеральные работы по данному проекту заняли 5 чел/дней и были сведены к сшивке «облаков» точек, построению требуемых разрезов, подготовке выполненных чертежей к печати. Для этого использовалась стандартная программная связка Trimble RealWorks Survey и AutoCAD.

Приведенный нами пример свидетельствует о высокой эффективности и точности технологии лазерного сканирования при ее использовании в такой традиционной области как геодезические измерения в строительстве и реконструкции зданий.