Воздушное лазерное сканирование с БПЛА
Воздушное лазерное сканирование территорий и протяженных объектов с применением БПЛА и LiDAR. Геопривязанные облака точек, ЦМР, ЦМП и пространственные данные для проектирования и инженерных задач.
Выполняем воздушное лазерное сканирование территорий и протяженных объектов с применением БПЛА и LiDAR. Получаем геопривязанные облака точек, цифровые модели рельефа и поверхности и другие пространственные данные для проектирования, инженерных и аналитических задач.
Воздушное LiDAR-сканирование территорий
Воздушное лазерное сканирование позволяет получать трехмерные пространственные данные больших территорий без необходимости выполнять измерения непосредственно в каждой точке объекта.
Лазерный сканер устанавливается на воздушный носитель и во время полета выполняет множество измерений расстояний до поверхности земли, растительности, зданий и других объектов. Положение и ориентация сканирующей системы определяются по данным GNSS и инерциальной навигационной системы.
После обработки формируется геопривязанное облако точек, которое может использоваться для построения цифровых моделей рельефа и поверхности, измерений, профилей, сечений и дальнейшей инженерной обработки.
Когда воздушное лазерное сканирование особенно эффективно
Воздушное лазерное сканирование целесообразно применять, когда необходимо обследовать:
- большие территории;
- протяженные коридоры;
- участки со сложным рельефом;
- труднодоступную местность;
- территории с растительностью;
- карьеры и открытые промышленные объекты;
- линейную инженерную инфраструктуру.
Что получает заказчик
В зависимости от технического задания результатом работ могут быть:
- исходное облако лазерных точек;
- обработанное и очищенное облако точек;
- классифицированное облако точек;
- цифровая модель рельефа — ЦМР;
- цифровая модель поверхности — ЦМП;
- горизонтали;
- продольные и поперечные профили;
- сечения;
- результаты пространственных измерений;
- данные для CAD и GIS;
- материалы для проектирования и инженерного анализа.
Если одновременно выполняется фотосъемка, изображения могут использоваться для колоризации облака точек и подготовки дополнительных фотограмметрических материалов.
Состав результата определяется до начала работ исходя из того, как заказчик будет использовать данные.
Как выполняется воздушное лазерное сканирование
1. Постановка задачи
Определяем границы территории, назначение съемки, требуемый результат, систему координат, необходимую детализацию и требования к пространственным данным. Изучаем исходные материалы и особенности объекта.
2. Планирование воздушной съемки
Разрабатываем полетное задание с учетом площади территории, рельефа, высоты объектов, требуемого покрытия и характеристик применяемой системы.
Также учитываются условия использования воздушного пространства и необходимые для выполнения работ согласования.
3. Съемка
БПЛА выполняет полет по подготовленному маршруту. LiDAR регистрирует лазерные отражения, а GNSS/INS — положение и ориентацию сканирующей системы.
При необходимости одновременно может выполняться аэрофотосъемка.
4. Камеральная обработка
После полета выполняются:
- обработка навигационных данных;
- расчет траектории;
- формирование облака лазерных точек;
- объединение отдельных участков съемки;
- удаление выбросов и техническая очистка;
- классификация точек — если она входит в задачу;
- построение необходимых моделей и производных материалов.
5. Передача результатов
Заказчик получает данные в согласованной системе координат и форматах, соответствующих дальнейшей задаче.
Воздушный LiDAR и растительность
При воздушном лазерном сканировании регистрируются отражения не только от верхней части растительности. Часть лазерных импульсов может проходить через промежутки между ветвями и листьями и достигать поверхности земли.
После классификации облака точек это позволяет выделять точки земной поверхности и строить модель рельефа на территориях, где получение таких данных исключительно по изображениям может быть затруднено.
Результат зависит от плотности растительности, характеристик системы, параметров съемки и других условий объекта.
Где применяется воздушное лазерное сканирование
Линейные объекты
Автомобильные и железные дороги, трубопроводы, ЛЭП и другие протяженные объекты, где необходимо получить пространственные данные коридора и окружающего рельефа.
Большие территории и сложный рельеф
Съемка площадных объектов, территорий с перепадами высот и участков, где наземные измерения требуют значительного объема полевых работ.
Карьеры и открытые горные объекты
Получение фактической пространственной модели поверхности, профилей и данных для расчета объемов и сравнения повторных съемок.
Территории с растительностью
Получение пространственных данных о поверхности, растительности и рельефе с последующей классификацией облака точек.
Воздушное лазерное сканирование или аэрофотосъемка
Аэрофотосъемка регистрирует изображения территории. На их основе фотограмметрическими методами могут создаваться ортофотопланы, модели поверхности и другие материалы.
Воздушное лазерное сканирование непосредственно выполняет пространственные измерения с помощью LiDAR и формирует трехмерное облако точек.
При этом методы не обязательно конкурируют друг с другом. В одном проекте они могут применяться совместно: LiDAR — для получения геометрии и рельефа, фотосъемка — для получения визуальной информации, цвета и фотограмметрических материалов.
Выбор технологии определяется задачей, характеристиками территории и требованиями к конечному результату.
Точность воздушного лазерного сканирования
Точность итоговых пространственных данных зависит от характеристик LiDAR и навигационной системы, параметров полета, расстояния до объекта, конфигурации территории, условий GNSS-наблюдений, используемой системы координат, контрольных данных и технологии обработки.
Если проект предъявляет конкретные требования к точности, они фиксируются в техническом задании до начала работ.
На основании этих требований выбираются оборудование, параметры съемки, схема контроля и методика обработки данных.
Воздушное сканирование и инженерные изыскания
Воздушное лазерное сканирование может применяться как метод получения пространственных данных при выполнении инженерно-геодезических работ.
Однако само наличие облака точек не означает автоматического получения полного комплекта инженерно-геодезических изысканий или топографического плана требуемого масштаба.
Если заказчику необходим результат именно в составе инженерных изысканий, состав работ, контроль, оформление и требования к конечным материалам определяются соответствующим техническим заданием.
Форматы данных
В зависимости от задачи результаты могут передаваться в форматах:
- LAS / LAZ — лазерные облака точек;
- E57 — обмен трехмерными пространственными данными;
- XYZ — координатные данные;
- GeoTIFF — растровые цифровые модели и производные данные;
- DWG / DXF — подготовленные инженерные материалы, если они входят в состав работ.
Форматы лучше определить до начала работ с учетом программного обеспечения и дальнейшего процесса заказчика.
Стоимость воздушного лазерного сканирования
Стоимость рассчитывается индивидуально. На нее влияют:
- площадь и конфигурация территории;
- расположение и удаленность объекта;
- рельеф и характер поверхности;
- требования к детализации;
- параметры полетного задания;
- система координат;
- требования к точности;
- необходимость классификации облака точек;
- состав производных материалов;
- дополнительная фотосъемка;
- условия выполнения воздушных работ.
После получения контура территории и описания задачи мы определим состав работ и подготовим коммерческое предложение.
Комбинирование методов съемки
Для сложных объектов воздушное сканирование может дополняться:
- наземным лазерным сканированием;
- мобильным лазерным сканированием;
- аэрофотосъемкой;
- геодезическими измерениями.
Например, воздушный LiDAR может обеспечить общую модель большой территории, а наземное сканирование — более детальные данные отдельных сооружений или зон.
Нужно выполнить воздушное лазерное сканирование?
Направьте контур или схему территории, ориентировочную площадь, местоположение объекта, описание задачи и требования к конечным данным, если они уже определены.
Мы оценим условия объекта, предложим методику работ и подготовим коммерческое предложение.
