Лазерлік сканерлер

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Факультеті: «География және табиғатты пайдалану»

Кафедрасы : «Картография және геоинформатика»

СӨЖ

Тақырыбы: « Заманауи геодезиялық аспаптар

және қолданылу аясы»

Орындаған: Абылқасымовва Ж. А.

Тексерген: Қожаев Ж. Т.

Алматы-2020 жыл

Жоспары:

Кіріспе
Негізгі бөлім

Лазерлік сканерлер
Лазерлік сканерлеудің артықшылықтары мен кемшіліктері
Лазерлік сканерлеумен шешілетін тапсырмалар
Leica RTC360 лазерлік сканері

Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

КІРІСПЕ

Қазіргі заманауи геодезиялық аспап - ол электроника, дәл механика, оптика, және басқа ғылымдардан тұратын жоғарғы технологиялық өнім. Ал спутниктік навигациялық жүйені қолдану геодезиялық аспаптардың жаңа цивилизациясы болып саналады.

Материалдарды сандық өңдеу әдісінің дамуы стандартты түрдегі өнімдер - сандық карта, әр түрлі мақсаттағы пландар, сандық фотопландар, сонымен қатар өнімнің жаңа түрлерін - 3D модельдер, оперативті және планды мониторингке ақпараттар алуға мүмкіндік беретін жаңа эффектілі технологияны түзеді.

Келешектегі даму бағыты - ол өлшемдерді толығымен автоматтандырып, және жаңа технологиялар құрастыру. Стандартты технологияларға қарағанда, арнайы әдістер кез - келген бір өлшеуді тез арада және өте жоғары дәлдікпен алуға мүмкіндік тудырады. Технология саласындағы прогресстер салдарынан қағаз карталар толығымен сандық карталарға ауыстырылды.

Геодезиялық өлшемдер кеңістікте координата мен бұрыштарды өлшеудің негізін қалайды. Қазіргі уақытта геодезиялық өлшемдерде қолданатын аспаптар, заман талабына сай, лазерлі- компьютерлі технологияларға көшті. Сондықтанда, өлшемдердің дәлдігін қажет еткенде қандай технология әдісімен орындалғанын қарастырады.

Қазіргі уақатта геодезия мен картографияда пункттердің орналасу координаталары мен карта жасауда жаңа әдістерді қолданады. Көптеген ғылыми - техникалық және геодезиялық өндіріс ұйымдары, өлшеу қорытындысын шұғыл және электронды сандық карта тұрінде беретін спутниктік технологияны қолдануға көшті. Спутниктік позиционирлеу әдісі навигацияда, жүк және жолаушы тасымалдарында, мұнай және газ, құрылыс салаларында жиі қолданылады.

1. Лазерлік сканерлер

Лазерлі сканер қажетті объектілер моделінің кеңістіктегі координаталарын тез арада анықтап, түсіруге арналған. Лазерлі сканердің жұмыс істеу принципі электронды тахеомертге ұқсас және түсірілетін объектіге дейінгі аралықтарды өлшеп, нәтижесінде әрбір нүктенің координаталарын анықтауға арналған. Өлшеу жылдамдығы секундына 2000-5000 нүктеге дейін қамтиды. Негізгі принципі, сәуле таратушыдан лазер шоғыры объект беткейінен шағылып, қабылдағышқа қайта түседі. Алдын ала берілген реті бойынша призма айналып, лазер шоғырын горизонталь және вертикаль жазықтықта таратады.

Көптеген шығарылып отырған сканерлер барлық салаларда қолданыла бермейді. Олар конструктивтік ерекшеліктері мен техникалық көрсеткіштері жағынан арнайы бір объектілер класына ғана тиімді болуы мүмкін. Мысалы, олардың техникалық параметрлеріне сүйене отырып, инженерлік түсірістерге Cyra Technologies(США), Callidus (США), ал жерасты тау-кен жұмыстары үшін Optech (Канада) сканерлерін ұсынуға болады. Архитектура және азаматтық құрылыстар үшін Mensi (Франция) сканерлері келеді. Лазерлік сканерлердің кейбір модельдері жоғарғы дәлдікті қажет етпеген жағдайда 2, 5км дейінгі аралықты түсіре алады. Дәлдігі жоғары түсірістерге Riegl Lazer Measurement Systems GmbH (Австрия) сканері жақсы келеді.

Схема түрінде сканердің жұмыс істеу принципін бірнеше негізгі бөлімге бөлуге болады:

Өлшеу тұғыры, онда сәуле таратушы лазер мен қабылдағыш орналасқан;
Айналып тұратын призма - вертикаль жазықтықта сәуле шоғырының тең тарауын қамтамасыз етеді.
Горизонталь айналымның іздеу жетегі
Компьютер - түсірісті басқару және деректерді жадқа жазуға арналған.

Лазерлік сканерді жасап шығарушы компанияларға Riegl Lazer Measurement Systems GmbH (Австрия), Cyra Technologies (США), Callidus (США), Optech (Канада), Mensi (Франция) жатқызуға болады, соңғы кезеңдері өзінің жаңа туындысын Leica (Швейцария) ұсынды.

2. Лазерлік сканерлердің артықшылықтары мен кемшіліктері

Алдыңғы қатарлы лазерлік сканерлер технологиясының танымалдығы классикалық түсіру әдістерімен салыстырғанда бірқатар артықшылықтарға негізделген:

Түсіру жылдамдығы. Сканер түріне және шешілетін міндеттер шеңберіне байланысты объектіні түсіруді орындау жылдамдығы бірнеше есе жылдамырақ, ал кейбір жағдайларда, мысалы, жетуі қиын аудандарды әуедегі лазерлік сканерлеу кезінде ондаған және жүздеген есе жылдамырақ.
Деректердің нақтылығы мен ақпараттылығы. Лазерлік сканерлеу арқылы алынған деректер объектінің геометриялық параметрлерін толығымен көрсетуге және тек пішінін ғана емес, зерттелетін беттің сипатын де егжей-тегжейлі сипаттауға мүмкіндік береді, бұл стандартты әдістермен түсіру кезінде алу мүмкін емес.
Қауіпсіздік. Өлшеулердің қалдықсыз әдісін қолдану есебінен лазерлік сканерлеу адамның тікелей түсіру объектісінде болуын талап етпейді. Бұл қауіпті немесе ең қиын аудандарда да дәл деректерді алуға мүмкіндік береді.
Өңдеу процесін автоматтандыру. Толық сандық деректер форматы оларды өңдеу процесін барынша автоматтандыруға және нәтижеге субъективті факторлардың әсерін іс жүзінде болдырмауға мүмкіндік береді.

Лазерлік сканерлердің кемшіліктері:

Көптеген сканерлерде 0 ° C-тан төмен емес температурада жұмыс істеу ұсынылады, ол қыста далалық жұмыстарға шектеулер қояды, дегенмен кейбір модельдер -20 ° C температурада жақсы жұмыс істейді;
Бүгінгі күнге дейін лазерлік сканерлеу жүйелерінің ешқайсысында жеке сканерлеуді бір координат жүйесіне тікелей байланыстыратын жалпы станцияның функциялары жоқ, өйткені әр тұрақты нүктеден сканерлеу құрылғының координат жүйесінде жүзеге асырылады; сондықтан сканердің бақылау нүктелерінің (бағаларының) координаттарын анықтау үшін қосымша геодезиялық құрылғы қажет;

3. Лазерлік сканерлеумен шешілетін тапсырмалар

Жобалау. Лазерлік сканирлеу деректерін әр түрлі толығымен салынбаған құрылыстарды немесе ғимараттарды қайта тұрғызу жобаларын құруда аса сенімділікпен қолданылады. Осы лазерлік сканирлеу жағдайларында күрделі өлшеу жұмыстары немесе аяқ баса алмайтын фасадтарды түсіру жұмыстары толығымен орындалмайды.

Деформациялық мониторинг. Түрлі цикл деректері бойынша құрылған модельдерді қабаттастыра отырып, іс жүзінде беткейдің кез келген нүктесінің мәні мен деформация (жарықшақ) бағыты есептеледі.

Көлемді есептеу . Тау-кен саласында және әр түрлі құрылыстарда, дәлірек айтқанда, таужыныстары мен пайдалы қазабалар үйінділері және көлік жолдары немесе құрылыстық оржолдардың көлемін анықтауға тура келеді. Осы аталмыш объектілердің көлемдерін анықтауда түсіріс жұмыстары орындалып, санаулы уақыт ішінде анықталатын көлемнің қателігі 1%-дан төмен мәнді береді.

Қайта жасау (реставрация) . Күрделі беткей модельдерін ала отырып, реставратор өзіне қажетті модельді виртуальды түрде жалғастырып жасай алады. Әрине, бұл лазерлік сканердің толық мүмкіндігі емес. Технологияны өндіріске енгізу процесінде тапсырыс берушілердің сұраныстары артып, осы әдісті қолдану мүмкіндіктері артуда. Ал лазерлі сканирлеудің экономикалық жағынан өте тиімді, әрі ұтымды екені практикада айқын көрсетілуде. Осындай лазерлік технологияның бірі - ILRIS-3D.

Тау-кен саласы . Лазерлік сканер - карьердегі маркшейдерлік жұмыстардың тиімділігін арттырады. Бұл бұрғылау-аттыру жұмыстарынан кейінгі үйіндінің моделін тез алуға мүмкіндік береді. Сөйтіп, руда сапасын тиімді бақылауға мүмкіндік береді.

4. Leica RTC360 лазерлік сканері

Leica RTC360 лазерлік сканері (Сурет-1) - бұл объект туралы үш өлшемді ақпаратты жинауға арналған өте ықшам, заманауи және нәтижелі шешім. Сканерлеудің жылдамдығы секундына 2 000 000 нүкте және 3 HDR камераның болуы панорамалық сканерлеу мен суретке түсіру уақытын 2 минутқа дейін қысқартады. Құрылғының салмағы аз болғандықтан, оны штативтен алып тастамастан, оны нүктеден екінші орынға ыңғайлы түрде ауыстыруға болады, бұл перфорацияға кететін уақытты едәуір қысқартады. Сканер VIS технологиясымен жабдықталған (Visual Inertial System - бейнені өңдеуге негізделген инерциялық жүйе), соның арқасында құрылғы алдыңғы тұру нүктесіне қатысты қай жерде екенін әрдайым түсінеді. Бұл нүктелік бұлтты тігу процесін толығымен автоматтандыруға мүмкіндік береді.