TerraModus. Kaip viskas prasidėjo. Susipažinkime.

Pirmieji skenavimai. Problemos. Iššūkiai.

Lietuvoje 3D lazerinio skenavimo veiklą pradėjome vieni iš pirmųjų. Susidūrėme su daugybe problemų. Pradedant kompiuterio techninių galimybių trūkumu, o baigiant tuo, kad nebuvo specializuotos programinės įrangos 3D lazerinio skenavimo duomenims skaitmenizuoti AutoCAD programinėje įrangoje. Pirmasis objektas, kuriam buvo pritaikytas 3D lazerinis skenavimas buvo Kaune Sanavorių pr. 2007 metais. Tai buvo daugiabučio renovacijos projektas, kuriam buvo reikalingi fasadų brėžiniai ir sienų vertikalumo kontrolinės nuotraukos. Šiame objekte naudojome Riegl Z420i 3D lazerinį skenerį, o taškų masyvą apdorojome Riegl PĮ, kuri buvo komplektuojama kartu su skeneriu. Taškų masyvo fragmentus įsikėlinėdavome į AutoCAD PĮ *.DXF formatu. Tuo metu nebuvo jokios papildomos analizavimo galimybės darbui su taškų masyvais kokią turime dabar. Į vieną DXF failą tilpdavo iki 100 tūkts. taškų, o visas skenavimo projektas sudarydavo 10-200 milijonų taškų. Galite įsivaizduoti koks buvo vargas dirbti su viso projekto duomenimis…

 



fasadas

Sekantis, ko gero vienas sudėtingiausių objektų ir šiai dienai, buvo Kauno archikatedra. Tai buvo pirmas kultūros paveldo objektas, kuriame atlikome matavimus. Matavimai buvo atliekami ne tik pastato išorei ir vidui, bet ir viduje esantiems altoriams. Kadangi atlikti 3D lazerinį skenavimą jau mokėjome sunkesnė užduotis buvo sudaryti šio objekto išsamią ir tikslią dokumentaciją: fasadų brėžinius, aukštų planus, pjūvius, altorių detalizacijas.

altorius

Neužilgo, 3D lazerinio skenerio galimybėmis susidomėjo ir archeologai. 3D lazerinio skenavimo taikymas Lietuvos archeologijoje prasidėjo nuo Rokantiškių piliakalnio ir Trakų pilies archeologinių kasinėjimo darbų. Nežiūrint į tai, kad 3D lazerinis skeneris greitai ir tiksliai užfiksuodavo sudėtingų formų paviršius, kai kuriose vietose buvo sudėtinga atlikti darbus dėl techninių kliūčių, kasinėjimų perkasos būdavo siauros, o tuo metu turimo skenerio minimalus skenavimo atstumas ir dideli gabaritai apsunkindavo 3D matavimų atlikimą.

Archeologoniai kasinėjimai

Duomenų procesinimo eksportas.

Greitai ir profesionaliai perpratus 3D taškų masyvo apdorojimo paslaugas Lietuvoje nuo 2010 metų savo paslaugas pradėjome siūlyti užsienio šalims. Apsilankėme ne vienoje InterGeo (tarptautinėje geoinformacinių technologijų) paradoje Vokietijoje. Vienas iš pirmųjų tarptautinių užsakymų buvo Karkasonė: miestas-tvirtovė Prancūzijoje, kurio tikslas buvo sudaryti 3D tvirtovės modelį turizmo tikslais. Matavimai šiam objektui buvo vykdomi Lidar metodu iš pilotuojamo orlaivio.

carcasone

Kiti nemažai svarbūs pirmieji užsakymai buvo iš Vokiečių, kuriems teko ruošti mokyklų, visuomeninių pastatų, bažnyčių dokumentaciją. Sėkmingai atlikus pirmuosius užsakymus iš užsienio ir užsibrėžus aukštus kokybės reikalavimus iki šiol sėkmingai vykdome 3D skenavimo duomenų apdorojimo paslaugas Europos ir rytų Azijos šalims. Šiuo metu turime partnerių iš: Japonijos, Danijos, Latvijos, Norvegijos.

Skenavimo taikymas įvairiuose objektuose

Mes esame atlikę įvairių darbų panaudojant nuotolinius matavimo metodus: įskaitant pastatų renovaciją – rekonstrukciją; meno kūrinių apmatavimus; gatvių, kelių, geležinkelių stočių topografiją; gamyklų – fabrikų modeliavimą; apmatavimus kultūros paveldo objektams; archeologiniams tyrinėjimams; karjerų tūrių – plotų skaičiavimams; deformacijų stebėjimams bei daugelyje kitų projektų. Kiekvienas užsakymas turi skirtingas užduotis, todėl svarbu užfiksuoti kuo tikslesnę esamą situaciją. Atlikus tiek skirtingų užsakymų galime išvardinti pagrindines pritaikymo sritis, kur 3D lazerinis skenavimas turi išskirtinių pranašumų lyginant su kitais metavimo metodais:

  • Architektūra. Renovacijos – rekonstrukcijos projektai.
  • Kultūros paveldas
  • Archeologija
  • Tūrių ir sudėtingų plotų skaičiavimai.
  • Kontroliniai matavimai. Deformacijų analizė. Monitoringas.

Aerokartografavimas.

Pirmą kartą prie aerokartografavimo projekto prisidėjome 2010 metų vasarą kai buvo vykdomas didžiųjų Lietuvos miesto LIDAR skenavimas ir aerofotografavimas. Nuo 2013 metų pabaigos pradėjome taikyti aerokartografavimą panaudojant ultralengvą orlaivį ir bepilotį lėktuvėlį teritorijų kartografavimui. Siekiamas rezultatas buvo ortofotografinis žemėlapis ir DSM (skaitmeninis paviršiaus aukščių modelis). Tai mums leido paspartinti ir palengvinti didelių teritorijų kartografavimą, karjerų – gamybinių sandėlių tūrių skaičiavimus ir durpynų produkcijos matavimus. Šiuo metu galime pasiūlyti 10 kartų detalesnius ortofotografinius žemėlapius (GSD 3-5cm) už dabartinius ORT10LT (GSD 50cm) žemėlapius. Žemiau pateiktuose fragmentuose įvertinkite skirtumus.

ortofoto_skirtumas

3D lazerinio skenavimo įrangos atsinaujinimas. Nauji iššūkiai.

Išdirbus 7 metus su Riegl 3D lazeriniu skeneriu išsamiai susipažinome su lazerinio skenavimo duomenų apdorojimu ir skenavimo darbais. Todėl renkantis naują įrangą tiksliai žinojome ko mums reikia. Rinkdamiesi naują techninę įrangą norėjome didinti skenavimo lauko darbų produktyvumą ir sumažinti galutinio produkto įgyvendinimo terminus bei kaštus. Suteikiant savo klientams išsamesnę – tikslesnę dokumentaciją ir patogesnius analizavimo įrankius.

Pirmas objektas atliekamas su nauja technine ir programine įranga tapo tikras iššūkis, nepaisant to, kad turėjome 7 metų patirtį dirbant su 3D lazeriniu skeneriu. Kardinaliai pasikeitė 3D skenavimo duomenų kiekiai, kuriuos reikėjo apdoroti su nauja dar nepažįstama programine įranga. Per nepilnas 15 dienų pavyko užfiksuoti ~15 000 kv. metrų pastato ploto ir ~ 600 m. fasado perimetro. Iš viso buvo padaryta 2320 skenavimo pozicijų, kurios buvo sujungtos į bendrą sistemą apjungiant pastato aukštų planus, fasadus, rūsius, stogą. 3D taškų masyvo bendras projekto dydis siekė 350000000 taškų ir 230 GB duomenų. Susidorojus su šiuo nelengvu iššūkiu, mūsų lūkesčiai naujai įrangai pasiteisino.

Naujos ir senos 3D lazerinės techninės įrangos palyginimas

Atsinaujinus įrangą ženkliai pagerėjo techninės charakteristikos ir atsirado naujos galimybės. Dabar darbus galime atlikti greičiau – pigiau ir pasiūlyti išskirtinių galimybių.

Techninė charakteristika Sena įranga Naujoji įranga
Matavimo atstumas Iki 1 km. Iki 330 m.
Mažiausias matavimo atstumas 2 m. 40 cm
Matuojamas laukas  Naujoji_iranga
Matavimo tikslumas 10 mm 2.2 mm
Matavimo detalumas 8 mm Nuo 0.2 mm iki 1.2 mm
Fotokamera Papildoma Integruota


naujasis_skeneris

Matavimo duomenų fragmentai iš šių skirtingų skenerių.

Naujojo skenerio duomenys pateikiami dešinėjė paveikslų pusėje. Šiame paveiksle matomas akivaizdus matavimo duomenų detalumo skirtumas.

langas

Šiame paveiksle pateikiamas 3D lazerinio skenavimo duomenų (taškų masyvo) tikslumas. Kuris pasikeitė nuo 2cm iki 2mm.

pjuvis

Šiame paveiksle pateikiamas naujosios įrangos taškų masyvas su realiomis spalvomis.

3D lazerinio skenavimo duomenys

fasadas_KLP