Внедрение новых технологий - безотражательных тахеометров и GPS в инженерной геодезии и маркшейдерии означало существенное увеличение производительности труда и эффективности выполнения поставленных задач. Во многих случаях отпала необходимость использовать трудоемкий процесс фототеодолитной съемки и последующего камерального дешефрирования результатов при измерении фасадов зданий и сооружений. Автономность и быстрота, которые характеризуют метод GPS, позволили значительно ускорить проведение привязочных работ и повысить их точность.

Однако с внедрением в инженерно-геодезическое производство наземных лазерных сканеров открылись еще более волнующие перспективы в плане увеличения скорости и производительности работ, что повлекло за собой существенный экономический эффект. Кроме этого, наземные лазерные сканеры позволили геодезистам и маркшейдерам получать наглядные результаты съемки прямо в "поле", благодаря особенности лазерных сканеров визуализировать снимаемые поверхности в виде массивов точек лазерных отражений - облаков точек и даже окрашивать эти облака точек в истинный цвет. Данная технология полностью заменяет собой трудоемкую фототеодолитную съемку, она требует лишь рассчитать необходимое и достаточное количество точек стояния сканера и произвести с его помощью измерения (собрать данные сканирования). При этом законченное изображение объекта в виде окрашенного облака точек управляющая программа производит сама, с использованием встроенных алгоритмов.

Применение лазерных сканеров компании Riegl во много раз увеличило полноту и информативность данных, что особенно актуально при съемке архитектурных объектов и при проведении маркшейдерских работ. Особенностью сканеров Riegl является высокая точность, дальность измерения расстояний (до 1000 м), быстрота сбора данных (12000 точек в секунду), надежность и универсальность. А также безопасность для персонала, использующего данную систему, поскольку сканер использует лазер класса I, который полностью безопасен для зрения.

Если при измерении несложных фасадов можно обойтись безотражательным тахеометром, то в случае проведения реставрационных работ и решения задач реконструкции, без наземного лазерного сканера уже не обойтись, так как он позволяет в короткие сроки собрать весь необходимый массив данных, и, окрасив точки лазерных отражений в истинный цвет, подготовить их к камеральному дешефрированию и построению триангулированных поверхностей. При этом, сама методика полностью исключает ошибки оператора, которые неизбежно возникают при работе с тахеометром.

В случае использования лазерных сканеров Riegl LMS Z420i в маркшейдерском производстве во много раз увеличивается безопасность проведения работ, поскольку отпадает необходимость в частом перемещении по карьерам и выработкам с фототеодолитами или тахеометрами. Лазерный сканер Riegl позволяет проводить постоянный мониторинг объектов с постоянно изменяющимися характеристиками поверхности. При этом не нужен постоянный доступ к объекту, не нужны отражатели. Требуется лишь расставить необходимое количество отражающих марок в непосредственной близости от сканера, для последующей трансформации сканов в единую систему координат.

Для проведения съемки архитектурных объектов предпочтительно использовать лазерные сканеры Riegl LMS Z390 или Riegl LMS Z420i. Лазерный сканер Riegl LMS Z390 позволяет измерять расстояния до 300 м с точностью 6 мм. Модель Riegl LMS Z420i является наиболее точным, он позволяет измерять расстояния до 1000 м с точностью 5 мм. Наиболее интересным и перспективным, в плане использования наземных лазерных сканеров Riegl LMS в архитектуре, является комбинация метода лазерного сканирования и наземной фотограмметрии. Суть заключается в том, что триангулированная модель здания, полученная по данным сканирования, текстурируется цветными фотоснимками, полученными при помощи цифровой камеры высокого разрешения, установленной на сканере. При этом необходимо иметь две сканпозиции напротив каждого фасада, и измерить базис по облаку точек между двумя точками стояния сканера. Используя данную процедуру, возможно, загружать полученные текстурированные данные в программу Microstation, и затем проводить построения непосредственно по цветной модели.

Лазерный сканер Riegl LMS Z420i находит широкое применение в маркшейдерии. При съемке карьеров имеется возможность построить трехмерную цифровую модель и оперативно подсчитывать объемы взорванной породы до и после взрыва, путем наложения друг на друга соответствующих моделей. Объем взорванного блока можно получить в программе Riscan Pro непосредственно после получения данных лазерного сканирования и с очень высокой точностью. Достаточно сказать, что при использовании традиционных методов, маркшейдерам удавалось рассчитать объем взорванного участка с точностью не выше 3 %. При использовании сканера Riegl точность подсчета объемов возрастает до 0.5 %. По готовой модели имеется возможность построения сечений с заданным интервалом, и затем топографический план карьера.

При помощи лазерного сканера Riegl имеется возможность оперативно подсчитывать объем руды на различных хранилищах и складах. Не секрет, что на многих горнодобывающих предприятиях все еще находят применение морально устаревшие методы подсчета объемов при помощи рулеток. В связи с труднодоступностью подобных объектов и их сложной формы, скорость и точность подсчета их объемов достаточно низкая. Используя сканер Riegl, имеется возможность организовать постоянный мониторинг хранилищ и складов, оперативно подсчитывая их объем с высокой точностью и оперативностью. Кроме этого, лазерный сканер Riegl можно использовать для определения береговой линии хвостохранилищ с получением модели пляжа. В данном случае отпадает необходимость для маркшейдеров подходить непосредственно к объекту по соображениям безопасности. Наземный лазерный сканер Riegl также предпочтительно использовать при наблюдении за деформациями архитектурных сооружений, при этом величина и направление деформации могут быть получены по наложениям моделей, полученных в разные моменты наблюдений. Точно такая же методика может быть использована при наблюдениях за оползнями и обвалами горных пород. Лазерный сканер Riegl также может быть использован при проектировании и съемке в тоннелях и подземных выработках. При этом решаются задачи построения трехмерных моделей выработок, определение их геометрических параметров и подсчет объемов.

Следует отметить, что вся совокупность данных лазерного сканирования, полученная при помощи сканера Riegl может быть получена в системе координат заказчика.

Нет необходимости центрировать и горизонтировать лазерный сканер. Поле зрение лазерного сканера Riegl в горизонтальной плоскости составляет 360, а по вертикали 80. Имеется возможность наклонять сканер Riegl, что весьма удобно при съемке архитектурных сооружений и карьеров и необходимо при производстве маркшейдерских работ в тоннелях и шахтах. Для трансформации сканов в проектную или глобальную систему координат необходимо лишь использовать набор марок-отражателей, которые координируются обычным образом при помощи тахеометра или GPS.

Таким образом, при использовании системы лазерного сканирования Riegl, в совокупности с программным обеспечением Riscan Pro, появляется возможность существенно сократить трудозатраты при проведении маркшейдерских и архитектурных работ, повысить их экономическую эффективность, увеличить безопасность, повысить наглядность конечных результатов.

Источник: Компания "ГеоПолигон"