Лазерные 3d сканеры
На сегодняшний день лазерное сканирование, пришедшее из машиностроения, стало неотъемлемой частью топографических съемок. Геодезисты оценили возможность лазерных сканеров в считанные минуты получать десятки тысяч безотражательных измерений, которые позволяют вместо схематической цифровой карты построить полноценную трехмерную фотореалистическую модель местности, при этом значительно сократив время полевых работ. Особое значение имееет применение 3D сканеров в инженерной геодезии и маркшейдерском деле, где требуется максимально подробно смоделировать форму сложных инженерных сооружений или подземных пустот.
Современные 3D сканеры состоят из двух основных компонентов: сканирующей системы и цифровой видеокамеры. Сканирующая система предназначена для моделирования формы измеряемых объектов, а цифровая видеокамера - для точной передачи цвета объектов.
По характеристикам лазерные 3D сканеры можно разделить на две основные категории: фасадные и интерьерные.
Фасадные сканеры имеют преимущество в дальности и скорости измерений, но имеют ограниченную зону сканирования. Основная область применения фасадных 3D сканеров - съемка открытых участков местности и наружной поверхности крупномасштабных объектов (фасадов зданий и сооружений), которая выполняется обычно с нескольких точек.
Интерьерные сканеры имеют максимально широкую зону сканирования, но уступают в дальности измерений, поэтому применяются обычно для съемки интерьеров или небольших замкнутых пространств (тоннелей, пещер и других пустот).
Особое место занимают сканирующие станции (сервоприводные тахеометры с функцией сканирования). Значительно уступая 3D сканерам в скорости (десятки измерений в минуту вместо тысяч измерений в секунду), сканирующие станции имеют на порядок более высокую точность позиционирования точек (1-2 мм вместо 1-2 см). Поэтому сканирующие станции предназначены для работ, где точность имеет решающее значение (например для задач мониторинга), либо совместно с 3D сканерами, для точной привязки сканов.
Одно из последних достижений Trimble - мобильные сканеры, представляют собой легкие и компактные устройства, в которых лазерные 3D сканеры с цифровыми фотокамерами интегрированы с GNSS приемниками и INS (инерциальными системами), которые можно быстро и легко установить его на крышу легкового автомобиля или другого транспортного средства. Лазерное сканирование выполняется на ходу, синхронно с GNSS съемкой в режиме RTK с одной базовой станцией или в сети постоянно действующих референсных станций, что обеспечивает высокую точность привязки сканов. На участках с плохой видимостью спутников, инерциальная система (INS) позволяет восполнить потерянные данные спутникового позиционирования и не допустить снижения точности геопривязки сканов. В целом, мобильные сканеры представляют собой совершенно новый класс инструментов беспрецедентной эффективности, позволяющих за одну поездку на автомобиле заснять населенный пункт, участок автомобильной или железной дороги, либо большой промышленный или инфраструктурный объект, с высочайшей степенью деталировки и субсантиметровой точностью привязки, что невозможно выполнить с использованием традиционных геодезических технологий.