Возможности лазерного сканирования в земельно-кадастровом геодезическом производстве

Рассмотрена возможность применения лазерных сканирующих систем при крупномасштабной топографической съёмке на примере Барзасского угольного разреза Кузбасса. Приведены достоинства метода и рекомендации по его использованию.

При создании документации кадастра объекта недвижимости используют топографические карты и планы, цифровые модели местности, электронные карты и другие материалы, которые могут быть получены различными методами. За последние два года появился опыт применения технологий лазерного сканирования при топографической съёмке в городских условиях, проектировании крупных промышленных предприятий и ГИС.

Исследованием, развитием и производством лазерных измерительных приборов и систем на протяжении 30-ти лет занимается австрийская компания "RIEGL" (Австрия).

В настоящей статье рассматривается возможность применения лазерных сканеров при крупномасштабной топографической съёмке на примере Барзасского угольного разреза Кузбасса. На данном промышленном объекте в рамках проведения Международной выставки "Интерэкспо ГЕО-Сибирь" состоялась демонстрация возможностей новейшей модели трехмерного лазерного сканера Riegl VZ-4000 (рис.1).

Рис. 1 – Испытание лазерного сканера Riegl VZ-4000 на Барзасском разрезе

Одновременно с новой моделью лазерного сканера Riegl VZ-4000 в демонстрации приняли участие уже известные модели Riegl VZ-1000 и Riegl VZ-400 [1]. Специалисты компаний "RIEGL" и "АртГео", студенты и преподаватели СибГГА и КузГТУ смогли сравнить результаты измерений. Обработка данных проводилась в компьютерной программе RiSCAN PRO Processing с использованием модуля объединения и уравнивания данных Multi Station Adjustment. Полученная трехмерная модель карьера (в виде поверхности) содержит в себе характерные линии сканированного объекта. Разным цветом показаны объекты съёмки сканерами Riegl: VZ-400 (жёлтым - минимальная область съёмки до 600 м); VZ-1000 (белым - средняя область до 1400 м); VZ-4000 (красным - максимальная область до 4000 м) (рис. 2).

Рис. 2 – Трёхмерная модель Барзасского разреза по данным сканеров Riegl

Результаты проведенных измерений на практике подтвердили высокую производительность, качество и точность данных, получаемых лазерными сканерами Riegl. Даже в сложных погодных условиях (проливной дождь и дымка) были получены чёткие изображения без посторонних шумов и отражений и построена 3D модель карьера. Инфракрасный лазерный луч безопасен для глаз.

При проведении испытаний наземных лазерных сканеров Riegl были выявлены следующие закономерности:

1. Съёмку можно осуществлять в любое время суток и при любой погоде.
   
2. Увеличивается безопасность проведения земельно-кадатровых геодезических работ, поскольку отпадает необходимость в частом перемещении по промышленному объекту с фототеодолитами или электронными тахеометрами.
   
3. Лазерный сканер Riegl позволяет проводить мониторинг объектов с постоянно изменяющимися характеристиками поверхности. При этом не нужен доступ к объекту, не нужны отражатели. Требуется лишь расставить отражающие марки вблизи сканера, для последующей трансформации сканов в единую систему координат.
   
4. Для повышения точности ориентирования (регистрации) сканов в системе координат съёмки марки внешнего ориентирования следует располагать на расстоянии от
   5 м до 40 м от лазерного сканера [2].
   
5. Камеральная обработка требует специального программного обеспечения и занимает в несколько раз больше времени, чем собственно полевые измерения.
   
6. Метод лазерного сканирования обеспечивает определение координат наземных контурных и точечных объектов, а также высотных отметок точек в пределах
   0,005-0,05 м, что позволяет использовать его для создания и обновления цифровых моделей местности, дежурных кадастровых карт и межевых планов всего масштабного ряда вплоть до масштабов 1:500.
   

Следовательно, трёхмерные лазерные сканеры типа Riegl повышают достоверность измерений и могут быть рекомендованы для земельно-кадастрового геодезического производства с целью рационального использования и управления земельными ресурсами.

Библиографический список

1. Трёхмерные лазерные сканирующие системы Riegl: каталог геодезического оборудования. М.: "АртГео", 2012. - 32 с
   
2. Гусев В. Н., Шахин Али Фуад, Носов В. К. Применение лазерно-сканирующих систем при крупномасштабной топографической съёмке в городских условиях // Маркшейдерский вестник. Москва, 2011, № 4. С. 32-35.
   

1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
   
2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
   
3. Комплексное использование природных ресурсов
   
4. Современные вопросы геологии
   
5. Физика горных пород
   
6. Новые технологии в природопользовании
   
7. Применение современных информационных технологий
   
8. Экономические аспекты недвижимости
   
9. Мониторинг использования объектов недвижимости