Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ способов и методик получения крупномасштабных планов сложных инженерных сооружений 12
1.1 Современные методики создания крупномасштабных планов сложных инженерных сооружений 12
1.2 Преимущества применения метода наземной лазерной локации при геодезической съемке крупномасштабных планов сложных инженерных сооружений 15
1.3 Принцип действия наземных лазерных сканеров 17
1.4 Факторы, влияющие на точность определения координат точек объектов наземными лазерными сканерами 24
1.5 Обзор технических средств для наземного лазерного сканирования 29
1.6 Программные средства, применяемые для наземного лазерного сканирования 35
Выводы 38
Глава 2. Разработка технологии создания крупномасштабных планов сложных инженерных сооружений с применением наземной лазерной локации 40
2.1 Разработка методики калибровки измерений, получаемых в процессе лазерной локации 41
2.2 Разработка технологии съемки сложных инженерных сооружений с применением наземной лазерной локации 72
2.3 Разработка технологии обработки данных, получаемых в результате наземного лазерного сканирования 74
2.4 Разработка технологии векторизации данных, получаемых в результате наземного лазерного сканирования, с целью создания крупномасштабных планов. 78
Выводы 81
Глава 3. Экспериментальное создание крупномасштабного плана с применением наземного лазерного локатора 82
3.1 Лабораторное получение калибровочных данных 82
3.2 Проведение сканерной съемки 83
Выводы 92
Заключение 93
Список использованной литературы 95
Приложение 1 107
Приложение 2 111
Приложение 3 114
- Преимущества применения метода наземной лазерной локации при геодезической съемке крупномасштабных планов сложных инженерных сооружений
- Обзор технических средств для наземного лазерного сканирования
- Разработка технологии съемки сложных инженерных сооружений с применением наземной лазерной локации
- Проведение сканерной съемки
Введение к работе
Актуальность. Высокая оперативность сбора пространственных данных об объектах съемки делает наземное лазерное сканирование (НЛС) весьма перспективным методом получения информации при организации мониторинга сложных инженерных сооружений. Однако, несмотря на все большее использование сканеров при проведении геодезических работ, до сих пор не существует технологий, позволяющих определять точность данных НЛС, а соответственно и нормативов, определяющих возможность применения того или иного лазерного сканера при съемки определенного масштаба.
Наиболее сложным и трудоемким этапом работы в применении НЛС является обработка съемочных данных, которые изначально, для каждого положения лазерного сканера, представляют собой набор (облако) точек, несущих пространственную информацию о снимаемом объекте.
В полученном в результате сканирования облаке точек содержится, как правило, довольно значительное число точек, относящихся либо к шумовой составляющей, либо к избыточным точкам, что существенно усложняет процесс обработки данных наземного лазерного сканирования. Кроме того, при сканировании сложных объектов или сцен возникает необходимость проводить съемку при различном пространственном расположении лазерного локатора. Это приводит к тому, что получаются облака точек (сканы), расположенные в разных координатных плоскостях. Определенное влияние на точность сбора данных при проведении лазерной локации оказывают и условия съемки: температура, постороннее освещение, вибрации и др.
Отмеченные выше причины вызывают необходимость введения в технологию обработки данных НЛС этапа предобработки. Для получения крупномасштабных планов (1:100 -*- 1:500) в число обязательных процедур этапа предобработки требуется включать калибровку данных лазерного сканера, сшивку различных сканов (сцен) одного снимаемого объекта, фильтрацию и сокращение избыточности данных лазерной локации.
Данная диссертационная работа посвящена разработке технологии проведения всего цикла работ по созданию крупномасштабных электронных планов сложных инженерных сооружений с использованием наземных лазерных сканеров.
Степень разработанности проблемы.
В настоящее время в научно-технической литературе появляется работы, посвященные методике проведения геодезических работ с применением наземных лазерных сканеров. В них описываются преимущества применения данной методике, однако практически нет публикаций российских ученых, посвященных исследованиям точности и методики обработки данных НЛС.
Полностью отсутствуют методические рекомендации по проведению геодезических работ с применением НЛС и обработке получаемых данных.
Имеющиеся работы зарубежных авторов (докторов, инженеров Boehler W., Ingensand Н., Lichti D., Ullrich А. и других) [62,64,75,82] преимущественно относятся к постановке проблемы или разработке концептуальных идей калибровки и исследования НЛС.
В связи со сказанным можно сделать вывод, что тематика данной диссертационной работы является мало проработанной.
Целью работы является разработка технологии обработки данных лазерной локации для получения крупномасштабных планов сложных инженерных сооружений.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Разработка методики проведения наземной лазерной съемки сложных инженерных сооружений с целью получения максимально полной и точной информации об объекте.
Разработка методики оперативной проверки и корректировки данных наземного лазерного сканирования.
Разработка методики создания электронных крупномасштабных планов из получаемого в результате сканирования облака точек.
Научная новизна выполненной работы состоит в следующем: Произведен анализ современных методов проведения наземной лазерной локации с целью разработки единой технологии, описывающей все этапы проведения полевых и камеральных работ по созданию крупномасштабных электронных планов с применением НЛС. Разработаны и описаны этапы работ, необходимые при создании крупномасштабных электронных планов: получение корректировочных коэффициентов для данных НЛС, полевая съемка с применением НЛС, корректировка результатов полученных измерений, сшивка откалиброванных облаков точек, фильтрация единого
облака точек, выборка точек для создания нужных планов с применением специального ПО, создание и оформление по выбранным точкам электронных планов в CAD-системах.
На защиту выносятся:
Методика проведения наземного лазерного сканирования, позволяющая получить максимально полную и точную пространственную информацию об объекте.
Методика исследования точности НЛС, учитывающая его конструктивные особенности.
Методика повышения точности данных лазерной локации по результатам параллельной тахеометрической съемки.
Методика получения планов специального назначения из получаемого в результате сканирования облака точек.
Теоретическая значимость. Результаты диссертационной работы могут быть использованы при разработке технологий и методик наземного лазерного сканирования, для разработки методических пособий по проведению работ с применением наземной лазерной съемке.
Практическая значимость. Разработанная технология позволяет оптимизировать процесс получения крупномасштабных планов сложных инженерных сооружений. На основе результатов проведенных исследований сформулированы рекомендации по выполнению сканерной съемки сложных
инженерных сооружений и обработке получаемых данных для решения практических задач.
Разработана компьютерная программа, имеющая следующие возможности:
Анализ точности лазерного сканера по результатам параллельной тахеометрической съемки.
Нахождение поправочных коэффициентов для данных, получаемых с НЛС.
Апробация работы. Результаты работы докладывались:
на Международном промышленном форуме "GEOFORM+" в 2005 и в 2007 годах;
на научном конгрессе «ГЕО-Сибирь», направление «Геодезия, картография, маркшейдерия» в 2005г. в Новосибирске;
на конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых в МИИГАиК в 2005,2006 и 2007гг.;
на всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи "НТТМ-2005" в Москве;
на X Международной научно-практической конференции «Методы дистанционного зондирования и ГИС-технологий для оценки состояния окружающей среды, инвентаризации земель и объектов недвижимости» в Китае в 2006 году.
Защищаемая методика, алгоритмы и сопутствующее программное обеспечение внедрены в практическое использование Гис-лабораторией кафедры ВТиАОИ МИИГАиК и ООО НПФ "Талка-ТДВ".
Основные положения, разработанные в диссертационной работе, реализованы в разработанной автором программе "L_tochnost". Результаты экспериментальных исследований использованы для получения электронных крупномасштабных планов специального назначения кольцевой и радиальной станций "Проспект Мира" Московского метрополитена, нахождения калибровочных данных для наземных лазерного сканера Сугах Leica 2500 и при выполнении следующих работ:
"Исполнительная съемка фасада здания по адресу Большая полянка, д. 60/2";
"Исполнительная съемка цехов и трубопроводов завода Северсталь";
"Производство работ по созданию топографических планов специального назначения станции Проспект Мира Московского Метрополитена ".
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ, из них 1 - в журнале, включенном в перечень ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 106 страницах основного текста и состоит из введения, трех разделов, заключения и списка литературы. Работа иллюстрирована 20 рисунками, 11 таблицами и
дополняется 3-мя приложениями. Библиографический указатель включает 83 источника, в том числе 26 иностранных.
Преимущества применения метода наземной лазерной локации при геодезической съемке крупномасштабных планов сложных инженерных сооружений
Как уже было замечено в предыдущем разделе, для создания плана сооружения сначала необходимо провести геодезические измерения, а затем уже представить их в графическом виде. Именно измерение координат объекта составляет, зачастую, наиболее трудоемкую и затратную часть всей работы. Как правило, геодезисты или другие специалисты, проводящие измерения, используют современное оборудование, в первую очередь электронные тахеометры, позволяющие получать координаты точек с точностью нескольких миллиметров. Принцип работы тахеометра основан на отражении узконаправленного лазерного пучка от отражающей цели (призмы) и измерении расстояния до нее. Скорость измерения тахеометра невысока (не более 2 измерений/секунду). Такой метод эффективен при съемке разряженной, незагруженной объектами площади. Но сложность, с которой приходится сталкиваться при креплении отражателей (на большой высоте, в труднодоступном месте), зачастую бывает непреодолимой.
Безотражательные тахеометры, имеющих возможность работать без специальных отражателей, позволяют проводить измерения без долгих и утомительных поисков лестниц для подъема отражателя под крышу дома, подставок для установки призмы над полом в помещении с высокими потолками и пр. Достаточно просто навестись на необходимую точку, и провести измерение. Луч может отражаться практически от любой имеющейся поверхности. Использование безотражательного тахеометра может значительно снизить сроки, но, тем не менее, непосредственно съемка потребует многих часов и дней. Так же при тахеометрической съемке сложно получить высокоточную модель сооружения, в связи с низкой плотностью измеряемых точек
При необходимости более подробной съемки на помощь приходит лазерная локация - технология, позволяющая создать представить объект большим набором точек с пространственными координатами. Основное отличие от традиционных тахеометров — большая скорость съемки. Технология основана на использовании новых геодезических приборов — наземных лазерных сканеров. Принцип работы сканера аналогичен принципу работы безотражательного электронного тахеометра, но значительно превосходит его по эффективности, и основан на измерении расстояния до объекта с помощью безотражательного лазерного дальномера и задании двух углов направления лазерного луча, что в конечном итоге дает возможность вычислить пространственные координаты точки отражения. За самое короткое время объект съемки представляется в виде набора из сотен тысяч или миллионов точек. Более полную цифровую картину не может представить никакой другой из известных способов. Процесс съемки с применением НЛС полностью автоматизирован, поэтому участие оператора сводится только к указанию области съемки и заданию ее параметров.
В отличие от традиционных геодезических измерений, лазерное сканирование позволяет получить пространственные координаты практически всех точек объекта (при малом шаге сканирования), а не отдельных, выбираемых оператором при съемке. Появляется возможность создания трехмерной модели по большому массиву точек, что значительно повышает точность конечной модели. Лазерный сканер позволяет проводить измерения недоступных или труднодоступных объектов: высотных зданий, башен, плотин, доменных печей, мостов. С помощью НЛС полевые работы можно делать и в десятки, а то и сотни раз быстрее, чем с применением тахеометров, сохранив при этом необходимую точность. Преимущества применения метода лазерной локации: Более полная информация об объекте; высокая точность построения модели (от 3-5 мм); значительное (до 90%) сокращение времени на полевые измерения; съемка труднодоступных и сложных объектов; полная автоматизация процесса измерений, а следовательно сведение к минимуму влияния «человеческого фактора»; дистанционное управление процессом съемки через радиоканал; визуализация процесса измерений в реальном времени; совместимость форматов получаемых данных с основными САПР пакетами.
Система для наземного лазерного сканирования состоит из НЛС и полевого персонального компьютера со специализированным программным обеспечением. НЛС состоит из лазерного дальномера, адаптированного для работы с высокой частотой, и блока развертки лазерного луча .
В качестве блока развертки в НЛС выступает система зеркал. Одно из зеркал отклоняет луч на заданную величину в горизонтальной плоскости. Развертка в вертикальной плоскости осуществляется за счет вращения или качения другого зеркала. В процессе сканирования фиксируются направление распространения лазерного луча и измеряются расстояние до точек объекта.
Обзор технических средств для наземного лазерного сканирования
В настоящее время разработкой приборов для трехмерного лазерного сканирования занимается множество фирм: широко известные Trimble (США) и Leica Geosystems (Швейцария) и менее популярные Riegl (Австрия), I-Site (Австралия), Zoller+Frohlich (Германия) и другие. Все эти фирмы выпускают сканеры для различных целей. Задачи, решаемые конкретной моделью НЛС, определяются его техническими характеристиками [65].
Фирма Trimble выпускает сканер под названием Callidus 3D Laser Scanner. Конструктивной особенностью данного сканера является то, что внутри головки объединены: блок развертки, цифровая видеокамера (с фокусными расстояниями от 4,1 до 73,8 мм и горизонтальным разрешением 460 линий), датчик наклона прибора (инклинометр), электронный компас и блок управления. Инклинометр, который имеет диапазон действия ±10 и точность ±0,025, предназначен для устранения ошибок за наклон инструмента. НЛС оснащен системой, которая обеспечивает внутренний контроль блоков прибора и автоматический ввод атмосферных поправок [65].
Кроме сканера Callidus 3D под маркой фирмы Trimble выпускались также сканеры GS100, GS200, Soisic, S10 и S25, ныне снятые с производства. Данные сканеры ранее выпускались фирмой Mensi (Франция).
Сканеры GS100 и GS200 совместно с получением пространственных координат позволяют выполнять съемку объекта цифровой видеокамерой, с помощью которой можно получать цифровые цветные снимки объектов сканирования. Видеокамера оснащена трансфокатором для автоматического изменения фокусного расстояния объектива. НЛС GS100 и GS200 имеют встроенное программное обеспечение. После начала выпуска сканера GS200 модель GS100 была снята с производства в виду того, что новая модель является усовершенствованным продолжением старой [71].
Сканеры Mensi S10, S25 и Soisic разработаны специально для съемки объектов малых размеров и внутреннего оборудования помещений. Эти модели НЛС отличаются высокой точностью получения пространственных координат точек объекта (порядка 0,1 мм), так как в них реализован триангуляционный способ измерения расстояний. В данных приборах применяется автоматическая фокусировка и настройка мощности лазерного излучения относительно возвращенного электромагнитного сигнала. Эти модели сканеров также оснащены цифровыми камерами.
Австрийская фирма Riegl Laser выпускает сканеры Riegl серии LMS. Лазерный сканер Riegl LMS-Z210, кроме пространственных координат точек объекта и информации об интенсивности отраженного сигнала, позволяет получать данные о реальном цвете точек за счет внедрения в приемопередающий тракт дальномера ПЗС-элемента. Приемник, принимающий информацию о реальном цвете, имеет очень высокую интегральную чувствительность, но за счет того, что сканирование производится с высокой скоростью (малое время экспозиции), получаемое изображение имеет низкую цветопередачу [69].
Сканеры LMS-Z360 и LMS-Z420 конструктивно аналогичны LMS-Z210. Их отличие заключается в разных технических характеристиках. Особенностью этих моделей является возможность установки на сканирующую головку цифровых камер Nikon D100 или Canon EOS IDs [82].
Производством и продажей НЛС занимается известная в геодезии фирма Leica. Она выпускает сканеры: HDS 2500, HDS 3000 и HDS 4500. Среди данных приборов особого внимания заслуживает сканер HDS 4500.
Лазерный сканер Leica HDS 4500 имеет очень высокую скорость сканирования (650000 точек/сек), в то время как другие сканеры - порядка 1000-8000 точек/сек. При этом точность получаемых пространственных координат точек сравнима с точностью других сканеров. У модели HDS 4500 расширено поле зрения в вертикальной плоскости до 310, благодаря чему размер мертвой зоны очень мал. Высокая скорость сканирования достигается за счет применения фазового метода измерения расстояний. Для решения фазовой неоднозначности измерения расстояний используется способ фиксированных частот с двумя несущими частотами, так называемыми: грубой и точной [67,72,73]. Разработчиком HDS 4500 является фирма Zoller+Frohlich, поэтому его второе название Z+F Imager. Производителем НЛС также является фирма Optech (Канада). Она выпускает прибор под названием Ilris 3D, разработанный компанией «Йена инструмент». Данный сканер принципиально ничем не отличается от других за исключением того, что в него встроена цифровая видеокамера и цветной экран VGA с диагональю 17 см. Это нововведение позволяет отказаться от использования переносного персонального компьютера при задании режимов сканирования. Управление сканером осуществляется через инфракрасный порт при помощи карманного компьютера Palm, поставляемого вместе со сканером, [22].
Лазерные сканеры iQsun 625 и 880 разработаны фирмой iQvolution (Германия). Конструктивные особенности этих сканеров: во-первых, все данные записываются на внутренний жесткий диск, во-вторых, сканер состоит из отдельных блоков, замена которых позволяет варьировать технические характеристики сканера. В данных сканерах реализован фазовый метод измерения расстояний.
Компания I-Site выпускает НЛС I-Site 4400. По техническим характеристикам (в первую очередь по скорости сканирования и внешнему виду) этот прибор больше соответствует классу роботизированных тахеометров, но производитель заявляет его, как сканер. Данный прибор оснащен центриром, инклинометром и визирной трубой (для задания начального направления). Также сканер оборудуется цифровой камерой, в которой в качестве регистрирующего устройства выступает ПЗС-линейка. С помощью данной камеры можно получить панорамные изображения всей области сканирования.
Разработка технологии съемки сложных инженерных сооружений с применением наземной лазерной локации
Еще до начала съемки необходимо продумать расположение точек стояния локатора таким образом, чтобы соседние сканы перекрывались на площади не менее нескольких метров и разместить в местах перекрытия специальные марки, которые позволят сщить сканы с максимальной точностью. Если результаты работы необходимо представить в единой геодезической системе координат, то желательно определить геодезические координаты этих марок с помощью GPS или других приборов.
Основные условиями размещения марок являются следующие: количество марок для каждой пары соседних сканов должно быть не менее трёх; марки не должны лежать в одной плоскости; Также существует особенность установки лазерного локатора, связанная с его устройством. Т.к. дальномерный узел по своим характеристикам точнее угломерного, то и располагать сканер следует под как можно большим углом к поверхности сканируемого объекта. Этим будет снижено влияние угломерной части.
С целью обеспечения наиболее высокой точности сканирования необходимо выполнить прогрев лазерного сканера в течение времени, установленного производителем, который позволит вывести сканер на максимально стабильный режим работы, и ввести параметры атмосферы (температуру и давление). Сам процесс сканирования никаких сложностей не представляет и зависит только от используемого программного обеспечения. Но в любом случае на экране портативного компьютера нужно выделить тем или иным способом область сканирования на предварительно получаемом с помощью фото- или видеокамеры, входящей в состав НЛС, изображении, указать параметры сканирования и запустить процесс сканирования.
Плотность точек на поверхности снимаемого объекта определяется следующими параметрами сканирования: задаваемым количеством измерений и расстоянием до объекта.
Для оптимизации проведения работ, рекомендуется проводить съемку с применением НЛС методом прокладки сканерного хода. Сущность прокладки сканерного хода заключается в следующем: вокруг первой сканерной станции устанавливаются 6 или более специальных марок, у 4-х из которых (4-ая для контроля) геодезическим методом определяются пространственные координаты во внешней системе координат. Эти марки будут являться опорными. Со второй станции в поле зрения сканера должно попадать более трех марок, отобразившихся на первом скане и не менее трех марок, которые будут видны с третьей станции и т. д. На последней сканерной станции необходимо иметь минимум две опорные марки для уравнивания и оценки точности прокладки сканерного хода.
Сканы ориентируются в следующем порядке. Первый скан внешне ориентируется по опорным маркам. Второй скан ориентируется относительно первого по общим маркам и т. д. до последнего скана.
Иногда возникают ситуаций, при которых для соединения двух сканов, не соприкасающихся друг с другом, необходимо выполнить несколько сканов, не несущих информационных данных для выполняемой работы, например при сканировании комнат, соединенных длинным коридором, при сканировании помещений на разных этажах, при сканировании сильно пространственно разнесенных объектов и т.д. В таких ситуациях разумно комбинировать съемку наземным лазерным сканером со съемкой другими приборами, обеспечивающими аналогичную точность. Наиболее часто при проведении полевых работ метод лазерной локации комбинируется с тахеометрической съемкой. Тахеометром измеряются координаты не менее 3-х марок, расположенных на разных сканах. Измеренные тахеометром марки считаются опорными, и по ним возможно проводить дальнейшую привязку сканов.
Проведение сканерной съемки
На основе методики, предложенной во 2-ой главе, проведено лазерное сканирование комплекса станций "Проспект мира" московского метрополитена с целью создания по его результатам крупномасштабного тематического плана специального применения.
Архитектура комплекса включает в себя сложные арочные потолки, разноразмерные колонны, а также многоярусную систему, что усложняет проведение ее измерений (рис. 3.1). Рис. 3.1 Фотография перехода между кольцевой и радиальной станцииями "Проспект Мира" московского метрополитена.
Особенность работы - создание плана по нескольким высотным уровням с определенным шагом, а так же отображение всех имеющихся конструкций с указанием их удаления от пола.
Эксперимент проводился ночью при искусственном освещении. Средняя температура воздуха составляла 24С, а давление - 743 мм ртутного столба.
Перед проведением этапа сканирования помещения был произведен еще один эксперимент по нахождению калибровочной матрицы для данного лазерного локатора в полевых условия, показывающий зависимость ошибок измерения НЛС от условий окружающей среды.
Сравнение результатов съемки откалиброванных по матрице, полученной в лабораторных условиях и откалиброванных по матрице, полученных в полевых условиях показала практически полную идентичность полученных результатов (ошибки измерений в обоих случаях уменьшались на расстояние до 2 мм).
В процессе проведения полевой съемки 6 раз через каждые 60 минут были проведены дополнительные нахождения (измерения и вычисления) калибровочной матрицы. Ошибки измерения, исправленные по этим матрицам, на расстояниях до 30 метров не превышали 1 мм. В следствие этого допустимо нахождение калибровочных данных только в начале и в конце (для контроля грубых ошибок) полевых работ.
Технология лазерного сканирования предусматривает наличие в облаке точек мертвых зон, т.е. участков объекта, на которые не попали импульсы от НЛС. При съемке стандартных объектов, таких как прямоугольных сооружения, трубы или иные объекты, имеющие правильные геометрические формы, программное обеспечение компании Leica позволяет автоматически или вручную достраивать объект, в котором есть мертвые зоны, на основе отснятых частей и имеющейся базы геометрических тел. Минусом такой технологии является неполная идентичность создаваемой модели и объекта съемки. При создании крупномасштабных планов это недопустимо. Следовательно, съемку надо производить из таких мест, чтобы число мертвых зон в облаке точек стремилось к нулю. Свести к минимуму число мертвых зон возможно только путем увеличения числа мест установки лазерного сканера. Задача оператора состоит в том, чтобы с минимальным количеством точек стояния отсканировать всю поверхность объекта.
В результате для максимального уменьшения количества мертвых зон в облаке точек вместо планируемых 7-Ю сканов автор был вынужден провести 15 сканов, что практически вдвое замедлило выполнение работ. Но, благодаря качественной съемке, в камеральной обработке не потребовалось дополнительного времени на создание пропущенных участков.
Комплекса станций "Проспект Мира" многоуровневый. Вестибюли соединены со станциями эскалаторами длиной порядка 150 и 200 метров. Для создания единой модели необходимо связать облака точек получаемые в вестибюлях и на станциях. На выходах с эскалаторов были размещены по 4 светоотражающих марки, которые были отсняты с помощью электронного тахеометра Leica TCR407. Его точность (3 мм. в безотражательном режиме) заведомо выше паспортной точности лазерного сканера (6 мм). Измерения на центры светоотражающих марок выполнены одним полуприемом с трехкратным наведением. После завершения геодезических работ по измерению координат центров опорных марок производилось сканирование всего объекта, а также дополнительно и светоотражающих марок. Сканерная съемка объекта включала следующие этапы: -прогрев НЛС в течение 20 минут в соответствии с рекомендациями, изложенными в разделе 2.2; -съемка области вокруг сканера с разрешением 0,005 по вертикали и 0,005 по горизонтали. После этого на полученном скане идентифицировались светоотражающие марки и определялись приближенные координаты их центров; -сканирование каждой марки в отдельности в автоматическом режиме с максимальным разрешением, в результате чего были получены координаты их центров. Полученные облака точек экспортировались в текстовые файлы и корректировались в программе "L_tochnost" по найденным на предыдущих этапах, полиномах. Сшивка облаков точек с объединением по контрольным точкам, отснятым электронным тахеометром, выполнялась в автоматическом режиме после указания вручную марок на сканах и их координат из памяти тахеометра. Максимальная ошибка сшивки между точками разных сканов составило 3 мм, что является очень хорошим показателем при такой сложной конструкции объекта съемки (рис. 3.4). Рис. 3.4 Окно программы Leica Cyclone при проведении операции сшивки облаков точек.
В сшитом откалиброванном облаке точек были проведены сечения через каждый метр, считая от нижней точки, полученной в результате сканирования. По каждому из сечений были отобраны точки, лежащие на заданном расстоянии от плоскости сечения. При проведении работы проводился эксперимент по выбору минимального расстояния, при котором точек в создаваемом массиве становится достаточно для построения полного плана на данной высоте. По результатам исследования было выбрано расстояние 2 см. Отобранные точки сохранялись в текстовые файлы по каждому из получаемых сечений и импортировались в ПО AutoCAD.
Точки каждого слоя сегментировались и проецировались на плоскость сечения. Полученное векторное изображение объектов было доработано до планов требуемого формата путем нанесения изображения внешних конструкций (видеокамер, светильников, рекламных стендов), указанием высот объектов от пола и нанесением иной технической информации (Рис 3.5).
