Використання 3D наземного лазерного сканування при польових дослідженнях і моніторингу різних об’єктів

Abstract

Технологія тривимірного лазерного сканування ландшафту, хоч і відносно нещодавно з'явилася, вже здійснила переворот у сфері геодезичних вимірювань. Цей спосіб забезпечує надзвичайно докладний масив цифрової інформації, відображений як "хмара точок", кожна з яких точно локалізована у тривимірному просторі. Важливою перевагою даної методики є значна густина точок, що гарантує роздільну здатність в межах 5-10 мм. Завдяки цьому стає можливим створення високоточних моделей як окремих об'єктів, так і значних територій. Однак, для продовження дослідження відсканованої площини, точки, що розподілені нерівномірно, потребують перетворення в об'ємну інформацію про поверхню. Це досягається через процес відновлення (реконструкції) цієї самої поверхні. Отриману, відновлену поверхню можна ефективно використовувати в різних техніках тривимірної візуалізації. Це суттєво спрощує подальший аналіз і широке практичне застосування результатів. Більше того, на основі такої 3D-моделі стає можливим формування двовимірних профілів та контурів. Це забезпечує її сумісність з поширеними програмними рішеннями для географічних інформаційних систем (ГІС) та систем автоматизованого проектування (САПР). У процесі виконання бакалаврської роботи було проведено дослідження, спрямовані на вивчення різноманітних варіантів застосування наземного лазерного сканування в інженерно-геодезичній практиці. Детально проаналізовано потенціал використання цього методу для вирішення задач об'ємного аналізу, відстеження змін, що відбуваються з об'єктами, створення детальних та великомасштабних карт місцевості, забезпечення контролю при будівництві тунелів, сканування гірських порід, а також цифрового картографування геологічних відслонень. Також було проаналізовано застосування наземного лазерного сканування для спостереження за геологічними розрізами, оскільки прогрес у сфері 3D-сканування, безпілотної аерофотозйомки та дронового моніторингу, у поєднанні з інтеграцією з BIM (інформаційне моделювання будівель), відкриває перспективи для глибшої взаємодії з іншими сучасними підходами. Це створює передумови для розробки ще детальніших цифрових моделей об'єктів і територій, що набуває особливої ваги в будівництві, плануванні міст та управлінні природними багатствами.