Воздушное лазерное сканирование (ВЛС) с дрона

Воздушное лазерное сканирование (ВЛС) – это одна из наиболее востребованных и перспективных технологий в сфере геодезии, маркшейдерии, картографии, энергетике, строительстве и других областях. Заказав услуги ВЛС, специалисты в короткие сроки могут получить точные данные о поверхности земли, провести анализ местности и определить параметры нужных объектов.

Воздушное лазерное сканирование (ВЛС) с дрона

Технология лазерного сканирования минимизирует влияние человеческого фактора и позволяет выполнять съемку в труднодоступных условиях – под кронами деревьев, на сложных архитектурных объектах, при проведении технического мониторинга инфраструктурных и протяженных линейных объектов (ЛЭП, жд, автодороги, трубопроводы и т.д.), а также в случаях, где крайне важно определение минимальных различий высот. Например, при изучении рельефа местности во время археологических раскопок.

Особенности технологии ВЛС

Воздушное лазерное сканирование – это эффективный и точный метод получения детализированной информации о территории или объекте. Данный метод основан на использовании лазерного импульса, который направляется на поверхность земли или обследуемый объект, а затем отражается обратно к датчику. При этом фиксируется не только расстояние до поверхности, но и ее форма и высота. Таким образом, происходит сбор массива точек с координатами, по которому позднее выполняется цифровая 3D-реконструкция облака точек. Такой способ представления информации позволяет комбинировать его с другими видами лазерного сканирования, а также фотограмметрической съемкой. В отличие от фотограмметрии, метод ВЛС позволяет получать точные данные в условиях труднодоступной местности. Например, при съемке рельефа земной поверхности территории леса датчик проведет сканирование и под кронами деревьев.

Задачи воздушного лазерного сканирования

Одна из главных целей ВЛС – получение точных и высококачественных трехмерных моделей местности. Такие модели могут использоваться для различных задач, таких как планирование строительства, оценка технического состояния объектов инфраструктуры, создание ЦМР и ЦММ, разработка топографических карт, ортофопланов.

ВЛС подходит для разработки 3D-моделей объектов любой сложности: от зданий и сооружений до целых городов. Собранные данные могут быть использованы для последующего BIM-проектирования. С помощью ВЛС значительно ускоряется процесс планирования и разработки проектов, а также повышается эффективность и точность строительства.

ВЛС позволяет получать данные о поверхности земли, а также об объектах на ней (зданиях, дорогах, реках) с высокой точностью и детализацией. Это особенно важно при работе в труднодоступных или опасных для человека районах. Кроме того, ВЛС может применяться для контроля за изменениями на местности. Например, при поиске участков с подозрением на оползни или при оценке степени эрозии почвы.

Ещё одним из ключевых применений ВЛС является создание карт высот для различных целей, таких как геологические исследования, строительство инфраструктуры, анализ изменений рельефа после естественных катастроф или изменений климата.

Преимущества ВЛС

Возможность получения высокодетализированной цифровой копии нужного объекта или территории;
Выполнение инженерных измерений по модели (все необходимые измерения можно выполнить за компьютером);
Получение точных данных о труднодоступных участках или объектах инфраструктуры, строений;
Оперативность (съемка и обработка обычно производится в сроки от 1-2 дней до нескольких недель в зависимости от сложности выполняемых работ и площади съемки);
Экономичность.

Этапы воздушного лазерного сканирования

Сроки выполнения ВЛС зависят от многих факторов, таких как погодные условия, состояние оборудования и сложность территории.

Первым этапом является подготовка беспилотника и оборудования к работе. Для выполнения таких работ специалисты Aeromotus используют флагманский беспилотный комплекс на основе промышленной беспилотной платформы M300 RTK с лидаром Zenmuse L1.

Второй этап – выполнение полета над нужной территорией или объектом и сканирование. Данный процесс может занять от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от условий и размера территории.

После проведения полета цифровые данные, собранные с помощью ВЛС обрабатываются специальными программами – DJI Terra или Agisoft Metashape. По итогам клиент получает представленные данные в виде облаков точек нужного формата.

В целом, при выполнении ВЛС с помощью беспилотника необходимо заранее определить требуемый формат файла и выбрать соответствующий программный инструмент для обработки данных. Точность и качество полученной информации зависят от правильности выполнения всех этапов ВЛС, начиная от планирования миссии и заканчивая обработкой собранных в результате сканирования данных.

Сроки выполнения ВЛС

Зависят от площади и сложности сканируемой территории. Обычно такого вида съемки занимают время от нескольких дней до нескольких недель.

Стоимость работ

Проиграть видео

Форматы файлов по итогам ВЛС

По итогам проведения ВЛС с помощью Matrice 300 RTK + лидар Zenmuse L1 и обработки данных в DJI Terra получается облако точек в LAS-формате.

Чаще всего используются конвертации PNTS, PLY, PCD, S3MB. В других программных пакетах – иные форматы экспорта данных: Wavefront OBJ (*.obj), Stanford PLY (*.ply), ASPRS LAS (*.las), LAZ (*.laz), ASTM E57 (*.e57), ASCII PTS (*.pts), Point Cloud DATA (*.pcd), XYZ Point Cloud (*.txt), Universal 3D (*.u3d), Autodesk DXF (*.dxf), Adobe 3D PDF (*.pdf).

Воздушное лазерное сканирование с Aeromotus

Технология ВЛС сегодня – это высококачественная картография, точные инженерные и геодезические изыскания, сбор актуальных данных о карьерах и рудниках в маркшейдерском деле, паспортизация автодорог и железнодорожных путей и многое другое.

Специалисты Aeromotus обладают обширным опытом выполнения ВЛС, а также обработки собранных данных и проведения последующих измерений по полученным моделям для самых разных отраслей.

Индивидуально подходим к каждому проекту и выполняем съемки разного уровня сложности.

Парк компании оснащен современным беспилотным оборудованием, обеспечивающим качественный сбор данных. Выполнение ВЛС производится на специализированном беспилотном комплексе DJI M300 RTK + лазерный сканер Zenmuse L1. Ознакомиться с другими услугами компании можно здесь.

Примеры выполненных проектов

Съемка трассы проектируемого газопровода

Год – 2021

Характеристика – 14 км

Задача: создать цифровую модель рельефа для подготовки топографического плана М 1:1000 с высотой сечения рельефа горизонталями через 0.5 м

Для решения этой задачи мы применили технологию воздушного лазерного сканирования с использованием лазерного сканера DJI Zenmuse L1.
Участок изысканий полностью покрыт лесом, поэтому применение лидара было максимально оправдано.
Объект был сделан за два полета. СКО на контрольных точках не превысила 8 см
Заказчику переданы облака точек земли

Десногорск, смоленская область

Съемка подъездной дороги для дальнейшего расширения

Год – 2021

Характеристика – 40 км

Задача: выполнить съемку дороги и прилегающей территории для создания топографического плана М 1:500 под проект расширения

Работа на объекте осложнялась перепадом высот в 60 м. Для проекта был применен лазерный сканер, т.к. вдоль дороги территория была сильно залесенной. СКО на контрольных точках – 3 см

Лахденпохский район, республика карелия

Съемка территории строительства для подготовки топографического плана

Год – 2021

Характеристика – 60 га

Задача: выполнить съемку территории загородного строительства под топографический план 1:500

Для выполнения проекта использовался лазерный сканер L1 и камера P1.
Результатом работ явилось классифицированное облако точек земли и ортофотоплан

Приозерский район, ленинградская область

Съемка существующего газопровода для реконструкции

Год – 2021

Характеристика – 35 км

Задача: выполнить сканирование и съемку линейного объекта под проект реконструкции

С учетом особенностей проекта – частично залесен, полоса съемки 200 м – было принято решение использовать камеру P1+ лазерный сканер L1. Подготовка ПВО и съемка заняли три дня. СКО на контрольных точках – не более 6 см
Заказчику переданы облака точек и ортофотоплан

Чехов, московская область

Съемка существующего газопровода для реконструкции

Дата исполнения: 2023г.

Площадь покрытия: 1,78 км²

Высота маршрута полета: 300м от земной поверхности (полет по рельефу)(P1), 70m (L1)

Перепад высот – 670 м

Для выполнения предпроектных работ, перед нами стояла задача в получении высокодетализированной 3D модели, данных лазерного сканирования, заданного участка местности. Используя DJI Matrice 300 RTK + DJI Zenmuse P1, мы выполнили предварительный полет на высоте 500 м от земной поверхности, с целью получения более детальной DEMповерхности. В дальнейшем все полеты производились относительно уточненной матрицы высот, а именно сьемка в режиме “Картография” (M300+P1) на высоте 300 м (полет по рельефу), построение плотного облака точек в режиме “Картография” (М300+L1) на высот 70 м (полет по рельефу). На основе полученных данных, была произведена классификация точек земли плотного облака точек, векторизованы границы рек, произведены замеры для расположения новых обьектов строительства на участке