vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru 10.33764/2411-1759-2023-28-2-26-39 Геодезия и маркшейдерия Расчет параметров наземного лазерного сканирования промышленных объектов А. А. Шарафутдинова Шарафутдинова А. А. М. Я. Брынь Брынь М. Я. Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация OOO «Триметари Консалтинг», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация 2023 28 2 26 39 © А. А. Шарафутдинова, М. Я. Брынь, 2023 2023 А. А. Шарафутдинова, М. Я. Брынь Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Наземное лазерное сканирование промышленных объектов имеет ряд особенностей, среди которых можно выделить: большое количество установок лазерного сканера, короткие расстояния между станциями, сложная геометрия и различия в отражательной способности материалов объектов измерений, а также большой массив данных, получаемых в результате работ. Для достижения требуемой точности в решении различных задач перечисленные особенности необходимо учитывать при выполнении измерений и обработке результатов измерений. Для этого на основании проведенного анализа предложена обобщенная технологическая схема наземного лазерного сканирования промышленных объектов. Выполнен расчет параметров лазерного сканирования, включающих выбор разрешения сканирования, выбор расстояния до объекта и допустимого угла падения лазерного луча на поверхность измеряемого объекта. Также даны предложения по выполнению взаимного и внешнего ориентирования дискретных точечных моделей с применением итерационного алгоритма ближайших точек. Выполненные исследования могут быть полезны для предрасчета точности результатов наземного лазерного сканирования промышленных объектов. взаимное ориентирование внешнее ориентирование наземное лазерное сканирование ошибки измерений параметры сканирования point cloud registration datum transformation terrestrial laser scanning measurement error scan settings 1. Азаров Б. Ф., Филипченко И. А. Применение наземного лазерного сканирования для разработки проектной и исполнительной информационной модели строящегося здания // Ползуновский альманах. – 2021. – № 1. – С. 11–13. 2. 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. 3. Богданов А. Н., Листратов Я. А. Строительный контроль методом наземного лазерного сканирования // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – 2019. – № 4 (50). – С. 401–409. 4. Вербная В. П., Хорошилов В. С., Комиссаров А. В. Оптимальный метод выбора лазерного сканера для различных видов инженерно-технических работ. Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2015. XI Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 13–25 апреля 2015 г.).– Новосибирск : СГУГиТ, 2015. Т. 1. – С. 204–208. 5. Кемербаев Н. Т., Шоломицкий А. А. Новые задачи геодезии в автоматизированной системе управления промышленным предприятие // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XVII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 8 т. (Новосибирск, 19–21 мая 2021 г.). – Новосибирск : СГУГиТ, 2021. Т. 1. – С. 35–39. 6. Комиссаров А. В., Калинина М. С. Методика совместного получения и обработки данных наземного лазерного сканирования и цифровой съемки // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2015. – № 4. – С. 39–42. 7. Горбань Н. Н., Васильев Г. Г., Сальников А. П., Шитов С. И. Разработка схемы размещения сканерных станций при наземном лазерном сканировании резервуаров с учетом требований к погрешности результатов измерений // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 2. – С. 74–78. 8. Середович А. В., Дементьева О. А. Применение наземного лазерного сканирования в комплексе изыскательских работ по реконструкции технологических объектов // Гео-Сибирь. – 2009. – Т. 1, ч. 1. – С. 144–148. 9. 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. 10. Шарафутдинова А. А., Брынь М. Я. Методика проектирования и построения геодезической сети при наземном лазерном сканировании крупных промышленных объектов // Вестник СГУГиТ. – 2022. – Т. 27, № 2. – С. 72–85. 11. Ворошилов А. П., Караченцев Ю. А. Выбор местоположения станций при наземном лазерном сканировании зданий и сооружений // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2009. – № 16 (149). – С. 20–22. 12. Мустафин М. Г., Шокер Х. М. Оценка влияния линейно-угловых параметров лазерно-сканирующей съемки на точность построения модели объекта // Маркшейдерский вестник. – 2020. – № 6 (139). – С. 42–50. 13. Юнусов А. Г., Дждид А. Д., Бегляров Н. С., Елшеви М. А. Оценка влияния изменения плотности облака точек на точность автоматической сегментации // Геодезия и картография. – 2020. – Т. 81, № 7. – С. 47–55. 14. Соломатин В. А. Оценка точности наземных лазерных сканеров // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2012. – № 5. – С. 110–114. 15. Lichti D. D. Angular resolution measure for terrestrial laser scanners // The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Sciences. – 2006. – Vol. 21, No.114. – P. 141–160. 16. Lichti D. D. The impact of angle parameterisation on terrestrial laser scanner self-calibration // International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science. – 2009. – Vol. 38, No. 3. – P. 171–176. 17. Hancock J. A. Laser intensity-based obstacle detection and tracking : Doctoral dissertation, technical report CMU-RI-TR-99-01. – Pittsburgh, Pennsylvania, 1999. – 180 p. 18. Reshetyuk Y. Self-calibration and direct georeferencing in terrestrial laser scanning : Doctoral thesis in Infrastructure, Geodesy. – Stockholm, 2009. – 174 p. 19. Азаров Б. Ф., Алейникова Е. В. Оценка точности регистрации результатов сканирования на участке автомобильной дороги р-257 «Енисей» (КМ 299+900 КМ 304+900) // Ползуновский альманах. – 2020. – Т. 1, № 2. – С. 4–9. 20. Азаров Б. Ф. К вопросу о методике контроля точности регистрации сканерных станций при выполнении инженерно-геодезических изысканий автодорог // Ползуновский вестник. – 2016. – № 4–2. – С. 125–128. 21. Алтынцев М. А., Алтынцева М. А. Применение технологии лазерного сканирования для контроля состояния защитных сооружений при перекачке нефтепродуктов // ИнтерКарто. ИнтерГИС. – 2021. – Т. 27, № 1. – С. 377–393. 22. Азаров Б. Ф., Карелина И. В., Опара В. В. Статистическая обработка результатов регистрации сканерных станций при производстве исполнительных съемок строительных конструкций // Ползуновский альманах. – 2019. – № 2–1. – С. 3–7. 23. Выстрчил М. Г. Определение критерия граничной интенсивности для дешифрации марок внешнего ориентирования при производстве наземной лазерно-сканирующей съемки // Маркшейдерский вестник. – 2014. – № 1 (99). – С. 27–29. 24. Выстрчил М. Г., Гусев В. Н. Погрешность определения положения цилиндрических марок внешнего ориентирования относительно лазерно-сканирующей системы // Маркшейдерский вестник. – 2014. – № 1 (99). – С. 30–35. 25. Середович В. А., Комиссаров А. В., Комиссаров Д. В., Широкова Т. А. Наземное лазерное сканирование : монография. – Новосибирск : СГГА, 2009. – 261 с. 26. Яковлев А. Н., Токмаков Е. В., Павлов О. В. и др. Применение наземного лазерного сканирования и трехмерного информационного моделирования для неразрушающего контроля // Известия высших учебных заведений. Физика. – 2013. – Т. 56, № 12–2. – С. 72–75. 27. Велижев А. Б. Разработка и исследование алгоритмов автоматического взаимного ориентирования трехмерных дискретных моделей объектов, полученных в результате лазерного сканирования : дис. … канд. техн. наук. – Москва, 2008. – 78 с. 28. Выстрчил М. Г. Обоснование способов внешнего ориентирования цифровых моделей горных выработок, получаемых по результатам съемок лазерно-сканирующими системами : дис. … канд. техн. наук. – СПб, 2014. – 167 с. 29. Чибуничев А. Г., Велижев А. Б. Автоматическое сопоставление облаков точек, полученных в результате наземного лазерного сканирования, с использованием ориентационных гистограмм // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2008. – № 3. – С. 112–119. 30. Шульц Р. В. Наземное лазерное сканирование в задачах инженерной геодезии. – Кишинев : Palmarium Academic Publishing, 2013. – 348 с.