Інтеграція лазерного сканування та фотограмметрії з БПЛА для обстеження висотних архітектурних споруд на прикладі Бернардинського монастиря та костелу у селищі Гвіздець Івано-Франківської області

Abstract

У цій магістерській роботі зосереджено увагу на вивченні процедур огляду висотних будівель у ситуаціях надзвичайного характеру, зокрема тих, що пов'язані з осіданням чи зміщеннями деформаційного типу у конструкціях. Контроль стану об'єкта після інциденту має бути спрямований на скорочення часових ресурсів, досягнення високої геодезичної точності зібраних відомостей та забезпечення непорушності у період функціонування споруди. Ключовою метою проведених студій є вдосконалення і раціоналізація підходів, заснованих на збиранні, опрацюванні та інтерпретації фотограмметричних матеріалів, у тому числі із залученням апаратів безпілотного типу. Цей метод дає змогу проводити швидкі, надійні та рентабельні огляди об’єктів із заплутаною будовою. Запропонований алгоритм ґрунтується на поєднанні передових технологій та усталених способів збору просторових даних, а саме — наземного лазерного сканування (TLS) і традиційного топографічного знімання. Практична значущість фотограмметричного бачення продемонстрована через зіставлення даних, зібраних різними засобами: сканером лазерного типу, камерою високої точності для вимірювань та стандартним дзеркальним фотоапаратом. Здійснене вивчення дало змогу з'ясувати ступінь дієвості фотограметричних підходів при відновленні заплутаних архітектурних обрисів та тонких елементів будівель.

Для апробації було підібрано ансамбль будівель Бернардинського монастиря разом із костелом, розташований у Гвіздці Івано-Франківщини, що характеризується заплутаною конфігурацією та різноманітністю фасадних рішень. Використаний спосіб накопичення і опрацювання відомостей забезпечив формування вичерпного тривимірного (3D) сховища просторових даних, яке фіксує поточний стан архітектурного об'єкта і слугує підґрунтям для майбутніх аналітичних чи реставраційних заходів. Наявні дані слугують вагомим підтвердженням того, що застосування фотограмметрії за допомогою безпілотних літальних апаратів (БПЛА) є цілком виправданим заходом для спостереження за вертикальними будівлями, архітектурними комплексами складної будови та тими частинами, доступ до яких ускладнений, адже це дає змогу досягти значної точності та всебічно відтворити просторову форму об'єкта.