13.02.2025

13.02.2025

Технология лазерного сканирования

Технология лазерного сканирования представляет собой один из самых современных методов получения точной и детализированной информации об объектах и окружающем пространстве. Она нашла широкое применение в строительстве, геодезии, архитектуре и многих других отраслях благодаря своей универсальности и высокой точности.

Цель статьи — рассмотреть основы применения технологии, ее преимущества, а также перспективы развития.

История и развитие

Лазерные обмеры начали развиваться в середине XX века с появлением первых лазеров. В 1970-х годах проводились исследования в области лазерного измерения расстояний, но только к 1990-м годам методика начала активно использоваться в геодезии и картографии. С развитием компьютерных технологий обмеры стали более доступными и точными. Сегодня они играют ключевую роль в проектировании, строительстве, трёхмерном моделировании и автоматизации анализа данных.

Развитие в контексте времени

Первоначально обмерные работы проводились для учета объектов недвижимости, кадастровой регистрации, внесения изменений. Обмеры выполнялись группой инженеров с использованием гибких рулеток, линеек. На смену пришли более точные лазерные дальномеры, с их помощью решались более узкоспециализированные задачи — подготовка дизайн проекта, точные расчеты поверхностей, реконструкция, ремонт. Но в случае сложных геометрических форм, исторических зданий и обмеров фасадов, добиться точной съемки дальномерами невозможно.

Принципы работы

Основу составляет источник, который генерирует узкий направленный луч света. Этот луч испускается в определённую точку пространства. Характеристики лазера, такие как длина волны и мощность, определяют четкость и дальность измерений.

Луч достигает поверхности предмета и отражается обратно к устройству. Время возврата луча используется для расчета расстояния.

Обработка данных

Программное обеспечение играет ключевую роль в преобразовании необработанных данных — облака точек, в рабочие чертежи и трехмерные модели. Сегодня используются системы, способные создавать интерактивные 3D-модели, которые интегрируются с другими цифровыми инструментами, такими как BIM или геоинформационные системы (ГИС). Этот процесс значительно упрощает анализ и принятие решений.

Типы используемых технологий

Разнообразие задач определяет выбор подходящей технологии. Ниже представлены основные из них:

  • Метод триангуляции: применяется для обмеров мелких и сложных сооружений, таких как музейные экспонаты или элементы декора.
  • Метод времени пролета: эффективен для съемки больших территорий и крупных сооружений, таких как мосты или промышленные зоны.
  • Метод фазового сдвига: используется для высокоточных измерений в строительстве и реставрации.

Они позволяют решать различные задачи — от масштабного картографирования до детального анализа архитектурных элементов.

Принцип можно сравнить с работой любого радара. Он заключается в излучении луча, который обладает высокой частотой, и отражении его на колеблющемся зеркале. Так, луч достигает объекта, а затем вновь возвращается в отправную точку. В этот момент прибор фиксирует время возврата, согласно которому получает данные о расстоянии.

Области применения

Благодаря своей универсальности, сканирование применяется во многих отраслях, обеспечивая новые возможности для анализа, проектирования и мониторинга.

Строительство и архитектура

Используется для создания 3D-моделей зданий, разработки проектов реконструкции и модернизации, а также контроля качества выполнения работ.

Максимально точно отражает геометрические параметры сооружения, последующая обработка облака точек нашими инженерами даст любые необходимые заказчику чертежи: планы, развертки, разрезы, чертежи фасадов, трехмерные модели.

Геодезия и картография

Применяется для создания топографических карт и планирования городской инфраструктуры. Точность измерений обеспечивает надёжность данных, используемых для прокладки дорог, трубопроводов и других элементов инфраструктуры.

Археология и культурное наследие

Помогают сохранять исторические памятники, создавать их цифровые копии и проводить исследования без риска повреждения сооружений. Эта методика широко применяется  в музеях для создания виртуальных туров и изучения артефактов.

Лесное хозяйство и экология

Они применяются для мониторинга состояния лесных массивов, оценки плотности деревьев и анализа изменений рельефа. Это помогает разрабатывать стратегии устойчивого потребления природных ресурсов.

Основные преимущества

  • Высокая точность
  • Позволяет исключить ошибки при проектировании и строительстве, обеспечивая четкость координат до миллиметра на малых расстояниях и до 10-20мм на больших.
  • Скорость
  • Современные сканеры снимают от 600 точек на 1 кв.м., что позволяет максимально быстро проводить обмеры на объектах для последующей камеральной обработки.
  • Бесконтактность
  • Такой вид обмеров идеально подходит для хрупких или труднодоступных объектов, таких как памятники архитектуры или конструкции на высоте.
  • Интеграция с другими системами
  • Совместимость с BIM, ГИС и другими платформами позволяет объединять информацию из разных источников для комплексного анализа.Результат предоставляется в виде Cad чертежей (Autocad или Archicad модель), чертежей в формате Revit.
  • Экономия ресурсов
  • Сокращают затраты на ручные измерения, повышают производительность и минимизируют человеческий фактор.

Перечисленные преимущества делают эту методику востребованной во многих отраслях. Её быстрота, универсальность и безопасность позволяют эффективно решать задачи различной сложности.

Популярное оборудование

Оборудование является основным инструментом для получения точной информации о форме, размерах и положении объектов в пространстве. Современные приборы отличаются скоростью и возможностью интеграции с другими технологиями.

Наземные сканеры

Предназначены для детального анализа зданий с фиксированных точек. Их основные характеристики:

  • Дальность измерений: от нескольких метров до нескольких километров.
  • Точность: достигает миллиметрового уровня.
  • Применение: используется в строительстве, геодезии, архитектуре для создания 3D-моделей зданий и местности.

Примеры:

  • Leica RTC360: портативный сканер с высокой скоростью работы и интеграцией с мобильными устройствами.
  • Trimble X7: устройство с функцией автоматической калибровки и облачной обработкой информации.

Мобильные сканеры

Устанавливаются на движущиеся платформы: автомобили, дроны или рюкзаки. Они позволяют быстро собирать данные на больших территориях.

  • Преимущества: высокая скорость съёмки, удобство при обследовании сложных построек.

Примеры:

  • RIEGL VMX-2HA: автомобильное оборудование для картографирования дорог и инфраструктуры.
  • Velodyne Puck: компактный, широко используется в автономных транспортных системах.

Воздушные сканеры (LiDAR)

Позволяют сканировать местность с воздуха. Они обычно устанавливаются на самолётах или дронах.

  • Дальность: до нескольких километров.
  • Применение: создание топографических карт и планов, мониторинг лесов, сельскохозяйственные исследования.

Примеры:

  • Teledyne Optech Galaxy: LiDAR-система с высокой производительностью для больших территорий.
  • DJI Zenmuse L1: компактный LiDAR для дронов, подходящий для быстрого сбора данных.

Ручные сканеры

Применяются в условиях ограниченного пространства или при необходимости мобильности.

  • Особенности: компактность, лёгкость в использовании.
  • Применение: медицинские исследования, реставрация памятников, мелкомасштабные проекты.

Примеры:

  • FARO Freestyle 2: портативное оборудование с высокой точностью и простым управлением.
  • Artec Eva: устройство для 3D-сканирования объектов средней детализации.

Стационарные сканеры

Используются для долгосрочного мониторинга сооружений или территорий. Они обеспечивают точность полученной информации и постоянный сбор данных.

  • Применение: мониторинг горных пород, мостов, небоскребов.

Примеры:

  • Zoller+Frohlich Imager 5016: имеет функцию термального анализа для сложных инженерных задач.

Будущее лазерного сканирования связано с интеграцией искусственного интеллекта и облачных технологий. Уже сегодня разрабатываются мобильные и портативные устройства, которые делают этот способ более доступным. Использование машинного обучения позволяет анализировать данные быстрее и точнее, что открывает новые возможности для различных отраслей.

Таблица с основной информацией

Параметр Описание
Точность До 1 мм в зависимости от используемого оборудования и метода измерения
Скорость сбора данных До 2 миллионов точек в секунду
Дальность измерений От 0,5 м до 6000 м в зависимости от типа устройства
Типы оборудования Наземные, мобильные, воздушные, ручные
Основные области применения Строительство, геодезия, архитектура, промышленность, археология
Преимущества  Высокая точность, скорость, бесконтактность, универсальность

Услуга лазерного сканирования в Plan5

Plan5 предлагает профессиональные услуги лазерного сканирования, позволяющие получить точные и детализированные данные о любых объектах — от жилых и коммерческих зданий до промышленных сооружений и фасадов, обмеры территорий и топосъемка.

Популярное оборудование

Опыт более 15 лет

Мы успешно выполняем обмеры любой сложности в Москве и Московской области уже более 15 лет. Наши специалисты обладают обширным опытом работы как с небольшими частными сооружениями, так и с масштабными промышленными площадками, торговыми и офисными зданиями.

Современное оборудование

Для обеспечения максимальных результатов мы используем только современное оборудование:

  • Дальномеры Leica Disto D8/910
  • Электронные тахеометры Leica TS05Plus
  • Сканеры Trimble SX10, Leica RTC 360 и Leica BLK 360
  • Специализированное ПО (AutoCAD, ArchiCAD)

Индивидуальный подход

Каждый проект уникален, и мы это понимаем. Наш подход включает подбор услуги, исходя из ваших потребностей и особенностей объекта, прозрачность на всех этапах сотрудничества и гибкость в решении задач.

Чтобы заказать услугу в нашей компании, заполните простую форму ниже. После отправки формы наш менеджер оперативно свяжется с вами для уточнения деталей, предоставления консультации и согласования удобного времени. Мы готовы оказать помощь на всех этапах работы, предоставляя качественные услуги.


    примеры работ

    Информация была полезна?

    Вам может быть интересно