Методика проектирования и построения геодезической сети при наземном лазерном сканировании крупных промышленных объектов
Финансирование: -
Аннотация:
При выполнении наземного лазерного сканирования крупных промышленных объектов необходимо уделять особое внимание проектированию и построению геодезической сети для трансформирования измерений в заданную систему координат. Однако проектирование геодезических сетей классическими методами геодезии не учитывает всех особенностей метода наземного лазерного сканирования. Также стоит учитывать специфику обработки данных лазерного сканирования. Ввиду этого актуальным становится вопрос разработки методики проектирования и построения геодезических сетей при наземном лазерном сканировании. Для этого в работе выполнен анализ особенностей съемки крупных промышленных объектов методом наземного лазерного сканирования, а также методами взаимного и внешнего ориентирования результатов измерений. На основании выполненного анализа и практического опыта разработана технологическая схема построения геодезической сети, основанная на выполнении взаимного ориентирования с использованием точек сканирования и выполнении внешнего ориентирования аналитическим методом с использованием специальных марок. Также исходя из практического опыта определена зависимость значений средней квадратической ошибки взаимного ориентирования и средней квадратической ошибки определения положения станций лазерного сканирования от расстояния между станциями, участвующими в оптимизации. В результате обоснована методика проектирования и построения сети, которая включает два этапа: первый этап – проектирование и оценка точности положения пунктов опорной сети, координаты которых определяются от исходных пунктов традиционными методами геодезии; второй – проектирование и оценка точности положения пунктов сканерной сети, координаты которых определяются от пунктов опорной сети.
Ключевые слова (RU):
алгоритм ICP, взаимное ориентирование, внешнее ориентирование, геодезическая сеть, метод Монте-Карло, наземное лазерное сканирование, оценка точности, проектирование, сканерная сеть
Ключевые слова (EN):
ICP algorithm, point cloud registration, datum transformation, geodetic network, Monte Carlo method, terrestrial laser scanning, accuracy assessment, designing, network of laser scanning station
Библиографический список:
- Середович В. А., Комиссаров А. В., Комиссаров Д. В., Широкова Т. А. Наземное лазерное сканирование : монография. – Новосибирск : СГГА, 2009. – 261 с.
- Шульц Р. В. Наземное лазерное сканирование в задачах инженерной геодезии. – Кишинев : Palmarium Academic Publishing, 2013. – 348 с.
- Gruen A., Akca D. Least squares 3D surface and curve matching // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. – 2005. – Vol. 59 (3). – P. 151–174.
- Besl P. J., McKay N. D. A method for registration of 3-D shapes // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 1992. – Vol. 14 (2). – P. 239–356.
- Zhang Z. Iterative point matching for registration of free-form curves and surfaces // International Journal of Computer Vision. – 1994. – Vol. 13 (2). – P. 119–148.
- Никонов А. В., Чешева И. Н. О точности построения планово-высотной геодезической разбивочной основы наземными методами. Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XV Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 9 т. (Новосибирск, 24–26 апреля 2019 г.). – Новосибирск : СГУГиТ, 2019. Т. 1, № 1. – С. 130–143.
- Дуда П. И., Таратинский Г. М., Степанов Д. И. Методика проектирования геодезических сетей в условиях применения наземного лазерного сканирования // Маркшейдерский вестник. – 2010. – Т. 77, № 3. – С. 34–39.
- Мазуров Б. Т., Падве В. А. Метод наименьших квадратов (статика, динамика, модели с уточняемой структурой) // Вестник СГУГиТ. – 2017. – Т. 22, № 2. – С. 22–35.
- Медведская Т. М. Исследование точности опорных сетей для геодезического мониторинга крупногабаритного промышленного оборудования // Вестник СГУГиТ. – 2019. – Т. 24, № 2. – С. 56–65.
- Хатум Х. М., Мустафин М. Г. Проектирование и оценка геодезических наблюдений за деформациями обнажений выемки при строительстве станции метрополитена // Вестник СГУГиТ. – 2020. – Т. 25, № 4. – С. 45–57.
- Шевченко Г. Г. Разработка технологии геодезического мониторинга зданий и сооружений способом свободного станционирования с использованием поискового метода нелинейного программирования: дис. … канд. техн. наук. – Санкт-Петербург, 2020. – 212 с.
- Deb S. Variational Monte Carlo Technique // Resonance. – 2014. – Vol. 19. – P. 713–738.
- С. П. Войтенко, Р. В. Шульц, О. Й. Кузьмич, Ю. В. Кравченко. Математичне оброблення геодезичних вимірів : підручник. – К. : Знання, 2015. – 654 с.
- Гордеев В. А. Теория ошибок измерений и уравнительные вычисления : учеб. пособие. – Екатеринбург : УГГУ, 2004. – 429 с.
- Гриднев С. О., Охотин А. Л. Анализ погрешностей ориентирно-соединительной съемки, выполненной лазерной сканирующей системой // Вестник ИрГТУ. – 2013. – Т. 80, № 9. – С. 130–139.
- Горяинов И. В. О наилучшей конфигурации обратной линейно-угловой засечки и необходимом количестве пунктов для достижения заданной точности // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2016. – № 4. – С. 41–47.
- Горяинов И. В. Экспериментальные исследования применения обратной линейно-угловой засечки для оценки стабильности пунктов плановой деформационной геодезической сети // Вестник СГУГиТ. – 2018. – Т. 23, № 1. – С. 28–39.