Методика предварительной обработки данных мобильного лазерного сканирования для построения цифровых моделей поверхности автомобильных дорог.
Заказать уникальную дипломную работу- 69 69 страниц
- 18 + 18 источников
- Добавлена 09.04.2020
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Введение 3
1. Сущность технологии мобильного лазерного сканирования 5
1.1 Понятие мобильного лазерного сканирования (МЛС) 5
1.2 Достоинства и недостатки метода МЛС. 12
1.3 Современные мобильные лазерные сканирующие системы 15
1.4 Применение МЛС при съемке автомобильных дорог 18
2. Методика обработки данных МЛС для построения цифровых моделей поверхности автомобильных дорог 27
2.1 Сущность предварительной обработки данных МЛС 27
2.2 Калибровка данных МЛС (Riprocess и TerraSolid - Microstation) 31
2.3 Методика уравнивания данных МЛС 32
2.5 Методика построения цифровой модели поверхности автомобильной дороги 38
3 Исследования методики предварительной обработки данных МЛС для построения ЦМП автомобильной дороги 40
3.1 Исходные данные 40
3.2. Предварительная обработка данных МЛС 41
3.3 Построение ЦМП автомобильной дороги 55
4 Обеспечение безопасности жизнедеятельности и охраны труда при мобильном лазерном сканировании автомобильных дорог 60
5 Экономическое обоснование работ по мобильному лазерному сканированию автодорог 62
Заключение 64
Список ЛИТЕРАТУРЫ 66
ПРИЛОЖЕНИЕ А 69
Эта операция выполняется при помощи функции «Define Tie Lines» программного модуля TerraMatch, как и делалось ранее для проекта в целом (слайд 11). Однако, для обрабатываемого блока с максимальными ошибками устанавливались более жесткие параметры поиска связующих линий. В данной работе устанавливалась частота связующих линий в 0,5 м при длине линий в 1 м. Чтобы избежать влияния колейности на вносимые поправки, структурные линии строились вдоль направления дороги. Дополнительное уравнивание помогло существенно сблизить положение уровней поверхности дороги, но не устранило двоение полностью (слайд 12). Для устранения ошибок, не ликвидированных дополнительным уравниванием, а также для корректного совмещения данных соседних проектов и избегания переноса ошибок и возникновения краевых эффектов между проектами при построении ЦМП производится сглаживание поверхности. В настоящей работе для проверки влияния параметров сглаживания на конечный результат устранения максимальных ошибок в пределах блока, содержащего их, ЦМП была построена двумя способами: с результатами обоих проездов и с отключенным результатом одного проезда. Больший радиус сглаживания, который теоретически должен был дать более плавную модель поверхности, при его применении к участку повторного уравнивания данных, не позволил ее получить. Более приемлемой оказалась поверхность, построенная на основании данных одного проезда с использованием меньшего радиуса сглаживания (слайд 13). За пределами блока с максимальными ошибками поверхность дороги строилась на основе уравненных данных по обоим проездом с шагом сглаживания 10 см. В настоящей работе в полуавтоматическом режиме на основании обнаружения точек перегиба поперечного профиля был найден и отрисован один вид структурных линий дороги – откосы. Отрисовка этого типа структурных линий была выполнена как на блок с максимальными ошибками, так и на соседние блоки. (слайд 14). Здесь на поверхности дороги имеются локальные всплески, которые приходится удалять в ручном режиме, применяя к локальному участку тот же параметр сглаживания, как и к поверхности на участке с наибольшими ошибками (слайд 15). Однако, данные одного из проездов при этой процедуре не исключаются.
Результаты работы говорят о том, что в настоящее время программы обработки данных мобильного лазерного сканирования еще не готовы выполнять камеральную обработку в полностью автоматическом режиме, для их использования требуется участие оператора, способного определить ситуацию, подобную необходимости отключения данных одного из проездов и принять меры для обработки имеющихся данных таким образом, чтобы минимизировать ошибки в них и получить с их помощью корректный результат (слайд 16).
1.Алтынцев М. А., Иптышева М. А. Совместная обработка данных мобильного лазерного сканирования и цифровой наземной фотосъемки для построения единого массива точек // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2018. №1. – сс. 87 – 95
2.Алтынцев М. А., Макаров А. М. Проблемы автоматизированного определения характерных линий автомобильных дорог по данным мобильного лазерного сканирования // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2018. №1.– сс. 96 - 104
3.Алтынцев М. А., Сабер Каркокли Х. М. Особености предварительной обработки данных мобильного лазерного сканирования // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2019. №1. – сс. 239 – 248
4.Голубева А. П., Алексеева З. Е. Современное состояние нормирования геодезических работ с использованием спутниковых навигационных систем // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2010. №-3.– сс. 33 - 37
5.Комиссаров А.В. Теория и технологии лазерного сканирования для пространственного моделирования территорий. Диссертация на соискание звания доктора технических наук по специальности 25.00.34 «Аэрокосмические исследования Земли, фотограмметрия» Новосибирск – 2015
6.Медведев В. И., Сарычев Д. С., Скворцов А. В. Предварительная обработка данных мобильного лазерного сканирования в системе IndorCloud // ООО «ИндорСофт». 2014. №2 (3). – сс. 67-74.
7.Мотуз В. О., Сарычев Д. С. Применение лазерного сканирования и 3D-моделей в жизненном цикле автомобильных дорог // ООО «ИндорСофт». 2014. №1 (2). – СС. 12 - 15
8.Официальный сайт компании Riegl [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.riegl.ru/Produktsiya
9.Официальный сайт компании «АГМ Системы»l [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.agmsys.ru/products/
10.Петров М. В. Опыт использования мобильной системы лазерного сканирования lynx mobile Mapper m1 для решения задач проектирования ремонта автомобильных дорог // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2013. №3. – сс.101 - 106
11.Райкова Л. С., Петренко Д. А. Строительство автомобильных дорог на основе 3D-моделей // ООО «ИндорСофт». 2014. №2 (3). - сс 81-85
12.Сайт компании «Империком Гео» (официального дилера Topcom Corporation в России) [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://imgeo.ru/laser-and-scanner/mobile/topcon
13.Середович В.А., Алтынцев М.А., Попов Р.А. Особенности применения данных различных видов лазерного сканирования при мониторинге природных и промышленных объектов // Вычислительные технологии т. 18. 2013 – сс. 141-144
14.Середович В. А., Алтынцев М. А., Попов Р. А. Выбор методики уравнивания данных мобильного лазерного сканирования в зависимости от качества полученных данных и снимаемой территории // 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. 142-149.
15.Технологии будущего: лазерное сканирование // Сайт «Геоматика» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://geomatica.ru/clauses/tehnologii-budushhego-lazernoe-skanirovanie/
16.Фрейдин А.Я. Трехмерный лазерный сканер: принцип работы и область применения // Мир измерений – 2007 – сс. 1-2
17.Шануров Г. А., Половнев О. В., Манилова А. Д. Способ обработки результатов топографической съемки, выполненной с использованием мобильного сканирующего комплекса // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2016. – № 3. – С. 42–47.
18.Guan, H. Automated extraction of road information from mobile laser scanning data [Text] : A thesis for the degree of Doctor of Philosophy in Geography /H. Guan. - Waterloo, Ontario, Canada, 2013. - 201 p.
Вопрос-ответ:
Какие преимущества и недостатки имеет метод мобильного лазерного сканирования?
Метод мобильного лазерного сканирования имеет следующие преимущества: высокая точность съемки, возможность получения данных в реальном времени, возможность сканирования больших территорий. Однако у этого метода есть и недостатки: высокая стоимость оборудования, невысокая скорость сканирования, а также сложности с обработкой большого объема данных.
Какие существуют мобильные лазерные сканирующие системы?
На сегодняшний день существует несколько различных мобильных лазерных сканирующих систем, таких как Velodyne HDL-64E, Riegl VMX-450, Optech Lynx и другие. Каждая из них имеет свои особенности и характеристики, но основная задача всех этих систем - получение трехмерной модели поверхности автомобильной дороги.
В чем заключается методика предварительной обработки данных мобильного лазерного сканирования?
Методика предварительной обработки данных мобильного лазерного сканирования включает в себя следующие шаги: сбор данных с помощью мобильной лазерной сканирующей системы, фильтрацию шума и выбросов, регистрацию облака точек, сглаживание поверхности, удаление непреодолимых препятствий и другие операции. Таким образом, предварительная обработка данных позволяет получить качественную и точную цифровую модель поверхности автомобильной дороги.
Какие возможности имеется при применении метода мобильного лазерного сканирования для съемки автомобильных дорог?
Метод мобильного лазерного сканирования позволяет получить детальную и точную трехмерную модель поверхности автомобильной дороги. С помощью этого метода можно измерить высоту различных элементов дороги, определить кривизну дороги, выявить повреждения и трещины. Также этот метод позволяет делать быструю оценку состояния дорожного покрытия и производить планирование ремонтных работ.
Какова сущность технологии мобильного лазерного сканирования?
Сущность технологии мобильного лазерного сканирования заключается в использовании лазерного сканера, установленного на специальном транспортном средстве, для сбора данных о трехмерной структуре поверхности объекта. Лазерный сканер излучает лазерный луч и регистрирует время, отраженное от поверхности объекта. По этим данным можно воссоздать точную трехмерную модель объекта, такую как автомобильная дорога.
Какова сущность технологии мобильного лазерного сканирования?
Мобильное лазерное сканирование (МЛС) - это процесс получения точных трехмерных данных о поверхности объекта с помощью специализированного сканера, установленного на мобильной платформе, такой как автомобиль или дрон.
Какие есть достоинства и недостатки метода мобильного лазерного сканирования?
Достоинства метода МЛС включают высокую точность сбора данных, высокую скорость сканирования и возможность получения информации о поверхности объектов в труднодоступных местах. Однако, недостатками являются высокая стоимость оборудования и зависимость от условий освещенности.
Какие современные мобильные лазерные сканирующие системы существуют?
На сегодняшний день существует множество мобильных лазерных сканирующих систем, таких как Velodyne VLP-16, Riegl VMX-1HA и Leica Pegasus:Backpack. Каждая система имеет свои особенности и применяется в разных сферах, включая съемку автомобильных дорог.
В каких случаях применяется мобильное лазерное сканирование при съемке автомобильных дорог?
Мобильное лазерное сканирование применяется при съемке автомобильных дорог для создания цифровых моделей поверхности, которые могут быть использованы при проектировании и модернизации дорожных систем. Это позволяет точно определить геометрию дороги, включая высоту дорожного покрытия и расположение препятствий.
Какова методика обработки данных мобильного лазерного сканирования для построения цифровых моделей поверхности автомобильных дорог?
Методика обработки данных МЛС включает несколько шагов, таких как фильтрация выбросов и шумов, регистрация сканированных точек, создание облака точек и построение цифровой модели поверхности. Каждый шаг выполняется с использованием специального программного обеспечения, которое позволяет получить точную и надежную модель поверхности дороги.
Каким образом работает технология мобильного лазерного сканирования?
Технология мобильного лазерного сканирования (МЛС) основана на использовании лазерного сканера, установленного на специальном автомобиле или устройстве. Лазерный сканер излучает лазерный луч, который отражается от поверхности и возвращается обратно к датчику сканера. Датчик регистрирует время, за которое лазерный луч прошел путь до поверхности и обратно. Используя эти данные, сканер создает точки в трехмерном пространстве, которые в последствии используются для построения цифровой модели поверхности.
Какие достоинства и недостатки имеет метод мобильного лазерного сканирования?
Метод мобильного лазерного сканирования (МЛС) имеет несколько достоинств. Во-первых, он позволяет получить точные и детализированные данные о поверхности объекта. Во-вторых, сканирование проводится на ходу, что ускоряет процесс съемки и обработки данных. В-третьих, МЛС может использоваться для сканирования больших территорий и объектов, таких как автомобильные дороги или городские площади. Однако, у метода МЛС есть и некоторые недостатки. Во-первых, для проведения сканирования требуется специальное оборудование, что делает этот метод более затратным и сложным. Во-вторых, сканирование с использованием лазерного луча может быть ограничено препятствиями, такими как деревья или здания, которые могут мешать достичь полной точности данных.