IPARI TERÜLET FELMÉRÉSE LÉZERSZKENNERREL Mester Márton tanszéki mérnök Széchenyi István Egyetem Műszaki Tudományi Kar Közlekedésépítési és Településmérnöki Tanszék Sopron 2013. július 12. Magyar Földmérési, Térképészeti és Távérzékelési Társaság 29. Vándorgyűlése
Tartalom 1. Lézerszkennerek típusai 2. Pontfelhő 3. Pontosság, teljesítmény 4. Alkalmazási területek 5. Iparterület felmérése 6. Mérés feldolgozása 7. Összefoglalás
1. Lézerszkennerek típusai időméréses távmérés Az ilyen típusú szkennerek nem folyamatos lézerfényt használnak, hanem csak rövid lézerimpulzusokat. A kibocsátás és a beérkezés között eltelt időt mérik, és ebből határozzák meg a távolságot.
Lézerszkennerek típusai fázisméréses távmérés Ezek a szkennerek a kimenő és a beérkező jel fáziskülönbségéből határozzák meg a távolságot. A lézer vivőhullámként funkcionál, ezt modulálják, úgy hogy 2-3 különböző hullámhossz (lépték) alakuljon ki.
Lézerszkennerek típusai mobil lézerszkennerek dinamikus lézerszkennelés A szkenner mozgó platformra van felszerelve, ami általában légi vagy földi jármű lehet. Ezek a szkennerek általában csak egy tengely körül fordulnak el, a koordinátaszámításhoz szükséges valamilyen helymeghatározó rendszer is (GPS+INS).
Lézerszkennerek típusai hagyományos szkennerek statikus lézerszkennelés A mérőállomásokhoz hasonló felépítésű földi műszerek. Két tengely körül tudnak elfordulni, és a szkennelés alatt végig helyben maradnak.
Lézerszkennerek típusai Leica ScanStation P20 (1.000.000 p/s) Leica HDS7000 (180m) Korábban az eltérő távmérési módok eltérő tulajdonságokkal ruházták fel a szkennereket. Az időméréses szkennerek nagyobb hatótávolsággal rendelkeztek (>150m), de lassabban dolgoztak (50.000 p/s), mint a fázisszkennerek (<80m, 500.000 p/s). Mára ez eltűnni látszik.
2. Pontfelhők
3. Pontosság, teljesítmény A gyártó által közölt adatokból jól látható, hogy a megadott pontosság nagyban függ a pont távolságától, és a mért felület fényvisszaverő képességétől. Emellett meghatározó még a lézersugár beesési szöge is, különösen fázisméréses műszereknél.
Pontosság, teljesítmény A technológia előnye, hogy sokkal több mért ponttal lehet jellemezni az objektumokat, mint hagyományos mérőállomásos felmérésnél, így a korábban látott mérési pontosság némileg növelhető modellezési eljárásokkal. A pontok sűrűségét, és így a mérési időt is a felbontás határozza meg.
Pontosság, teljesítmény Mivel irányozni nem lehet, a pontszerűen megmérendő részletekhez jeltárcsákat kell használni, melyek középpontját nagyobb pontossággal tudja számítani a műszer vagy a feldolgozó program. Az így nyert pontok megbízhatósága (beesési szögtől és felbontástól függően) eléri a mérőállomásos mérésekből származókét.
4. Alkalmazási lehetőségek Régészet Műemlékvédelem Deformáció vizsgálatok Összetettebb térbeli problémák vizsgálata például: űrszelvények, láthatóság Ipari területek felmérése
5. Ipari terület felmérése helyszín, körülmények Körülbelül 1,1 ha területen, több különálló épületből álló gyáregység. A feladat során az épületeken belüli cső- és vezetékhálózatok felméréséhez lézerszkennert használtunk.
Ipari terület felmérése helyszín, körülmények A mérést éjjel végeztük, de termelés eközben is folyt, így az álláspontok helye, és a mérés időtartama korlátozott volt. Fotó: Tájképész Kft.
Ipari terület felmérése mérési mód Szkenner: Leica HDS6200 (fázismérés) Szkennelések álláspontonként a műszer koordinátarendszerében Felbontás: 6,3x6,3 mm 10 m-en (~3,5 perc/álláspont) Az álláspontok közötti kapcsolatokat jeltárcsák biztosították ( sokszögvonal ) Egyes kapcsolópontok EOV rendszerben is be lettek mérve 63 álláspont 12,8 Gbyte nyers adat
6. Feldolgozás illesztés A feldolgozás első lépése a pontfelhők egy közös rendszerbe transzformálása, és összeillesztése a kapcsolópontok segítségével. (3,2 milliárd 3D koordinátás pont)
Feldolgozás modellezés A feldolgozás során a számunkra fontos részletekre illesztünk különböző geometriai elemeket, például a csöveket hengerekkel helyettesíthetjük, de a pontfelhőkben felismerhetők elzárók, szűkítők, könyökelemek vagy akár villanykapcsolók, szekrények. Ezek helye is rögzíthető.
Feldolgozás modellezés A geometriai elemek készítését a feldolgozó program beépített modellező eljárásokkal segíti. Így képes egy cső oldalán leképződő pontokra a legjobban illeszkedő átmérőjű hengert illeszteni. A szabványos külső átmérők ismeretében a csövek névleges átmérője is megkapható.
Feldolgozás modellezés
Feldolgozás
7. Összefoglalás Gyorsan fejlődő új technológia 3 dimenziós koordinátájú pontfelhő Pontossága eléri a hagyományos mérőállomásos felmérést Rövid mérési idő Nagy részletesség, ezáltal többlet adatok A feldolgozó program beépített eljárásokkal specializálódik a cső- és vezeték hálózatok felmérésére Ma még gyakran túl nagy, nehezen kezelhető adatmennyiség
Köszönöm a figyelmet!