Применение наземного лазерного сканирования в современных условиях

В настоящее время метод наземного лазерного сканирования (НЛС) применяют во многих областях инженерной геодезии. В основном НЛС используют в целях технического обслуживания зданий и для обнаружения смещений их структурных элементов, а так же при мониторинге различных технических объектов. Данный метод находит все большее применение в горном деле для получения более подробной информации о состоянии выработок, проходов и шахтных подъемников. Кроме того, НЛС используют в цифровом топографическом моделировании. Метод НЛС постоянно совершенствуется. В данной статье дается краткое описание НЛС и приводятся примеры применения этого метода. Описан пример проведения обмеров исторического здания водонапорной башни в г. Вроцлав (Польша). Полученные данные использовали при разработке подробной архитектурной и строительной документации по описанию внешних стен здания. Еще один пример применения НЛС касается исследований деформаций гидротехнического сооружения, а также контроля эксплуатационной способности тонкостенной конструкции. Подчеркивается универсальный характер техники наземного лазерного сканирования и возможность расширения области его применения для обмеров крупных и мелких объектов.

Кучинская Г., Ставская М. Применение наземного лазерного сканирования в современных условиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 1. – С. 160–169. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-1-0-160-169.

Кучинская Габриэла¹, e-mail: 227742@student.pwr.edu.pl,
Ставская Магдалена¹, e-mail: 227692@student.pwr.edu.pl,
¹ Вроцлавский университет науки и техники, Факультет геоинженерии, горного дела и геологии, Вроцлав, Польша.

Кучинская Г., e-mail: 227742@student.pwr.edu.pl.

1. Yakar M., Yilmaz H. M., Mutluoglu O. Performance of photogrammetric and terrestrial laser scanning methods in volume computing of excavation and filling areas // Arabian Journal for Science and Engineering. 2014. Vol. 39. Pp. 387–394. DOI: 10.1007/s13369-013-0853-1.

2. Szwarkowski D., Moska M. Assessment of deformations in mining areas using the riegl VZ-400 terrestrial laser scanner // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 36. No. 02009. DOI: 10.1051/e3sconf/20183602009.

3. Pejić M. Design and optimisation of laser scanning for tunnels geometry inspection //Tunnelling and Underground Space Technology. 2013. Vol. 37. Pp. 199–206.

4. Muszyński Z., Rybak J., Kaczor P. Accuracy assessment of semi-automatic measuring techniques applied to displacement control in self-balanced pile capacity testing appliance // Sensors. 2018. Vol. 18. Issue 11. DOI: 10.3390/s18114067 .

5. Armesto-González J., Riveiro-Rodríguez B., González-Aguilera D., Rivas-Brea M. T. Terrestrial laser scanning intensity data applied to damage detection for historical buildings // Journal of Archeological Science. 2009. Vol. 37. Issue 12. DOI: 10.1016/j.jas.2010.06.031.

6. Armesto J., Ordóñez C., Alejano L., Arias P. Terrestrial laser scanning used to determine the geometry of a granite boulder for stability analysis purposes // Geomorphology. 2008. Vol. 106. Issues 3–4. Pp. 271–277. DOI: 10.1016/j.geomorph.2008.11.005.

7. Zaczek-Peplinska J., Strach M. (Eds.). Application of terrestrial laser scanning technology in selected issues of engineering geodesy. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2017. [in Polish].

8. Biernat M., Stachyra A. K. Comparison of 3D models of the architectural object created on the basis of laser scanning and non-metric digital photos. Engineer’s Thesis. Wrocław University of Science and Technology, 2017. [in Polish].

9. Stawska M. Elaboration of the architectural documentation of a historic object based on the data from terrestrial laser scanning. Engineer’s Thesis, Wrocław University of Science and Technology, 2019. [in Polish].

10. Волченко Т. П., Цветков К. А. Предложения по нормированию минимальных сроков проведения научных исследований и разработки проектной документации по сохранению объектов культурного наследия / Строительство — формирование среды жизнедеятельности: сборник трудов XX Международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. — М., 2017. — С. 32–34.

11. Виноградов К., Степанов Д. «3D-портрет» Шуховской башни // АРДИС: Архитектура, реставрация, дизайн, инвестиции, строительство. — 2011. — № 3 (49). — C. 74—75.

12. Muszyński Z., Rybak J. Evaluation of terrestrial laser scanner accuracy in the control of hydrotechnical structures // Studia Geotechnica et Mechanica. 2017. Vol. 39. Issue 4. Pp. 45–57. DOI: 10.1515/sgem-2017-0036.

13. Jaksa M. B., Ho K., Woodward M. A. Management, training and education in geotechnical engineering (State of the Art Lecture 5) / Proceedings 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Alexandria. 2009. Vol. 4. Pp. 3136–3170.

14. Airey D. W. A project-based approach to teaching geotechnical engineering. Proceedings 1st international conference on education and training in geo-engineering sciences. Constantza. Romania. 2008. Pp. 357–362.

15. Leonov A. V., Anikushkin M. N., Ivanov A. V., Ovcharov S. V., Bobkov A. E., Baturin Yu. M. Laser scanning and 3D modeling of the Shukhov hyperboloid tower in Moscow // Journal of Cultural Heritage. 2015. Vol. 16. Issue 4. pp. 551–559. DOI: 10.1016/j.culher.2014.09.014.

16. Muszyński Z., Milczarek W. Application of terrestrial laser scanning to study the geometry of slender object / IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017. Vol. 95. No 4. DOI: 10.1088/1755-1315/95/4/042069.

17. Караваев Я. С., Новиков В. Ю. Метод сравнительной оценки и контроля размеров в машиностроении литых корпусных заготовок с помощью 3D-сканера // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 3. — С. 92–96.

18. Кротенок А. Ю., Шурыгин Д. Н., Литовченко Т. В., Семенова Ю. А., Харитонова В. Р. Фотограмметрическая обработка изображений на основе беспилотных летательных аппаратов и наземного лазерного сканирования при проектировании открытых горных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 12. — С. 50–55. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-12-0-50-55.

19. Сясько А. А., Гриб Н. Н., Имаев В. С., Колодезников И. И., Качаев А. В. Возможность применения беспилотного комплекса «Геоскан-401» при проведении аэромагниторазведочных работ на железорудных месторождениях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 12. — С. 151–160. DOI: 10.25018/02361493-2019-12-0-151-160.