Лазерное сканирование зданий. Обмерные работы здания музея современной истории россии и других объектов исторического наследия с применением лазерного сканирования

Развитие геодезической техники привело к появлению технологии 3D лазерного сканирования. На сегодняшний день это один из самых современных и производительных методов измерений.

Наземное лазерное сканирование — бесконтактная технология измерения 3D поверхностей с использованием специальных приборов, лазерных сканеров. По отношению к традиционным оптическим и спутниковым геодезическим методам характеризуется высокой детальностью, скоростью и точностью измерений. 3D лазерное сканирование применяется в архитектуре, промышленности, строительстве дорожной инфраструктуры, геодезии и маркшейдерии, археологии.

Классификация и принцип действия 3D лазерных сканеров

3D лазерный сканер – прибор, который, производя до миллиона измерений в секунду, представляет объекты в виде набора точек с пространственными координатами. Полученный массив данных, называемый облаком точек, может быть впоследствии представлен в трехмерном и двухмерном виде, а также использован для измерений, расчетов, анализа и моделирования.

По принципу действия лазерные сканеры разделяют на импульсные (TOF), фазовые и триангуляционные. Импульсные сканеры рассчитывают расстояние как функцию времени прохождения лазерного луча до измеряемого объекта и обратно. Фазовые оперируют со сдвигом фаз лазерного излучения, в триангуляционных 3D сканерах приемник и излучатель разнесены на определенное расстояние, которое используется для решения треугольника излучатель-объект-приемник.

Основные параметры лазерного сканера – дальность, точность, скорость, угол обзора.

По дальности действия и точности измерений 3D сканеры разделяются на:

высокоточные (погрешность меньше миллиметра, дальность от дециметра до 2-3 метров),
среднего радиуса действия (погрешность до нескольких миллиметров, дальность до 100 м),
дальнего радиуса действия (дальность сотни метров, погрешность от миллиметров до первых сантиметров),
маркшейдерские (погрешность доходит до дециметров, дальность более километра).

Последние три класса по способности решать различные типы задач можно отнести к разряду геодезических 3D-сканеров. Именно геодезические сканеры используются для выполнения работ по лазерному сканированию в архитектуре и промышленности.

Скорость действия лазерных сканеров определяется типом измерений. Как правило, наиболее скоростные фазовые, на определенных режимах скорость которых достигает 1 млн измерений в секунду и более, импульсные несколько медленнее, такие приборы оперируют со скоростями в сотни тысяч точек в секунду.

Угол обзора – ещё один немаловажный параметр, определяющий количество данных, собираемых с одной точки стояния, удобство и конечную скорость работы. В настоящее время все геодезические лазерные сканеры имеют горизонтальный угол обзора в 360°, вертикальные углы варьируются от 40-60° до 300°.

Характеристики лазерного сканирования

Хотя первые сканирующие системы появились относительно недавно, технология лазерного сканирования показала свою высокую эффективность и активно вытесняет менее производительные методы измерений.

Преимущества наземного лазерного сканирования:

высокая детализация и точность данных;
непревзойденная скорость съемки (от 50 000 до 1 000 000 измерений в секунду);
безотражательная технология измерений, незаменимая при выполнении работ по лазерному сканированию труднодоступных объектов, а также объектов, где нахождение человека нежелательно (невозможно);
высокая степень автоматизации, практически исключающая влияние субъективных факторов на результат лазерного сканирования;
совместимость полученных данных с форматами программ по 2D и 3D проектированию ведущих мировых производителей (Autodesk , Bentley , AVEVA , Intergraph и др.);
изначальная «трехмерность» получаемых данных;
низкая доля полевого этапа в общих трудозатратах.

Применение 3D лазерного сканирования выгодно по нескольким причинам:

проектирование с использованием трехмерных данных геодезических изысканий не только упрощает сам процесс проектирования, но главным образом повышает качество проекта, что минимизирует последующие расходы на этапе строительства,
все измерения проводятся крайне быстрым и точным методом, исключающим человеческий фактор, степень достоверности информации повышается в разы, уменьшается вероятность ошибки,
все измерения проводятся безотражательным способом, дистанционно, что увеличивает безопасность работы; например, нет необходимости перекрывать автостраду для съемки поперечных сечений, возводить строительные леса для измерения фасада,
технология лазерного сканирования интегрируется с большинством САПР (Autodesk AutoCAD , Revit , Bentley Microstation), а также с «тяжелыми» средствами проектирования, такими как AVEVA PDMS , E3D , Intergraph SmartPlant , Smart3D, PDS.
результат изысканий получается в различных видах, от выходного формата зависит цена лазерного сканирования и сроки работ:
- трехмерное облако точек (определенные САПР работают уже с этими данными),
- трехмерная модель (геометрическая, интеллектуальная),
- стандартные двумерные чертежи,
- трехмерная поверхность (TIN, NURBS).

Процесс лазерного сканирования состоит из трех основных этапов:

рекогносцировка на местности,
полевые работы,
камеральные работы, обработка данных

Применение лазерного сканирования

Работы по лазерному сканированию в России на коммерческой основе выполняются с десяток лет. Несмотря на то, что технология достаточно универсальна, за это время определился круг основных применений.

Наземное лазерное сканирование в геодезии, маркшейдерии применяется для съемки топографических планов крупного масштаба, съемки ЦМР. Наибольшая эффективность достигается при лазерном сканировании карьеров, открытых выработок, шахт, штолен, тоннелей. Скорость метода позволяет оперативно получать данные о ходе земляных работ, рассчитывать объемы вынутой породы, осуществлять геодезический контроль хода строительства, следить за устойчивостью бортов карьера, мониторить оползневые процессы. Подробнее см. в статье

Компания «СканСервис Проект» Компания «СканСервис Проект» 2018-04-11T14:31:16+03:00 2018-04-11T14:31:16+03:00 https://сайт/userfls/editor/large/235_reuddot.jpg

Лазерное сканирование зданий, домов и различных сооружений выполняется с помощью 3D сканера в результате работы которого получается облако точек. Каждая точка имеет пространственную координату и цвет. После так называемого шитья нескольких баз сканирование облако точек может иметь вес от гигабайта до 10-20 гб в зависимости от настроек сканирования и количество баз сканирование. После это облака точек возможно, при наличии мощного компьютера, просматривать в AutoCAD, ArchiCAD, Revit, 3D Max, ReCap и других программах . После относительно минимальной обработки возможно выполнение ортофотопланов - растрового изображения, например, фасада, спроецированная на плоскость и имеющая масштаб и координаты. И самое главное позволяет выполнить высокоточные чертежи модели зданий и сооружений и других объектов.

Примеры работ по лазерному сканированию зданий

Трехмерное лазерное сканирование позволяет получить высокоточные чертежи различных объектов. Наши сотрудники проведут лазерный обмер помещений по доступной стоимости в Москве и Московской области, с дальнейшей обработкой полученного результата на компьютере. Наши услуги доступны для каждого.

Архитектурные обмеры объектов культурного наследия, зданий и сооружений выполняется с помощью высокоточного оборудования: 3D сканеров и Leica 3D Disto, что позволяет получить точные обмеры объектов. Очень часто в роли таких объектов поступают здания и сооружения со сложной архитектурой, которая вызывают сложность при выполнении обмеров теодолитами, тахеометрами и другими геодезические приборами. Наши приборы и опыт работы позволяют выполнить данные работы с максимальной точностью. По результатам обмерных работ наши специалисты могут подготовить не только поэтажные планы, разрезы , фасады, планы кровли и т.д., но и можем быстро и качественно создать точную 3D модель объекта. Для бюджетных организаций выполним расчет стоимости работ по сметным нормативам и закрытие объёмов выполненных работ согласно КС-2 и КС-3.

Примеры работ по архитектурным обмерам

Мы четко понимаем, из каких этапов состоят архитектурные обмеры. Ни в коем случае не навязываем другие услуги и не берем дополнительную плату за работу, которая уже входит в данную услугу. Сначала наши специалисты подготавливают техническое задание, после этого проводят замеры уже на объекте и подготавливают необходимые чертежи.

Мы готовы сделать обмеры любой точности, сложности и площади: небольшие наброски и понятные схематические изображения, детальные и точные обмеры. Стоимость такой услуги зависит от того, какая площадь объекта, наш менеджер поможет вам в расчетах.

ОБМЕРЫ ДЛЯ BIM МОДЕЛЕЙ

Информационное моделирование здания BIM (Building Information Modeling) это трёхмерная модель строительного объекта, здания, связанная с информационной базой данных, в которой каждому элементу модели можно присвоить дополнительные атрибуты. Особенность такого подхода заключается в том, что строительный объект проектируется фактически как единое целое. И изменение какого-либо одного из его параметров влечёт за собой автоматическое изменение остальных связанных с ним параметров и объектов, вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарного графика. В нашей стране разработана дорожная карта поведение BIM технологии в строительстве до 2020 года. Наши специалисты работают в системе BIM моделирования Autodesk Revit. Модель будет выполнена по результатам сканирования из облаков точек.

Для создания, обработки и хранения информации о конструкции, особенностях эксплуатации и текущем техническом состоянии используется комплексная система моделирования здания (рус. аббр. — БИМ). Комплексность BIM заключается в полноте информации о строительном объекте: начиная от геологического и геодезического описания, заканчивая фактическими размерами здания и коммуникаций.

Создание информационной модели

Цифровая модель здания или сооружения создается на разных стадиях «жизни» объекта:

На стадии проектирования с помощью САПР и становится неотъемлемой частью генерального проекта. В состав пакета информации входят: строительные расчеты, проектная и сметная документация.
На стадии строительства производятся измерения фактических значений размеров объекта. Для обмера применяются сертифицированные устройства, формат данных которых совместим с форматом BIM. Обмер производится на ключевых этапах строительства.
На стадии эксплуатации ведется мониторинг состояния здания или сооружения. Периодичность и объем проверки и обмера объекта определяется генеральным планом.

Формат данных на всех стадиях создания информационной модели согласован и поддается корректировке и/или обновлению в автоматизированном режиме.

Классификация и принцип действия 3D лазерных сканеров

3D лазерный сканер – прибор, который, производя до миллиона измерений в секунду, представляет объекты в виде набора точек с пространственными координатами. Полученный массив данных, называемый облаком точек, может быть впоследствии представлен в трехмерном и двухмерном виде, а также использован для измерений, расчетов, анализа и моделирования.

Основные параметры лазерного сканера – дальность, точность, скорость, угол обзора.

По дальности действия и точности измерений 3D сканеры разделяются на:

высокоточные (погрешность меньше миллиметра, дальность от дециметра до 2-3 метров),
среднего радиуса действия (погрешность до нескольких миллиметров, дальность до 100 м),
дальнего радиуса действия (дальность сотни метров, погрешность от миллиметров до первых сантиметров),
маркшейдерские (погрешность доходит до дециметров, дальность более километра).

Характеристики лазерного сканирования

Преимущества наземного лазерного сканирования:

высокая детализация и точность данных;
непревзойденная скорость съемки (от 50 000 до 1 000 000 измерений в секунду);
безотражательная технология измерений, незаменимая при выполнении работ по лазерному сканированию труднодоступных объектов, а также объектов, где нахождение человека нежелательно (невозможно);
высокая степень автоматизации, практически исключающая влияние субъективных факторов на результат лазерного сканирования;
совместимость полученных данных с форматами программ по 2D и 3D проектированию ведущих мировых производителей (Autodesk , Bentley , AVEVA , Intergraph и др.);
изначальная «трехмерность» получаемых данных;
низкая доля полевого этапа в общих трудозатратах.

Применение 3D лазерного сканирования выгодно по нескольким причинам:

проектирование с использованием трехмерных данных геодезических изысканий не только упрощает сам процесс проектирования, но главным образом повышает качество проекта, что минимизирует последующие расходы на этапе строительства,
все измерения проводятся крайне быстрым и точным методом, исключающим человеческий фактор, степень достоверности информации повышается в разы, уменьшается вероятность ошибки,
все измерения проводятся безотражательным способом, дистанционно, что увеличивает безопасность работы; например, нет необходимости перекрывать автостраду для съемки поперечных сечений, возводить строительные леса для измерения фасада,
технология лазерного сканирования интегрируется с большинством САПР (Autodesk AutoCAD , Revit , Bentley Microstation), а также с «тяжелыми» средствами проектирования, такими как AVEVA PDMS , E3D , Intergraph SmartPlant , Smart3D, PDS.
результат изысканий получается в различных видах, от выходного формата зависит цена лазерного сканирования и сроки работ:
- трехмерное облако точек (определенные САПР работают уже с этими данными),
- трехмерная модель (геометрическая, интеллектуальная),
- стандартные двумерные чертежи,
- трехмерная поверхность (TIN, NURBS).

Процесс лазерного сканирования состоит из трех основных этапов:

рекогносцировка на местности,
полевые работы,
камеральные работы, обработка данных

Применение лазерного сканирования

Использование технологий лазерного сканирования в архитектуре стало уже повседневным делом. Ведь в большинстве случаев только используя лазерный 3D сканер, можно наиболее полно, точно, быстро и качественно выполнить следующие работы:

фасадная съемка;
архитектурные обмеры;
создание и восстановление исполнительной документации;
трехмерная фиксация состояния с выявлением дефектов и деформаций;
обратный инжиниринг (реинжиниринг) с построением трехмерных моделей существующих зданий и сооружений;
мониторинг состояния объекта на этапах последующей его эксплуатации;
осуществление авторского надзора при ведении проекта;
контроль строительных работ (объемы и процентовки).

Безусловно, появление трехмерных технологий не отменило использование привычных 2D чертежей. На выходе Заказчик по-прежнему получает стандартные двухмерные поэтажные планы, развертки фасадов, разрезы, сечения и прочие чертежи. Но теперь это выполняется быстрее и качественнее.

Обмерные работы

Обмеры - это точные измерения всех элементов архитектурного сооружения или комплекса с последующей фиксацией их размеров на чертеже. Обмеры служат одним из основных источников для реставрации или воссоздания произведений архитектуры и входят в состав комплексных инженерно-технических исследований.

Целью проведения обмеров является получение наиболее полной пространственной геометрической и графической фиксации исследуемого объекта и его частей в их современном состоянии. Под объектами понимаются отдельные здания или сооружения, архитектурные или инженерные комплексы, скульптурные композиции и так далее. Результаты обмерных работ используются в дальнейшем в качестве исходного материала для:

определения или уточнения фактических конструктивных решений на объекте;
определения пространственного положения объекта и его частей;
уточнения геометрических форм отдельных элементов объекта;
определения деформаций конструкций объекта;
архитектурного мониторинга состояния объекта;
проведения конструктивных расчетов объекта или его элементов;
подготовки исходных материалов для проведения проектно-реставрационных работ;
построения трехмерных моделей с последующей 3D визуализацией;
использования в ГИС и иных потребительских приложениях.

Требования к проведению обмерных работ, их составу (видам и объемам), детализации и точности определяются Техническим заданием, утвержденным Заказчиком, Программой работ и нормативной документацией.

Этапы работ и результаты

Обмерные работы выполняются в два этапа: полевой и камеральный.

Полевые работы производятся непосредственно на самом объекте. Выполняется инструментальный сбор геометрических характеристик объекта (измерения с использованием технологий 3D сканирования) и фотофиксация.

Камеральные работы, как правило, производятся в офисе, с использованием специализированных компьютерных программ. Выполняются обработка полученных данных, составление графических материалов и отчетной документации.

На полевом этапе, кроме самих измерений, при сборе информации об объекте проводится фотофиксация – натурная, документально-протокольная, художественная или их комбинация. В последние годы становится особенно популярной 3D фиксация. Она также выполняется с помощью лазерного сканирования и представляет собой уже пространственный растр, сохраняющий точную геометрию. Это позволяет проектировщику получить абсолютно любые необходимые виды объекта. Более того, по такой растровой модели (облаку точек) можно выполнять любые измерения, находясь на своём рабочем месте, то есть без повторного выезда на объект.

На камеральном этапе на основе полученных измерений (обмеров полевого этапа) выполняются масштабные ортогональные чертежи основных проекций здания и его деталей. Так называемая графическая часть отчетной документации. В результате камеральной обработки данных лазерного сканирования создаются следующие материалы:

трехмерные построения;
чертежи отдельных конструкций;
чертежи деталей архитектурных элементов, шаблонов;
чертежи интерьеров;
чертежи планов;
чертежи разрезов;
чертежи фасадов.

3D моделирование

С появлением современных технологий наземного лазерного сканирования именно трехмерные построения (3D моделирование) становятся самым актуальным и востребованным видом работ. Ведь полученная 3D модель – это точная компьютерная копия объекта в масштабе 1:1. Она легко загружается и обрабатывается в привычной CAD-среде архитектора или конструктора.

Как правило, трехмерные построения применимы в случаях:

объемной фиксации объекта, его частей и особенностей, которые невозможно достаточно полно описать при плоскостных построениях;
проведения расчетов и вычислений, анализа состояния конструкций и основания памятника, построения расчетных моделей, требующих объемного подхода;
необходимости воссоздания отдельных частей и конструкций;
более детального анализа объемно-планировочных решений за счет объемного компьютерного проектирования;
анализа геометрических параметров объекта в целях мониторинга;
макетирования, в том числе с использованием трехмерных принтеров;
объемной визуализации объекта.

Отличием обмерных работ для трехмерных построений от плоскостных является более полный сбор полевых материалов. Предпочтительным методом является наземное лазерное сканирование или комбинация лазерного сканирования с каким-либо другим методом измерений.

Важно: проведение трехмерных построений при выполнении обмерных работ на объектах культурного наследия федерального значения (Российской Федерации) и объектах всемирного значения ЮНЕСКО обязательно .

На базе трехмерных построений возможна разработка информационной модели объекта (создание BIM). Имеется в виду присвоение отдельным элементам дополнительной атрибутивной информации (тип, материал, охранный статус, год возведения, год проведения ремонта, реконструкции), а также занесение информации о выявленных дефектах, результатах обследования конструкций и пр.

В случае трехмерного построения объекта обмерных работ, топографические планы также представляются в трехмерном виде и могут дополнительно содержать информацию о грунтовом основании обследуемого объекта.

Виды обмеров

Обмеры объекта, в зависимости от требуемой степени детализации и насыщения графических материалов, разделяются на следующие виды:

схематические;
архитектурные;
архитектурно-археологические.

Схематические обмеры являются обзорными и служат для определения основных размеров и планировочной структуры объекта культурного наследия. Выполняются на ранней стадии работ для составления общего представления об объекте и предварительного определения его объема.

Архитектурные обмеры являются точными измерениями всех элементов сооружения или комплекса с последующими построениями обмерных чертежей и трехмерных моделей. На них проставляются размеры, высотные отметки, делаются важные примечания.

При необходимости в состав обмерных работ могут быть включены требования по обмерам внутренних инженерных сетей и коммуникаций.

Архитектурно-археологические обмеры - исследовательская фиксация объекта культурного наследия. Выполняются при натурных исследованиях объекта для получения наиболее полных материалов, характеризующих объем, конструкцию, наружное и внутреннее декоративное убранство, а также чертежей раскрытий и зондажей, произведенных на объекте. Дают исчерпывающую информацию об объекте, учитывающую все отклонения от идеальной геометрической схемы.

Точность обмерных работ

Как и в любой измерительной работе, при архитектурных обмерах не обойтись без ошибок и погрешностей. Заметим, что в отличие от старых методов, современные технологии 3D сканирования сводят к нулю подавляющее большинство ошибок человеческого фактора. Но только если приборы находятся в руках профессионалов. Кажущаяся простота современных лазерных сканеров обманчива: если не владеть геодезическими знаниями, то в итоге легко можно получить дециметровые погрешности!

Обмеры являются исходным материалом для последующих проектных работ, выдачи экспертных заключений. Поэтому от качества выполнения обмерных работ во многом зависит качество проекта в целом. Однако требования, предъявляемые к точности обмерных работ, различны и устанавливаются в зависимости от многих факторов:

цели обмеров;
архитектурно-исторической ценности объекта культурного наследия;
технического состояния объекта;
планов дальнейшего приспособления и др.

Требования к точности обмерных чертежей приведены в Приложении А к РНиП , вот они:

Допустимые значения при проведении обмерных работ

Методы архитектурных обмеров, лазерное сканирование

При выполнении работ по архитектурным обмерам применяются следующие методы и их комбинации:

натурный (традиционный) обмер;
методы инженерной геодезии с использованием линейной и угловой засечки, перпендикуляров, створов и т.д.;
нивелирование;
наземное лазерное сканирование;
методы координатной геодезии;
воздушная и короткобазисная фотограмметрия, фототеодолитная съемка;
воздушное и мобильное лазерное сканирование;
методы GPS-измерений;
прочие методы, позволяющие достичь требований технического задания и нормативной документации.

В качестве оборудования выбираются приборы и средства измерений, соответствующие требованиям технического задания к точности и выбранным методам проведения работ. Это могут быть металлические и лазерные рулетки, мерные ленты, дальномеры, нивелиры, теодолиты, тахеометры, фототеодолиты, калиброванные фотоаппараты, лазерные сканеры, GPS-приемники и прочие инструменты.

Выбор того или иного оборудования обусловлен спецификой объекта, требованиями Технического задания и нормативной документации. В последние годы в большинстве случаев оптимальным по точности, качеству и стоимости является выбор технологий лазерного сканирования в комбинации с классической геодезией и натурными исследованиями.

Лазерное сканирование как один из методов проведения обмеров имеет ряд преимуществ:

возможность проводить измерения в труднодоступных местах, максимально подробно фиксировать геометрию криволинейных элементов, дефектов и утрат;
результаты сканирования фасадов и внутренних пространств находятся в единой системе координат, что позволяет избежать возможных неточностей расположения отдельных элементов или помещений по высоте и/или в плане;
к избыточному массиву измерений (облаку точек) всегда можно обратиться повторно при необходимости получения дополнительных данных без проведения дополнительных полевых работ на объекте;
скорость работ при беспрецедентной полноте данных. Например, один оператор с тахеометром за день сможет снять на объекте порядка одной тысячи точек. А другой оператор с лазерным сканером за тот же день получит сто миллионов точек. При этом по стоимости оба метода съемки находятся в одном ценовом диапазоне.

В сумме все это обеспечивает высокую точность и полноту исходной информации.

Отдельно хочется выделить незаменимость лазерного сканирования при обмерах сложных архитектурных деталей и особенно – насыщенных скульптурных композиций. Ведь при изготовлении чертежей необходимо иметь виды композиции с нескольких сторон, обязательно нужно выполнить характерные сечения скульптуры. Выдать требуемый объем полевых данных могут только методы наземного лазерного сканирования и, пожалуй, методы фотограмметрии (с ограничениями).

Отчетная документация

Результатом проведения обмерных работ является отчетная документация, состав которой определяется Техническим заданием и требованиями нормативной документации. Как правило, отчет состоит из текстовой части, графической части и приложений.

В текстовую часть входят сведения о задачах, описание объекта, информация об исполнителе, сроках и объемах работ и т.д.

В графическую часть входят масштабные ортогональные чертежи основных проекций объекта и его деталей, выполненные по результатам обмеров, а также эскизы, зарисовки, фотоматериалы, собранные в процессе выполнения работ.

Чертежи составляются (или распечатываются) на бумаге в масштабах:

топографические планы – 1:200 - 1:500;
интерьеры, отдельные фрагменты фасадов – 1:20;
узлы и детали – от 1:10 до натуральной величины, в зависимости от сложности;
шаблоны – 1:1;
для схематических обмеров принимается масштаб – 1:200 - 1:100;
планы, разрезы, фасады зданий и сооружений – 1:50 - 1:100.

Оформление чертежей осуществляется в соответствии с требованиями действующей нормативной документации ЕСКД и инструкций по выполнению обмерных работ.

При проведении обмеров методом лазерного сканирования итоговым материалом полевых работ является облако точек, записанное на цифровом носителе.

Для трехмерных построений в качестве отчетной документации Заказчику передаются файлы 3D моделей и их распечатки на бумаге в виде аксонометрических или перспективных проекций видов и разрезов.

Список использованных нормативных документов

ГОСТ 21.501-93. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей.
ГОСТ 26433.0-85. Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения.
ГОСТ Р 55528-2013. Состав и содержание научно-проектной документации по сохранению объектов культурного наследия. Памятники истории и культуры. Общие требования.
ГОСТ Р 55567-2013. Порядок организации и ведения инженерно-технических исследований на объектах культурного наследия. Памятники истории и культуры. Общие требования.
РНиП. Реставрационные нормы и правила. Методические рекомендации по проведению научно-исследовательских, изыскательских, проектных и производственных работ, направленных на сохранение объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации. Часть 5. Методические рекомендации по проведению обмерных и инженерно-геодезических работ на объектах культурного наследия.
СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. Госстрой России. М.: 2004.
СРП-2007. Свод реставрационных правил. «Рекомендации по проведению научно-исследовательских, изыскательских, проектных и производственных работ, направленных на сохранение объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации». Нормативно-методическое издание. 4-я редакция. М.: 2011.

Благодаря скоростному развитию технологий, геодезические работы стали более доступными, детальными и точными, нежели десяток-другой лет назад. На сегодняшний день одним из самых прогрессивных и современных устройств подобного назначения является лазерный сканер. Это устройство стало следующим звеном эволюции после тахеометра, убрав из уравнения ошибки человеческого фактора и включив туда невероятные скорость и точность работ. Достаточно сказать, что сканер может получать координаты около одного миллиона точек за секунду – специалисту за электрооптическим прибором на это потребовалось бы несколько лет непрерывной работы. Более того, трехмерная модель, получаемая по результатам съемки, передаст все контуры, границы и элементы с максимальной подробностью, чтобы заказчик не упустил ни единой детали.

Эти положительные стороны особенно актуальны при строительстве зданий и сооружений, геодезические работы на которых сопряжены с решением специфических задач. Благодаря лазерному сканеру можно получать трехмерные модели самых сложных конструкций, при этом ни одна мелочь не ускользнет от зоркого взгляда машины. Причем сделано это будет с поразительной скоростью – на полевой и камеральный этапы обработки уйдет существенно меньше времени, нежели если бы работы проводились тахеометром.

Оцифровка имеющихся картографических данных, схем, планов и зарисовок может отнять много времени, да и достоверность исходных материалов и точность конечного результата могут быть сомнительны. Чтобы избежать этих недостатков и подготовить необходимую документацию на основе актуальных данных, вам следует обратиться в нашу компанию, первоклассные специалисты которой помогут вам, применив самое современное и точное оборудование.

Области применения сканирования и решаемые задачи

В настоящее время многие службы и компании активно переходят или уже перешли на использование 3D-моделей для своих нужд. Чаще всего подобная продукция применяется реставраторами, археологами, дизайнерами, а также надзорными органами, которые контролируют состояние памятников архитектуры. Для всех этих специалистов нужны пространственные компьютерные модели с высокой детализацией и максимальной точностью отображения, чтобы люди могли исследовать фасады, помещения, различные элементы и конструкции на предмет наличия дефектов или деформаций. Это необходимо для своевременного принятия мер по сохранению объектов культурного наследия.

Лазерное сканирование станет отличным решением в данном случае, так как в подобных ситуациях речь идет о сложных геометрических формах и множестве архитектурных элементов – колонны, лепнина, арки, эркеры и многое другое. Даже дверные и оконные проемы, кажущиеся на первый взгляд идеальными, на самом деле могут иметь неправильную форму. Это может быть не столь заметно человеческому глазу, но это очень важно для реставраторов. Геодезист за тахеометром может упустить подобные мелочи, и поэтому лучше довериться оператору сканера, который в кратчайшие сроки проведет необходимые съемки и изготовит трехмерную модель, которой будет удобно манипулировать и использовать в любых целях.

Не только реставраторы и археологи нуждаются в подобной продукции – дизайнерам гораздо проще разрабатывать интерьер и экстерьер зданий и сооружений, имея на своих компьютерах трехмерную схему. На ее изготовление при помощи электрооптического прибора уйдут дни, а возможно и недели, в зависимости от фронта работ и геометрических особенностей. С лазерным сканером таких проблем не будет. Более того, он способен запечатлеть те нюансы, на которые просто не обращается внимания, но они могут сыграть очень важную роль в дальнейшем. Актуализация и оцифровка архивных данных также находится в компетенции геодезиста с лазерным сканером. С его помощью можно составлять схемы внутренних помещений и полноценные модели зданий, которые будут использоваться в различных целях – надзорными органами для слежения за их сохранностью, работниками музеев и выставок, арендодателями для проведения виртуальных экскурсий по различным помещениям и так далее. Построение поэтажных планов, наблюдение за деформациями, реставрация исторических сооружений, фасадная съемка и многое другое – все эти задачи решаются при помощи лазерного сканера в самые кратчайшие сроки.

Результат работ 3D сканирования и требования к точности измерений

Требования по точности напрямую зависят от конечного результата съемки. В зависимости от этого подбирается и лазерный сканер, который может пренебречь точностью в угоду захвату большей территории или наоборот. Например, при реконструкции и реставрации исторических зданий или сооружений требуется повышенная точность, чтобы конечный результат удовлетворил запросы заказчика. Требуется снять координаты каждого дефекта, каждого повреждения, которое может в потенциале нанести непоправимый ущерб. В таком случае, обработка и составление трехмерной модели займет больше времени, так как потребуется провести более тщательные работы.

А если требуется провести лазерную съемку для монтирования навесных фасадов, то здесь наиболее важными компонентами являются углы здания, а также дверные и оконные проемы, в то время как архитектурные элементы могут сниматься не столь подробно. Тогда на конечную обработку данных уйдет значительно меньше времени. В итоге должна получиться трехмерная модель, которая будет построена по всем требованиям технического задания. Если нужно составить двухмерные чертежи на бумажных носителях, например, для нецифровых архивов или для изготовления рабочей документации, то проводятся дополнительные геодезические работы. Какими бы ни были решаемые задачи и насколько бы не был оптимизирован и автоматизирован процесс, за изготовлением каждых картографических данных стоит профессиональный геодезист. Поэтому если вы решите провести реконструкцию здания, подготовить проект дизайна помещений, заархивировать данные или провести детальные исследования памятников архитектуры, при этом вам потребуется построение трехмерной модели, то рекомендуем обратиться в нашу компанию, специалисты которой помогут вам в решении этих и других задач.