Лазерная съёмка автомобильных дорог – сравнительно новый метод топографической съёмки, ещё не получивший повсеместного применения в России.
Тем не менее лазерное сканирование уже набрало широкую популярность за десять лет применения на наших дорогах. Метод основан на компьютерной обработке данных, полученных в результате работы лазерного дальномера. Датчики регистрируют сигналы лазера, отражённые от различных поверхностей; каждый отражённый сигнал фиксируется в памяти системы как точка в трёхмерном пространстве. Привязка точек к системе координат осуществляется с помощью навигационной спутниковой системы и инерциального модуля IMU.
Многие мобильные системы сканирования уже внесены в государственный реестр средств измерений.
Как производится лазерная съёмка автодорог
Сканирование проводится с помощью автомобиля, на котором установлена система датчиков и другой аппаратуры. Двигаясь по трассе со скоростью основного автопотока, система непрерывно сканирует местность, угол обзора при этом - 360 градусов, а частота сканирования - до миллиона импульсов в секунду. Результат сканирования – облако, или массив точек в трёхмерной системе координат. Плотность съёмки может быть различной в зависимости от поставленной задачи, вплоть до нескольких тысяч пикетов на квадратный метр.
Лазерная съёмка дорог состоит из двух этапов: самого сканирования и последующей компьютерной обработки данных. Из совокупности точек выбираются те, что относятся к дороге; на их основе строится 3D-модель автодороги и прилегающей местности (в заданных пределах). Разработаны различные виды программного обеспечения, позволяющие работать с этим типом данных, производить необходимые расчёты и решать различные инженерно-технические задачи. Дополнительная опция – окрашивание 3D-изображения: для этого во время съёмки непрерывно работает панорамная фотокамера. Затем облака точек сопоставляются с фотоизображением местности и окрашиваются в соответствующие цвета, что придаёт изображению полную реалистичность.
Возможности и преимущества метода
Основное преимущество метода лазерного сканирования – возможность оперативного проведения съёмки в условиях безостановочно движущегося транспорта, без перекрытия дорог и нарушения работы транспортной инфраструктуры. Сканирование автомобильных дорог – мобильный и высокоточный метод, который может применяться на всех этапах жизненного цикла автомобильных трасс, от инженерных изысканий и территориального планирования до ремонта и реконструкции трассы. Использование лазера позволяет проводить топографические съёмки масштабом до 1:500.
Преимущества мобильных систем сканирования
- За один рабочий день автомобиль с установленной на нём системой может покрывать тпопсъёмкой до 200–300 км дорожного полотна
- Стоимость съёмки существенно ниже, чем при использовании традиционных методов
- Технология даёт возможность с высокой точностью оценивать текущее состояние трассы. На 3-мерной карте дорожного полотна детально видны не только неровности и повреждения дорожного покрытия, но и наличие и состояние дорожных знаков и прочих объектов транспортной инфраструктуры.
- При ремонте и других видах работ лазерное сканирование дорог даёт возможность сравнить участок дороги «до» и «после», оценив в том числе толщину нового дорожного полотна (погрешность каждой точки – не более 1 см по вертикали)
Метод лазерного сканирования можно применять для мониторинга состояния дорожных развязок и мостов. Применяя отдельно или совместно с георадарной съёмкой могут быть выявлены: состояние грунта и опор, деформации и колебания конструкций, наиболее опасные участки.
