Метод ВЛС. Принципы, точность, применение в геодезии

Воздушное лазерное сканирование – высокоточный способ получения информации о рельефе местности при помощи сканирования с борта летательного аппарата. Результатом работ является трехмерная модель (плотное облако точек) в системе координат и высот проекта. 3D-модель дает возможность получить информацию о точках класса «земля» даже на залесённой местности, что особенно важно при проведении геодезических изысканий.

В каком случае применяется LiDAR технология?

Сканер, установленный на беспилотник или пилотируемый аппарат выполняет полет над областью изысканий по заданному маршруту. Соблюдая перекрытие лидар отправляет и принимает отраженные импульсы и составляет трехмерную модель территории.

Преимущество воздушного лазерного сканирования перед аэрофотосъемкой или классической геодезической съемкой – в возможности получить достаточное количество высотных пикетов земной поверхности в застроенной или залесённой местности.

Этапы

1. Геодезическая привязка при помощи GPS-аппаратуры
	2. Полет на БПЛА или самолете над местностью.
3. Сборка 3D-модели
	4. Классификация модели.
5. Составление цифровой модели рельефа (ЦМР)
	6. Оцифровка ортофотоплана для составления топографического плана
7. Написание технического отчета о выполненных изысканиях

Современные сканеры по размерам и весу могут быть установлены на небольших БПЛА, а их точность настолько велика, что дает возможность получить рельеф с шагом горизонталей в 0.5 м для участка в хвойном лесу.

За счет чего достигается такая точность?

Принцип работы LiDAR можно сравнить с работой радара. Сканирующее устройство отправляет импульсы с частотой до 2 МГц. За 1 секунду может быть принято до 1.5 млн отраженных сигналов от земли.

За счет высокой производительности стало возможно получить информацию о точном рельефе на площади в несколько сотен квадратных километров за один рабочий день. Выполнить такой объем классическими способами (электронным тахеометром и GNSS-оборудованием) потребовало бы несколько лет полевых работ.

Камеральная обработка массива данных

Обработка трека и сборка облака в массив – важный этап в LiDAR-технологии. Камеральный отдел Сервис Гео проводит классификацию трехмерной модели для выделения отдельных элементов – слой «земля», «воздушные сети» и др. В результате составляется цифровая модель рельефа (ЦМР).

Лазерное обследование зданий и сооружений позволяет получать «цифровых двойников»: копии построек в масштабе и системе координат для интеграции в онлайн-среду (для визуализации) или BIM-моделирования. Полуавтоматическая векторизация и классификация дает возможность добавлять семантическую информацию к элементам конструкций с их свойствами.

Нормативное регулирование в области LiDAR-сканирования