Воздушное лазерное сканирование

Бесспорно, что цифровые технологии - основа будущей геодезии, картографии, проектирования, строительства и массы других направлений.
Используемые ранее (да и до сих пор) методы изучения территорий больших площадей либо чрезмерно затратные, либо имеют посредственную точность. Воздушное лазерное сканирование бескомпромиссно решило данные проблемы, о нем и пойдет речь в данной статье.

Что такое лазерное сканирование

Считаем необходимым для начала разобрать вопрос, что такое лазерное сканирование в принципе.
Лазерное сканирование — это технология измерения поверхностей, а точнее получения пространственных координат характерных точек поверхностей при помощи лазерного сканера.
В свою очередь, лазерный сканер – это устройство, излучающее лазерные лучи, которые отражаясь от поверхности сканируемого объекта, возвращаются на датчики прибора и в результате формируют так называемое «облако точек».
При этом лазерное сканирование бывает трех видов: наземное, воздушное, мобильное.

Далее мы более подробно расскажем о воздушном лазерном сканировании, с остальными видами лазерного сканирования более подробно можно ознакомиться в наших статьях: «Лазерное наземное сканирование» и «Лазерное мобильное сканирование».

Что такое воздушное лазерное сканирование и как оно проводится

Воздушное лазерное сканирование – активная съемка, производящаяся с воздуха при помощи летательных аппаратов (самолет, вертолет, гирокоптер, беспилотник и пр.).
В отличии от наземного сканирования, где съемка осуществляется при помощи 3D сканера, основу технологии воздушного лазерного сканирования составляет система LIDAR.

Такая разница обусловлена конечными целями сбора информации. Так, при помощи наземного сканирования необходимо собрать сведения о вертикальных поверхностях с максимальной точностью, а при помощи воздушного – произвести дистанционное зондирование участков большой площади для создания цифровой модели местности. Т.е. места с повышенной детализацией, можно отсканировать только при помощи 3D сканера, причем существует прямая зависимость между точность полученных данных и расстоянием между прибором и сканируемой поверхностью (чем меньше расстояние, тем выше точность получаемых данных), но логично, что такой способ съемки абсолютно не целесообразно использовать при изучении территорий больших площадей (межселенная территория, леса и т.п.).

Да, степень детализации при использовании системы LIDAR меньше, чем при лазерном 3D сканировании, но при этом можно снимать десятки тысяч гектар территории в день причем труднодоступность мест не имеет значения, с высоты видно все.

Воздушное лазерное сканирование – это фактически эволюция доселе используемой аэрофотосъемки, постобработка которой куда более трудоемкая, а получаемые результаты все равно не дотягивают до точности, получаемой при воздушном сканировании. Зачастую эти два метода используются совместно, т.е. параллельно сканированию производится фото- и/или видеофиксация.

Еще одним безусловным плюсом современного воздушного сканирование является способность четко классифицировать «земля/не земля», т.е. при сканировании даже плотно залесенной территории или дна водоемов, прибор передаст истинный рельеф местности и позволит создать высокоточную цифровую модель территории для крупномасштабного картографирования и 3D моделирования. 

Результат и применение воздушного лазерного сканирования

Результатом лазерного сканирования любого вида (будь то наземное, воздушное или мобильное) всегда будет облако точек в трехмерном пространстве.
Постобработка данных, полученных с прибора, осуществляется при помощи специализированного программного обеспечения (ПО), которое качественно снизило как временные, так и физические затраты на камеральные работы.

Результаты воздушного лазерного сканирования широко применяются при:

• создании цифровых моделей местности;
• крупномасштабном картографировании, создании планов;
• инвентаризации земельно-имущественного комплекса;
• планировании городской застройки;
• инспекции линейных объектов;
• строительстве, реконструкции и инспекции линейных и площадных объектов;
• исполнительной съемке в процессе строительства и после его окончания;
• управлении лесными и водными ресурсами;
• управлении сельским хозяйством и земельными ресурсами;
• земельном кадастре;
• экологическом мониторинге;
• мониторинге чрезвычайных ситуаций;
• создании и мониторинге цифровых моделей промысловых объектов.

Воздушный вид лазерного сканирования является незаменимым в безориентирной, ненаселенной местности или на опасных объектах.