Мобільний 3D-сканер Trimble MX2 Dual Head – позашляховик в світі геодезії

Навряд чи знайдеться сфера, в яку сучасні технології не внесли зміни. З'являючись як гриби після дощу, нові розробки полегшують, покращують, допомагають вивести на новий рівень діяльність людини. І геодезія не виняток. Стрімкий розвиток геодезичного обладнання призвів до появи технології лазерного 3D-сканування. На сьогодні – це один з найбільш інноваційних і продуктивних методів вимірювання в інженерно-геодезичній галузі, скористатись яким може далеко не кожна кампанія. Але в розпорядженні КП КІЗВ є все необхідне обладнання для виконання даної процедури. Знайомтеся – мобільний 3D-сканер Trimble MX2 Dual Head.

Trimble MX2 – а що, так можна було?

Перший погляд на Trimble MX2 вказує, що перед нами неординарна модель. Шукати відмінності від традиційної геодезичної техніки довго не доведеться – їх видно неозброєним поглядом. Система призначена для установки на будь-яку рухому платформу, будь то легковий автомобіль, позашляховик і навіть квадроцикл. Основна вимога – жорсткість кріплення і живлення 12V. Прилад легко монтувати і перевозити: установка займає мінімум часу. Якщо говорити про вплив зовнішнього середовища, то можна розраховувати на повний захист від пилу, води, температурних коливань (від -10 ° C до + 50 ° C) і механічних ударів по стандарту IP65.

Але головний плюс такої мобільності – можливість швидко та з високою точністю знімати складні об'єкти в русі. Прямо на ходу. Оператор в цей час може перебувати в кабіні авто, адже безпосередній контакт з приладом не потрібний. Управління всіма процесами відбувається за допомогою захищеного ноутбука з попередньо встановленим програмним забезпеченням Trimble Capture Software. Отриманий масив даних може бути згодом представлений в двомірному і тривимірному вигляді, а також використаний для швидких розрахунків, аналізу та 3D-моделювання об'єктів з усіма подробицями. Що і використовує в повній мірі КП КІЗВ для повної інвентаризації земель Києва в рамках «Міської цільової програми використання та охорони земель міста Києва на 2019-2021 роки». Але про це далі.

Ефект «метелика»

Система Trimble MX2 в модифікації Dual Head поставляється з двома лазерними сканерами, які обертаючись, працюють за принципом перехресного сканування або так званого ефекту «метелика». На практиці це дозволяє згенерувати більш щільну хмару точок за один і той же інтервал часу. Забезпечуючи швидкість сканування даних 72 тис. точки в секунду, прилад дозволяє виміряти три сторони об'єкта, а не тільки зовнішню його частину. На великих дистанціях щільність точок зменшується, але збільшується при гострих кутах падіння на ціль. При цьому, перехресне сканування мінімізує кількість «сліпих» зон при зйомці. Дволазерна модифікація приладу найкраще підходить для міських зйомок та зйомок шосе, де потрібна максимальна щільність хмари точок і повинна бути детально відображена придорожня ситуація.

Кут огляду – ще один важливий параметр, що визначає зручність і кінцеву швидкість роботи сканера. Наш «підопічний» наділений можливістю збирати дані в діапазоні 360° з похибкою +/- 1 см на 50 м при вимірі на білу поверхню. Точність кутових вимірів становить 0,01° (36 "). Заявлена виробником далекобійність Trimble MX2 – 250 м по білій поверхні. Звичайно, цей показник знижується практично на третину на темній і вологій поверхні, при зйомці під час опадів. Також до затінення приводять і будь-які перешкоди між лазером і ціллю.

Наступне важливе питання – на якій швидкості виконується сканування? Trimble MX2 стабільно працює при швидкості руху автомобіля від 10 до 70 км/год. Лазерні головки обертаються зі швидкістю до 20 оборотів в секунду, набираючи «спіралеподібні» дані перпендикулярно траєкторії руху транспортного засобу. Отже, чим вища швидкість проходження по трасі, тим більш розрідженим виходить хмара точок. Але вихід може бути знайдений в повторному проходженні сканера по трасі або виконання сканування на заздалегідь визначеній із попередніх сканувань швидкості транспортного засобу.

Оперативність обробки

Trimble MX2 інтегрований з інерційною GNSS-системою Trimble Applanix. Дане рішення забезпечує точне позиціонування навіть в умовах ускладненого прийому сигналу супутника. Крім того, комплектація передбачає необхідне програмне забезпечення для формування двовимірних даних і 3D-моделей об'єктів, сумісних з сучасними ГІС і системами CAD-проектування.

Для швидкої трансформації хмар точок в геопросторову цифрову модель, в системі використовується програмний комплекс Trimble Trident Analyst. Вбудований концентратор зображень Trident Imaging Hub забезпечує надійне позиціонування об'єктів, вимір і створення шарів даних, і є ідеальним для аналізу даних сканування і геоприв'язаних растрових зображень. Додаткове програмне забезпечення Trident Factory забезпечує високий рівень автоматизації, для більш складних опцій постобробки додається потужне ПЗ Applanix POSPac MMS.

Все це, разом з високою швидкістю і точністю, мінімізацією «людського фактора» значно прискорює і спрощує роботу при:

зйомці важкодоступних об'єктів, небезпечних ділянок, роботу яких потрібно контролювати і моніторити;
проведенні геодезичної зйомки (технологія 3D-сканування дозволяє одночасно проводити горизонтальну і висотну зйомку місцевості);
складанні (оновленні) картографічних матеріалів;
3D-картографії та 3D-моделюванні архітектурно-планувальних рішень;
геодезичній зйомці фасадів, інтер'єрів будівель;
зйомці лінійних об'єктів без зупинки руху;
зйомці топографічних планів великого масштабу;
фіксації розкопок, археологічних знахідок в археології;
інтеграції даних 3D-сканування з наявними геопросторовими даними ГІС;
моніторингу об'єктів;
інвентаризації та паспортизації об'єктів;
розробці генеральних планів та схем територіального планування;
проектуванні та реконструкції автодоріг.

Р.S. Завдяки універсальності, мобільності і високій автоматизації процесів, мобільний 3D-сканер Trimble MX2 Dual Head є не просто геодезичним приладом, а інноваційним інструментом для оперативного вирішення широкого кола завдань. Висока вартість системи цілком виправдана отримуваними перевагами:

зменшення витрат на виконання топографо-геодезичних і картографічних робіт;
забезпечення оперативного моніторингу стану об'єктів міської інфраструктури (мостів, дорожнього полотна, опор тощо);
збільшення надходжень до міського бюджету від власників (користувачів) нерухомого майна комерційного призначення, яке було «невраховане» при виконанні робіт із землеустрою минулих років;
доступність якісної геопросторової інформації для прийняття управлінських рішень.

КП КІЗВ має великий досвід у виконанні робіт методом лазерного сканування і 3D-моделювання у перерахованих сферах застосування.