Создание метрической имитационной модели «цифрового двойника» активным методом дистанционного зондирования Земли
+7 (383) 343-12-55 vestnik@ssga.ru
Ru
En
Ru
En
Авторам публикаций
Вестник СГУГиТАрхив журнала Создание метрической имитационной модели «цифрового двойника» активным методом дистанционного зондирования Земли

Создание метрической имитационной модели «цифрового двойника» активным методом дистанционного зондирования Земли

Дистанционное зондирование земли, фотограмметрия
УДК: 528.8:004.9
DOI: 10.33764/2411-1759-2020-25-4-58-67
М. А. Алтынцев 1, П. А. Карпик 2
Год: 2020
Том: 25
№: 4
Страницы: 58 - 67
1 Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск
2 Новосибирский государственный университет, 630090, Россия, г. Новосибирск

Финансирование: -

Аннотация:

В последнее время активно развивается направление, посвященное созданию трехмерных метрических имитационных моделей цифровых двойников. Цель создания цифровых двойников заключается в возможности переноса сложных технологических производственных процессов, которые выполняются во время наблюдений за состоянием реальных объектов, в компьютерную среду, где сначала формируется информационная трехмерная модель. В условиях проектирования, строительства и эксплуатации реальных объектов при внесении в них изменений ключевыми являются требования точности и оперативности. Данным требованиям удовлетворяет такой активный метод дистанционного зондирования Земли, как лазерное сканирование. Для моделирования объектов на сравнительно небольшой площади с целью достижения максимальной точности применяют наземное лазерное сканирование. Задача создания моделей цифровых двойников предъявляет повышенные требования к выбору методики полевого этапа лазерного сканирования и имеет множество особенностей при выполнении трехмерного моделирования по полевым данным. В статье предложена методика трехмерного моделирования с целью создания информационных моделей сооружений. Выполнен анализ точности результатов наземного лазерного сканирования. В качестве объекта исследования было выбрано подлежащее реконструкции складское помещение. На примере данных лазерного сканирования этого объекта было показано, что рассматриваемый метод позволяет обеспечить точность построения трехмерной информационной модели до 1 см.

Ключевые слова (RU):

активные методы дистанционного зондирования Земли, наземное лазерное сканирование, трехмерное моделирование, информационная модель здания, цифровой двойник, имитационная модель

Ключевые слова (EN):

active Earth remote sensing methods, terrestrial laser scanning, 3D modelling, building information model, digital twin, simulated model

Читать статью Скачать JATS XML

Библиографический список:

  1. Сутырина Е. Н. Дистанционное зондирование Земли : учеб. пособие. – Иркутск : Изд-во ИГУ, 2013. – 165 с.
  2. Назаров А. С. Фотограмметрия : учеб. пособие для студентов. – Минск : ТетраСистемс, 2006. – 368 с.
  3. Алтынцев М. А., Карпик П. А. Методика создания цифровых трехмерных моделей объектов инфраструктуры нефтегазодобывающих комплексов с применением наземного лазерного сканирования // Вестник СГУГиТ. – 2020. – Т. 25, № 2. – С. 121–139.
  4. Eastman C., Fisher D., Lafue G., Lividini J., Stoker D., Yessios C. An Outline of the Building Description System / Institute of Physical Planning, Carnegie-Mellon University, 1974. – № 50.
  5. Рыбин Е. Н., Амбарян С. К., Аносов В. В., Гальцев Д. В., Фахратов М. А. BIM-технологии // Изв. вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. – 2019. – Т. 1, № 1 (28). – С. 98–105.
  6. Van Nederveen G. A., Tolman F. P. Modelling multiple views on buildings // Automation in Construction. – 1992. – Vol. 1 (3). – C. 215–224.
  7. Grieves M. W. Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication. – LLC, 2014. – 7 p.
  8. Кокорев Д. С., Юрин А. А. Цифровые двойники: понятие, типы и преимущества для бизнеса // Colloquium-journal. – 2019. – № 10 (34). – С. 31–35.
  9. Васильев А. Н., Тархов Д. А., Малыхина Г. Ф. Методы создания цифровых двойников на основе нейросетевого моделирования // Современные информационные технологии и ИТ-образование. – 2018. – Т. 14, № 3. – С. 521–532.
  10. Петров А. В. Имитация как основа технологии цифровых двойников. // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2018. – Т. 22, № 10. – С. 56–66.
  11. Середович В. А., Комиссаров А. В., Комиссаров Д. В., Широкова Т. А. Наземное лазерное сканирование : монография. – Новосибирск : СГГА, 2009. – 261 с.
  12. Середович В. А., Алтынцев М. А., Попов Р. А. Особенности применения данных различных видов лазерного сканирования при мониторинге природных и промышленных объектов // Вычислительные технологии. – 2013. – Т. 18.1. – С. 141–144.
  13. Комиссаров Д. В., Миллер Е. В., Аверков М. А., Загородний В. В. Построение трехмерных моделей спортивных сооружений средствами лазерного сканирования (на примере Новосибирского биатлонного комплекса) // ГЕО-Сибирь-2005. Науч. конгр. : сб. материалов в 7 т. (Новосибирск, 25–29 апреля 2005 г.). – Новосибирск : СГГА, 2005. Т. 1, ч. 1. – С. 216–220.
  14. Ткачева А. А., Фаворская М. Н. Моделирование трехмерных сцен лесных участков по данным лазерного сканирования и аэрофотоснимкам // Информационно-управляющие системы. – 2015. – № 6. – С. 40–49.
  15. Середович В. А., Середович А. В., Комиссаров А. В., Радченко А. В., Дементьева О. А., Радченко Л. К., Усиков А. В. Особенности создания цифровых моделей городских территорий средствами наземного лазерного сканирования // ГЕО-Сибирь-2009. V Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 20–24 апреля 2009 г.). – Новосибирск : СГГА, 2009. Т. 1, ч. 1. – С. 136–140.
  16. Herban I., Vilceanu C. B. Terrestrial laser scanning used for 3D modeling // 12th International Multidisciplinary Scientific GeoConference, 2012.
  17. Катрич А. Е., Баринова Т. А. Обработка данных наземного лазерного сканирования для получения 3D-моделей объектов / «Научные достижения и открытия современной молодежи» : сб. статей победителей международной научно-практической конференции: в 2-х частях. – Пенза : Наука и просвещение, 2017. – С. 1213–1215.
  18. Иванов А. В., Горохова Е. И., Горохова Л. И., Мурашев К. В. Создание 3D-модели планетария СГГА по данным наземного лазерного сканирования для модернизации звездного зала // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2014. Х Междунар. науч. конгр.: Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 8–18 апреля 2014 г.). – Новосибирск : СГГА, 2014. Т. 2. – С. 150–155.
  19. Комиссаров А. В., Аманова А. К., Широкова Т. А. Разработка методики трехмерного моделирования объектов ситуации и рельефа городской территории по данным наземного лазерного сканирования г. Томска // ГЕО-Сибирь-2010. VI Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19–29 апреля 2010 г.). – Новосибирск : СГГА, 2010. Т. 1, ч. 3. – С. 79–83.
  20. Алтынцев М. А., Чернов А. В. Применение технологии лазерного сканирования для моделирования объектов недвижимости в 3D-кадастре // Геодезия и картография. – 2018. – Т. 79. – № 9. – С. 52–63.
  21. Программное обеспечение Leica CloudWorx Revit [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.geooptic.ru/product/leica-cloudworx-revit.