Бывают случаи, когда невозможно или нецелесообразно выполнять воздушное лазерное сканирование территории из-за наличия бесполётных зон, запрета со стороны военных, администрации, руководства промышленного объекта на съемку с дрона. Либо просто из-за нецелесообразности выполнять работы беспилотником, например, когда необходимо создать топографический план узкого коридора местности, улицы от «забора до забора» для газификации или провести паспортизацию только что построенной автодороги.
В то же время применение стандартных технологий инструментальной топографической съемки занимает достаточно долгое время либо требует выполнения специальных мероприятий по организации работ на проезжей части автодорог, сопряжённых с привлечением специальной техники и средств.
Для решения этих задач компания TOPODRONE разработала технологию применяя сканирующих систем LiDAR HI-RES, ULTRA, HDL основанных на сенсорах VELODYNE с обзором в 360 градусов для мобильного лазерного сканирования.
С помощью специального крепления любой из вышеперечисленных сканеров может быть установлен на автомобиль, дополнительно оснащен выносной ГНСС антенной, позволяющей принимать сигнал в стесненных условиях городских улиц. При этом наличие высокоточного инерциального модуля обеспечивает выполнении съемки даже при кратковременном отсутствии ГНСС сигнала при проезде эстакад и туннелей.
В этой статье мы хотим поделиться с Вами результатами проекта, подготовленного совместно с нашим клиентом из Бангладеша, где полеты на дроне в принципе запрещены.
На рис. 1 представлен вариант установки TOPODRONE LiDAR HI-RES на легковой автомобиль. Обратите внимание на ориентацию лазерного сканера и наклон сенсора, обеспечивающие более точную и детальную съемку полотна автодороги.
Рис. 1. Вариант установки лазерного сканера на автомобиль.
Для тестового участка мы выбрали автодорогу с наличием эстакад, туннелей и пересеченным рельефом. Траектория движения представлена на рис. 2.
Рис. 2. Тестовый район работ.
Участок протяжённостью порядка 3 км был отсканирован в двух противоположных направлениях со средней скоростью движения 30 км в час.
После выполнения мобильного лазерного сканирования мы рассчитали высокоточную траекторию движения лазерного сканера в программном обеспечении TOPODRONE Post Processing и сгенерировали облако точек. Обязательно обратите внимание на настройки ПО. Выберите смещение антенны TOPODRONE Backpack, а также зайдите в настройки LiDAR processing и выберите тип съемки Terrestrial.
Рис. 3. Настройки программного обеспечения TOPODRONE Post Processing.
Для анализа качества расчета траектории достаточно обратить Ваш взор на карту, где отображен путь проезда автомобиля, при этом светло зеленым цветом выделены участки с высокой точностью (fixed), тёмно-зелёным цветом со средней точностью (fixed) и желтым цветом низкой точности (float).
Рис. 4. Результаты уравнивания траектории движения автомобиля с лазерным сканером.
На следующем этапе было сгенерировано облако точек с учетом углов калибровки лидара в местной системе координат. Следует отметить очень удобный инструмент выбора части траектории для последующей обработки, где можно выбрать только нужные для оператора участки съемки. На рис. 5-12 представлены образцы трехмерной модели, полученной в ходе мобильного лазерного сканирования.
На завершающем этапе мы выполнили контроль точности с использование опознаков, измеренных на дорожной разметке и характерных точках местности.
На рис. 13-14 представлен визуальный анализ планового положения, а в таблице 1 – результаты автоматического контроля.
Рис. 5. Генерация облака точек мобильного лазерного сканирования в реальном режиме времени.
Рис. 6. Облако точек мобильного лазерного сканирования.
Рис. 7. Облако точек мобильного лазерного сканирования.
Рис. 8. Облако точек мобильного лазерного сканирования.
Рис. 9. Облако точек мобильного лазерного сканирования.
Рис. 10. Облако точек мобильного лазерного сканирования.
Рис. 11. Облако точек мобильного лазерного сканирования.
Рис. 12. Облако точек мобильного лазерного сканирования.
Таб. 1. Отчет по контролю точности облака точек относительно измеренных опознаков.
Рис. 13. Расположение контрольных точек на дорожной разметке.
Рис. 14. Расположение контрольных точек на дорожной разметке.
Более подробно о технологии обработки данных мобильного лазерного сканирования мы рассказывали на вебинаре, с которым вы можете ознакомиться по данной ссылке:
В заключение можно отметить, что установка оборудования TOPODRONE LiDAR на автомобиль значительно расширяет возможности применения лазерных сканеров и позволяет решать задачи в местах, где есть ограничения на использование воздушного пространства, либо нецелесообразно выполнять полеты беспилотником.
Точность и детальность данных мобильного лазерного сканирования позволяет создавать в камеральных условиях топографические планы масштаба 1:500, при этом нет необходимости выполнять инструментальную съемку провисов проводов, бордюров, дорожных знаков и других объектов.
Отдельно следует обратить внимание на возможности автоматизированной классификации облака точек, выделения рельефа местности и векторизации линий электропередач, столбов, ограждений, дорожной разметки и дорожных знаков.
Все эти преимущества значительно облегчают и ускоряет процесс создания топографических планов.
Рис. 15. Результаты автоматизированной векторизации столбов и линий электропередач.
Рис. 16. Результаты автоматизированной векторизации столбов и линий электропередач.
