Преимущества использования лазерного сканирования при строительстве масштабных спортивных объектов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

<<ШУШЗДиМ"^©иГМак>>#2Щ12)),2©1]9 / Ошибка! Неверная ссылка закладки._

УДК 69.003.13

Перов Александр Юрьевич

Доцент к.н., кандидат географических наук Кубанский государственный Аграрный университет им. И. Т.Трубилина

Унанян Владимир Сергеевич, Мальцева Виолетта Витальевна Студенты 1-го курса магистратуры Землеустроительного факультета Кубанский Государственный Аграрный Университет им. Трубилина

РР1: 10.24411/2520-6990-2019-11124 ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МАСШТАБНЫХ СПОРТИВНЫХ ОБЪЕКТОВ

Perov Alexander Yurievich.

Associate Professor, candidate of geographical Sciences Kuban state Agrarian University. I. T. Trubilina Unanyan Vladimir Sergeevich, Maltseva Violetta Vitalievna

1st year master's students Faculty of land management Kuban state Agrarian University. I. T. Trubilina

ADVANTAGES OF USING LASER SCANNING IN THE CONSTRUCTION OF LARGE-SCALE

SPORTS FACILITIES

Аннотация

В данной статье рассматриваются преимущества и возможности применения методов лазерного сканирования на различных этапах строительства. Изложен принцип работы, устройство и область применения данного метода. Приведена сравнительная характеристика роботизированного тахеометра и наземного лазерного сканера.

Abstract

This article discusses the advantages and possibilities of using laser scanning methods at different stages of construction. The principle of operation, device and scope of this method are described. A comparative characteristic of a robotic total station and a ground-based laser scanner is presented.

Ключевые слова: лазерное сканирование, геодезические работы, строительство, проектирование, оборудование.

Keywords: laser scanning, geodetic works, construction, design, equipment.

В настоящее время развитие технологий происходит с высокой скоростью. Применение новейших компьютерных систем позволяют значительно упростить и ускорить выполнение полевых и камеральных геодезических работ. Создание абсолютно нового прибора, как система трёхмерного лазерного сканирования, помогло объединить возможности приборов геодезии и фотограмметрии

[3]. К основным принципам данного метода относится:

- фиксирование горизонтальных и вертикальных углов;

- высокоскоростное измерение расстояний от сканера до точек.

На рисунке 1 представлены основные компоненты, составляющие сканер.

106

«C@yL@qyiym-J®yrMaL»#28I12),2©19 / Ошибка! Неверная ссылка закладки.

Рисунок 1. Основные компоненты лазерного сканера

Одним из новейших приборов для лазерного сканирования является лазерный сканер Leica ScanStation P20, со скоростью измерения 1 млн. в секунду, с дальностью сканирования 120 метров и угловой точностью 8".

В таблице 1 проведен сравнительный анализ критериев роботизированного тахеометра и наземного лазерного сканера.

Таблица 1

Сравнительная характеристика роботизированного тахеометра и наземного лазерного сканера

Результатом съемки лазерным сканером является облако точек, которое включает в себя набор вершин в трехмерной системе координат. Данное облако может включать в себя множество измерений, которые могут приносить неудобства во время обработки из-за своей большой детальности [5].

Критерии Роботизированный тахеометр Leica TS 16 Наземный лазерный сканер Leica Scan Station P 20

Угловая точность 1", 2", 3", 5" 8"

Точность определения положения точки 1 мм / 2 мм 3 мм на 50 м 6 мм на 100 м

Рабочая температура От -20°С до +50°С От -20°С до +50°С

Защита от внешних факторов IEC 60529 (защита от воды, пыли и погодных условий) IP 54(защита от воды, пыли и погодных условий в соответствии с установленным гостом)

Внутренняя память 2 Гб SD карта 1 Гб и 8 Гб 256 Гб

Скорость сканирования - До 1 000 000 точек в 1 секунду

Масса Около 6 кг Около 12 кг

Время работы 5 - 8 часов 5,5 - 7,5 часов

Максимальная дистанция работы До 500 м. в без отражательном режиме; до 10000 м. с отражателем До 120 м.

Стоимость прибора 2 200 000 1 680 000

Произведя анализ характеристик приборов, определили сходства и различия РТ и НЛС и сделали вывод, что идеального оборудования не существует. На выбор оборудования может повлиять ряд факторов, таких как: стоимость, точность и

объект съемки. При выборе оборудования все зависит напрямую от цели работы, материального обеспечения и ряда иных причин, которыми стоит руководствоваться при выборе оборудования [2].

<<ШУШЗДиМ"^©иГМак>>#2®ШЗ,2©]]9 / Ошибка! Неверная ссылка закладки.

На рисунке 2 представлены преимущества ис- строительстве и проектировании. пользования технологии лазерного сканирования в

Рисунок 2. Преимущества использования технологии лазерного сканирования в строительстве

и проектировании

Помимо строительства и проектирования метод лазерного сканирования дает преимущества на этапе реконструкции и эксплуатации, так как при применении данной технологии:

• повышается точность информации об объекте;

• сокращается риск непредвиденных затрат за счет нахождения коллизий из-за расхождения между проектом и объектом;

• повышается детальность и информативность данных.

Рассмотрим более детально работу лазерного сканера Leica Scan Station Р 20. В 2017 году дан-

ным сканером была исполнена работа по сканированию стадиона «Санкт-Петербург Арена» для дальнейшего выявления возможных отклонений строительных конструкций относительно проектного положения. При выполнении полевых работ общее число станций лазерного сканирования составило 150. Все измерительные работы на данном объекте были выполнены за 10 дней.

Далее, в процессе камеральной обработки было получено единое облако точек, представленное на рисунке 3.

Рисунок 3. Сшитое облако точек стадиона «Санкт-Петербург Арена»

108_<<ШУШЗДиМ"^(ЩУГМа1>>#2Щ12)),2©1]9 / Ошибка! Неверная ссылка закладки.

Следующим этапом работ были геометриче- По завершению работ была представлена

ские построения, которые позволили проконтро- краткая информация о объекте сканирования (Таб-лировать соответствие конструкций стадиона с лица 2). проектной документацией.

Таблица 2

Краткая информация по объекту сканирования_

Технологии Наземное лазерное сканирование

Виды работ Исполнительная съемка и строительный контроль, архитектурные и строительные работы

Отрасль Гражданское строительство

Время Август- Сентябрь 2017 года

Место Санкт-Петербург

Цель Произвести обмерные работы для анализов строительных конструкций

Результаты Точечная модель стадиона

Объем работ Стадион вместительностью более 56 тысяч зрителей, 150 точек стояния 3D сканера

Сроки Полевой этап - 10 дней Камеральный этап - 20 дней

Специалисты Полевой этап - 2 чел. Камеральный этап - 2 чел.

Оборудование Leica Scan Station P20

Возможные отклонения строительных конструкций относительно проектного положения не выявлены.

Таким образом, лазерное сканирование можно охарактеризовать как метод с огромной перспективой и многогранными областями применение из-за уменьшения затрат на оборудование и растущие возможности программного обеспечения.

Список литературы:

1. Белокур К.А. Проблемы проектирования и строительства зданий и сооружений на черноморском побережье / К.А. Белокур, Е.Н. Броварец // Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований. - 2017. - С. 153 - 154.

2. Бюхлер В. М. Анализ точности лазерных сканирующих систем / Бюхлер В. М., Бордас Винсент, А. Марбс // информационный бюллетень ГИС ассоциации. - 2004.- № 1(43), 2 (44).

3. Назаров А. С. Фотограмметрия / А.С. Назаров // Минск. - 1986. - С. 368.

4. Перов А.Ю. Применение лазерного сканирования в архитектуре / А.Ю. Перов, М. Дуракова // Образование. Наука. Производство. - Ставрополь, 2013. - С. 42 - 45.

5. Середовича В.А. Наземное лазерное сканирование монография. / Под. Ред.

B.А.Середовича, А.В. Комиссарова, Д.В. Комиссарова, Т.А. Широкой - Новосибирск: СГГА, 2009. -

C.7 - 8, 25 -33.