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.

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.

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.

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.

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.

Организация, выполняющая изыскания должна иметь:

• Членство в саморегулируемой организации (СРО);
• Лицензию на геодезические и картографические работы (если масштаб съемки более 1:5000 или создается государственный топографический план);
• Лицензия на проведение работ, связанных с использованием, составляющих государственную тайну;
• Профильных сотрудников с большим опытом ВЛС-работ.