georeferencja

Zastosowanie technologii skanowania laserowego 3D w procesie geodezyjnej obsługi inwestycji

Technologia skanowania laserowego 3D w czasie ostatnich lat rozwija się w szybkim tempie. W chwili obecnej skanowanie laserowe nie jest tylko metodą dokumentowania rzeczywistości w 3D, ale pozwala także na wykorzystanie skanera w procesie geodezyjnej obsługi inwestycyjnej.

Skanowanie laserowe dostarcza w krótkim fragmencie czasu bardzo dużo informacji przestrzennych – chmur pomierzonych punktów skanowanego obiektu w lokalnym lub globalnym układzie współrzędnych. Dodatkowo nowoczesne skanery posiadają wbudowaną kamerę cyfrową, która jest współosiowa z układem dalmierczym urządzenia, co umożliwia pozyskanie oprócz danych pomiarowych, także danych jakościowych, które oferuje nam fotografia cyfrowa.

W praktyce użytkownik, oprócz pomiarów na danych uzyskanych ze skanowania, takich jak: odległość między słupami, powierzchnia ścian, objętość obiektu, może dokonać analizy jakości obiektu jak np. oszacować poziom skorodowania elementów konstrukcyjnych obiektu budowlanego. Dużą zaletą metody skanowania jest tzw. pomiar powierzchniowy, w stosunku do tradycyjnego punktowego pomiaru tachimetrycznego. W krótkim okresie czasu , ponieważ jeden pomiar skanerem trwa około 5 minut, możemy pomierzyć duże powierzchnie.

W świadomości większości użytkowników tej technologii, skaner laserowy jest narzędziem służącym do dokumentowania własnego otoczenia. Jest to naturalnie prawda, natomiast równie trafne jest zastosowanie takiego rozwiązania pomiarowego w pracach inżynierskich podczas procesu obsługi inwestycji w terenie.

Przykładem takiego zastosowania jest wykorzystanie skanera laserowego podczas montażu paneli ściennych w obiektach budowlanych typu hala. W przypadku tego typu robót, problemem jest mała ilość czasu na pomiar płaskości ścian obiektu, duże skomplikowanie samego pomiaru oraz małe zakresy tolerancji montażu płyt panelowych.

Pomiar płaskości ścian hali przed montażem paneli ściennych

Cel: pomiar ścian hali w celu dokładnego wyznaczenia płaskości ścian w wybranych punktach.

 

Obiekt budowlany – hala produkcyjna

Montaż płyt ściennych jest pracą dosyć precyzyjną i wymaga od konstrukcji hali utrzymania określonych parametrów. Firma instalacyjna zleciła wymierzenie powierzchni w celu kontroli miejsc montażowych. Do poprawnego zamontowania elementów ściany konieczne jest zachowanie płaskości konstrukcji budynku w tejże jego części. W opisywanym przypadku, jak to często bywa na placu budowy, czas był bardzo ważnym aspektem zlecenia. Geodeta zdecydował się skorzystanie z technologii skanowania 3D.

Na początku zadania zastabilizowano punkty referencyjne na obiekcie, które pomierzono tachimetrem w układzie lokalnym oraz zeskanowano w technologii 3D cały obiekt wraz z nadaniem skanom georeferencji.

Użyto następujących narzędzi:
  • Skanera laserowego Faro Focus X330
  • Oprogramowania do zaawansowanej obróbki skanów Gexcel Reconstructor 3D

rys. Skan ściany wraz z punktami referencyjnymi

Po dokonaniu podstawowych czynności związanych z obróbką danych 3D, takich jak: czyszczenie szumu pomiarowego, łączenie chmur punktów, nakładanie koloru na chmury punktów, dokonano pomiaru płaskości ściany wraz z utworzeniem mapy odchyłek płaskości względem punktów referencyjnych.

rys. Mapa płaskości wybranej ściany

Mając dane zeskanowane można było opracować projekt poprawek montażowych w punktach siatki, realizowanej w odległości co 1m. Na podstawie obliczeń poprawek montażowych, geodeta obsługujący inwestycje mógł wytyczyć tachimetrem punkty, w których konieczne było zrealizowanie poprawek w ścianie aby być pewnym, że podczas montażu płyt elewacyjnych, nic nie stanie na przeszkodzie i panele będą mogły być zainstalowane zgodnie z tolerancją oraz w założonym czasie.
Do montażu płyt wykorzystywany jest dźwig, którego wynajem jest sporym wydatkiem, a do tego podczas montażu takich płyt plac budowy jest wyłączony z ruchu dla innych ekip instalatorskich. W związku z tym metoda skanowania laserowego oprócz szybkości w opracowaniu, pozwoliła na spore oszczędności inwestorskie.

rys. Mapa poprawek montażowych paneli elewacyjnych

Technologia skanowania laserowego 3D jest nową technologią oraz uniwersalnym rozwiązaniem pomiarowym. Z pewnością znajdzie swoje zastosowanie podczas dokumentowania otaczającej rzeczywistości, także na etapie projektowania, ale jak także powyższy przykład pokazał, można z powodzeniem ją wykorzystać w zagadnieniach inżynierskich, spotykanych podczas obsługi obiektu budowlanego.

Autorzy:
Michał Olchawa,
Karol Derejczyk

Orbit Content Manager – ożywianie „martwych” danych

Często w naszej pracy spotykamy się z problemem objętości danych. Nie ma znaczenia czy masz 5 GB czy 2 TB  danych i tak taką objętością „zabijesz” swój komputer. Praca z chmura punktów staje się nieznośna i praktycznie nie możliwa.

Dodatkowo pojawia się problem danych z różnych źródeł – jedynie co je łączy to układ współrzędnych ale… w każdym pliku inny. Łzy w oczach pojawiają się w sytuacji gdy chcemy łącznie z tymi danymi przedstawić dane wektorowe np. DGN, DWG.

Gdy już wczytamy te dane w jakiś magiczny sposób do komputera będziemy chcieli w jakiejś bliskiej perspektywie na nich zarobić – czyli walczymy o produkt finalny – faktura VAT !.

Mamy naszym zdaniem na te problemy rozwiązanie i dodatkowo wiemy jak już opracowane dane dostarczyć do klienta końcowego – nie mamy wprawdzie jeszcze modułu do wystawiania faktur ale kto wie…. .

Orbit Content Manager to program dynamicznej belgijskiej firmy mający coś w sobie magicznego i „czuć na każdym kroku” pasje tworzenia oprogramowania.

Co jest takiego niezwykłego w tym oprogramowaniu ?

Orbit Content Manager ożywi każdą chmurę punktów – nie ma znaczenia czy jest to 5 GB czy 5 TB – będziemy mogli z taką chmurą pracować na zwykłym laptopie. Zniknie problem danych z różnych źródeł – zaimportujemy dane do jednego projektu z wielu systemów pozyskiwania danych mobilnych. Finalnie będziemy pracowali na jednorodnym projekcie – nie będziemy czuli że mamy do czynienia z danymi z różnych systemów – no chyba, że jakość chmury punktów i fotek systemu Topcon IP-S3 będzie się pozytywnie wyróżniała.

Błyskawicznie połączymy zdjęcia (mając plik z georeferencją poszczególnych zdjęć)  z chmurą punktów i będziemy mogli wykonywać dowolne pomiary. Podczas pomiarów będziemy widzieli zdjęcie ale „w tle” będzie czekała chmura punktów jako źródło danych.

Orbit Content Manager posiada wiele specjalistycznych narzędzi pozwalających weryfikować jakość danych oraz z pełną odpowiedzialnością dostarczyć do klienta końcowego. Możemy „sprawdzić” cały projekt według punktów kontrolnych, możemy „wyczyścić duchy”, rozproszyć ustalony błąd położenia trajektorii i stworzyć nową skonsolidowaną trajektorię. Orbit Content Manager pozwoli  również „wyciąć” dowolny kawałek chmury punktów, wyeksportować do np. LAS.

Reasumując jeśli masz problem z objętością chmur punktów, TIF lub chcesz połączyć dane z różnych źródeł warto spróbować przygody z oprogramowaniem Orbit.

Orbit Content Manager jest oprogramowaniem które ożywia duże zbiory danych i wpisuje się w cykl życia danych mobilnych. Następne etapy to pozyskiwanie informacji z danych oraz publikacja (dostarczanie do klienta końcowego).

Jeśli jesteś posiadaczem drona, systemu mobilnego skanowania, foto rejestracji lub masz kilka dysków z takimi danymi – serdecznie zapraszamy – orbit@tpi.com.pl