Камеральные работы при наземном лазерном сканировании

Камеральная обработка данных наземного лазерного сканирования с целью создания трехмерной векторной модели может выполняться по следующей технологии (рис. 42) [12].

Управление наземным лазерным сканером и предварительная обработка результатов сканирования обычно осуществляются с использованием программного продукта фирмы-изготовителя сканера.

Процесс редактирования трехмерной векторной модели местности осуществляется с целью обеспечения целостности получаемой трехмерной модели. Обычно редактирование выполняется в системах автоматизированного проектирования, например в AutoCAD.

Рис. 42. Технологическая схема построения трехмерной векторной модели
по данным наземного лазерного сканирования

Для решения практических задач с использованием трехмерной модели местности она интегрируется или «связывается» с базой данных, в которой содержится различная семантическая информация. Для удобства работы с базой данных и моделью она разделяется по слоям.

Оценка точности построения трехмерной модели местности по данным наземного лазерного сканирования может выполняться аналогично созданию крупномасштабных топографических планов, т. е. либо по результатам измерения рулеткой длин отрезков между четкими контурами, либо по координатам контрольных пикетов, которые могут быть определены электронным тахеометром или другим геодезическим прибором. При этом указанные точки не должны изменять свое пространственное положение.

С целью создания по данным наземного лазерного сканирования крупномасштабных планов и чертежей камеральные работы выполняются с использованием технологической схемы, показанной на рис. 43.

Отличие технологических схем заключается в разных подходах к обработке данных наземного лазерного сканирования. Рассмотрим эти процессы подробнее.

Векторизация точечной модели для создания цифровых топографических планов и чертежей выполняется в следующей последовательности:

а) рисовка сооружений и крупных объектов (на начальном этапе рекомендуется на плане отобразить крупные площадные объекты, такие, как здания, сооружения и другие, которые надежно дешифрируются по точечной модели без применения абрисов);

Рис. 43. Технологическая схема камеральных работ с целью создания цифровых топографических планов и чертежей по данным наземного лазерного сканирования

б) векторизация линейных объектов, например, трубопроводов, кабельных каналов, ЛЭП и т. д.; для надежного дешифрирования таких объектов необходимо использовать абрисы, составленные на этапе проведения полевых работ, а также другие документы, например, ранее созданные топографические планы на данную территорию, технологические схемы объектов и т. д.;

в) нанесение точечных объектов, таких, как канализационные люки, колодцы связи, пожарные гидранты и др.; как правило, пространственное положение объектов, выступающих над землей менее чем на 1 см, рекомендуется определять геодезическими методами, например с помощью электронного тахеометра;

г) способ построения рельефа, зависящий от загруженности топографического плана; если топографический план имеет большую плотность контуров, то рельеф отображается в виде точек с отметками, во всех остальных случаях – горизонталями и другими условными знаками.

Оформляется цифровой топографический план и создается база данных. Для окончательного оформления топографического плана целесообразнее использовать программы САПР или ГИС.

Оценка точности создания топографического плана по данным наземного лазерного сканирования может осуществляться двумя способами:

по средним квадратическим ошибкам координат характерных точек объектов, полученным по векторной модели и в полевых условиях одним из известных геодезических способов, например с помощью электронного тахеометра;

по разностям длин линий, полученным в полевых условиях, и созданной векторной модели.