Новейшие технологии меняют методы работ практически всех специалистов, оперирующих геопространственной информацией. Одной из таких технологий стало лазерное сканирование, позволяющее фиксировать миллионы мельчайших деталей в кратчайшие сроки, что позволило существенно расширить сферу применения традиционной геодезической съемки. Эта технология уже значительно изменила технологические подходы в геодезии, проектировании, строительстве и экспертизе. В настоящее время 3D лазерное сканирование становится востребованным в индустриях образования, туризма, сохранения и управления культурным наследием. И в связи с этим, мы продолжаем тему использования решений компании Leica Geosystems с руководителем группы геодезических решений НПК R.I.S.K. Рашадом Гулиевым и ведущим специалистом в области GIS и лазерного сканирования Эмилем Абдуллаевым.
— Чем занимается ваша группа в составе компании?
Рашад Гулиев: — В сферу нашей деятельности входит решение традиционных топографических и геодезических задач, таких как различного рода предпроектные изыскания в сфере строительства линейных сооружений, трубопроводов, дорожных сетей, водоканалов и т.д. Также мы занимаемся мониторингом зданий и сооружений, кадастровыми измерениями, специализированными измерениями в целях аэронавигации. Наша группа реализовывает проекты как в нашей стране, так и за ее пределами. Нашими заказчиками, наряду с локальными государственными организациями и частными компаниями, являются и международные организации, иностранные компании и государственные организации за рубежом.
Cегодня хотелось бы отдельно отметить специализированные виды деятельности нашей группы, в число которых входит лазерное сканирование и 3D-моделирование для решения различных задач. В отличие от традиционных методов топографии и геодезии такой подход позволяет оперативно и максимально производительно осуществлять большие объемы измерений, получать из них различного рода продукты — 3D-модели, высокоточные ортофотоизображения различных поверхностей, инженерные чертежи и т.д. Технология лазерного сканирования служит также развитию технологических процессов в области обработки наземных измерений. Возникает необходимость освоения многочисленных программ для создания и представления различного рода качественных цифровых продуктов, которые были недоступны для традиционной топогеодезии. Высокие требования предъявляются и к самому компьютерному оборудованию. Одновременная обработка облаков точек, состоящих из десятков миллиардов, требует наличие рабочих станций, обрабатывающих сотни гигабайтов информации за относительно короткий промежуток времени. В нашем случае для обработки объемных облаков точек мы используем профессиональные рабочие станции Dell. Особые требования также предъявляются и к профессионализму специалистов, которые должны владеть знаниями как в области топогеодезии и ГИС, так и компьютерной инженерии. Наши специалисты, помимо прохождения необходимых тренингов, находятся в систематических контактах со специалистами компании-производителя оборудования с целью углубления знаний в сфере используемых нами технологий.
Области применения лазерного сканирования сегодня многогранны. Его применяют при восстановлении и реставрации исторических памятников, при создании и эксплуатации дорожной инфраструктуры, на промышленных объектах разной площади и назначения, включая морские нефтяные платформы, при геометрическом мониторинге объектов и т.д. В диапазон применения лазерных сканеров сегодня входит даже точная и быстрая фиксация места преступления или ДТП, благодаря чему правоохранительные органы получают очень достоверную и высокоточную информацию.
Для одного из наших направлений деятельности, которым является наземное сканирование, мы используем оборудование компании Leica Geosystems. И не без гордости скажу, что наша группа одна из первых принимала участие в проектах по восстановлению историко-архитектектурных памятников города Шуша. Наши работы служили для проектирования реставрации Шушинской крепостной стены и здания Реального училища города. Также мы реализовали и продолжаем реализовывать работы по сканированию исторических памятников в городе Шеки, Исмаиллинском районе и т.д. Более подробно о возможностях и моделях сканеров Leica Geosystems расскажет наш ведущий специалист в этой области Эмиль Абдуллаев.
Эмиль Абдуллаев: — Компания Leica Geosystems AG, входящая в состав корпорации Hexagon, имеет в своем портфолио широкий диапазон лазерных сканеров. Данная технологическая линейка охватывает четыре направления:
- Leica BLK — ряд максимально роботизированных и автономных трехмерных сканеров, включающих такие модели как Leica BLK360, Leica BLK2FLY, Leica BLK ARC и Leica BLK2GO;
- Leica RTC360 — уникальный и самый производительный трехмерный наземный сканер на сегодняшний день во всем мире, со способностью измерения и фиксации 2 млн. точек в секунду;
- Leica ScanStation P30/40/50 — ряд лазерных сканеров, с возможностью сканирования на расстоянии до 1000 м, которые идеально справляются с захватом 3D-геометрии гражданской инфраструктуры и т.д.;
- Leica Pegasus — сканеры мобильного картографирования, которые обеспечивают непрерывный сбор данных как на улице, так и в помещениях.
В последних проектах, в которых участвовала компания R.I.S.K., мы использовали лазерные сканеры Leica BLK360 и Leica RTC360. Вторая модель, захватывая с большой скоростью точки в радиусе 3600 на расстояниях от 50 см до 130 м, позволяет максимально ускорить процесс сканирования на участке работ. Кроме того, в Leica RTC360 сконцентрированы различные технологии, которые упрощают и ускоряют работу инженера. Одна из них — Visual Inertial System (VIS) или инерциальная измерительная система, которая с помощью встроенных 5 специальных камер слежения отслеживает положение сканера в реальном времени в процессе перемещения между точками стояния. Иначе говоря, благодаря технологии VIS сканер всегда понимает, где он находится относительно предыдущей точки стояния, что позволяет полностью автоматизировать процесс сшивки облака точек. Кстати, объем облака точек настраивается в зависимости от требований проекта. Для Шушинской крепостной стены, например, было отсканировано положение 9,5 млрд. точек, а весь процесс занял около четырех дней.
Также в Leica RTC360 применяется система True RTC, представляющая собой усовершенствованную систему захвата HDR-изображений. Сканер оснащен тремя HDR-камерами, разрешение каждой из которых составляет 12 Мр. Учитывая, что каждая камера делает по 12 снимков в каждом цикле, в результате мы получаем рельефную HDR-панораму с разрешением в 432 Мр. Это объективное преимущество сказывается на всех этапах работы со сканером. В ходе работ по сканированию Шушинской крепостной стены и Реального училища города Шуша, Ханской мечети в Шеки и других исторических памятников мы получали модели, построенные из облаков точек, после чего создавались 3D-модели и ортофотоизображения поверхностей.
Что касается модели Leica BLK360, то эта модель в основном используется при сканировании интерьеров. Естественно, Leica BLK360 можно использовать и на открытой местности, в радиусе 3600, но уже на расстоянии до 60 м. В процессе работ нами также используются специальные штативы и лифты для сканерного оборудования, способные поднять сканер на высоту до 8 м.
Освоив работу с лазерными сканерами, мы получили возможность использовать их везде, где это необходимо: в промышленных зонах, при съемке исторических объектов или городских территорий. Удобно и то, что 3D лазерный сканер соединен с портативным компьютером и управляется при помощи специализированного ПО Leica Geosystems. Такое устройство дает возможность определить необходимый диапазон сканирования, задать нужную плотность точек и сохранить полученную информацию. В процессе сканирования устанавливаются и сканируются визирные марки, чтобы обеспечить последующую привязку, связать все полученные облака точек в единую систему координат. Кроме того, чтобы пользователю было проще обрабатывать облако точек, Leica Geosystems предлагает программные модули, способные взаимодействовать с некоторыми распространенными САПР, позволяющие из созданной однажды 3D-модели здания впоследствии извлечь модель какой-то отдельной его части или, например, сечение.
— Кроме сканирования, вы упоминали про мониторинг объектов с помощью технологий Leica Geosystems. В чем заключаются нюансы этой работы?
Рашад Гулиев: — Благодаря использованию лазерных сканеров становится возможным то, что с их помощью можно проводить также и высокоточный геометрический мониторинг сложных объектов в процессе их строительства и эксплуатации, отслеживая, как ведет себя не только конструкция в целом, но и ее отдельные элементы. Например, промежуточное сканирование во время строительства или установки сложных элементов конструкций позволяет выявить их отклонения от значений, заданных техническим проектом. В процессе эксплуатации зданий и сооружений также возможно использование сканеров для выявления возникших деформаций как самой конструкции, так и ее отдельных элементов.
В направлении геодезического мониторинга за зданиями, сооружениями и отдельными конструкциями по желанию заказчика мы можем использовать два подхода. Один из них — это традиционный регулярный (систематический) мониторинг объектов на предмет выявления деформаций с использованием различных технологий и оборудования. Сюда можно отнести отдельные или комплексные определения с помощью высокоточного нивелирования, GNSS-измерений, тахеометрических измерений, сканирования и т.д., в соответствии с программой мониторинга. Такой подход мы использовали и используем, например, на объектах нефтяной промышленности, а именно при мониторинге за деформациями огромных нефтяных резервуаров с плавающими крышами, когда небольшой крен резервуара может привести к стопору плавающей крыши со всеми вытекающими негативными экономическими последствиями. Систематический мониторинг позволяет предупредить такую опасность и вовремя принять меры по устранению возможных нежелательных результатов. Второй подход — это автоматизированные технологические решения для мониторинга деформаций в режиме on-line. И здесь отмечу, что общемировым лидером в области высокотехнологических решений для геодезического мониторинга также является швейцарская компания Leica Geosystems. Например, одно из таких решений мы применили для мониторинга исторического памятника — известной 58-метровой дымоходной трубы фабрики Тагиева, вокруг которой сегодня осуществляются активные строительные работы. Задача стояла следующим образом: не позволить разрушиться или деформироваться этому историческому памятнику по причине ведущейся стройки. С помощью оборудования, установленного на различных ярусах этой трубы, и специализированного програмного продукта Leica Geosystems был обеспечен постоянный и непрерывный on-line мониторинг, благодаря чему инженеры строительной компании, ведущей работы, могут моментально получить сообщения на электронную почту или в виде SMS в случае, если какие-то стандартные показатели деформаций выйдут за границы допустимого. Дальше уже следуют инженерные решения, как укрепление фундамента трубы или укрепление отдельного яруса. Неплохо было бы такую технологическую практику реализовать и на массе высотных объектов, которых сегодня стало так много в Баку. Уверяю вас, что поставка и реализация таких решений в рамках строительных проектов потребует относительно небольших финансовых затрат, предохраняя при этом строительные и эксплуатационные компании от возможных больших расходов в будущем.
— Сколько человек работает в вашей группе и кто они по образованию?
Рашад Гулиев: — На данный момент в нашей группе работает 7 человек. В основном это геодезисты, топографы и GIS-специалисты, которые находятся в процессе постоянного развития, так как технологии на рынке стремительно меняются. Приходят к нам и ребята по программе интернатуры, которую реализует наша компания. Кроме того, при работе с заказчиками, запросы которых, в зависимости от сферы деятельности, могут кардинально отличаться, мы тоже продолжаем учиться. Например, проектировщика интересует одно, геолога — другое, а археологу будут нужны совершенно другие данные. А в такие нюансы при создании 3D-моделей следует вникать очень глубоко. Поэтому самообразование также является одним из основных направлений нашей деятельности.
— Какие работы осуществляет сейчас группа геодезических решений НПК R.I.S.K. в сфере лазерного сканирования?
Рашад Гулиев: — На текущий момент мы одновременно ведем два проекта, один из которых был упомянут выше и связан с восстановлением исторического и архитектурного наследия, развития туризма в Азербайджане в поселке Басгал Исмаиллинского района. Этот комплекс включает широкий ряд культурных объектов, среди которых мечети, музеи и дома исторических личностей, в частности, дом, где останавливался великий полководец Нуру Паша. Ведется измерение и сканирование этих объектов, прилегающей инфраструктуры, рельефа местности. Еще один проект сейчас реализуется в Гедабекском районе на территории древнего и малоисследованного памятника Азербайджана — «Кероглу галасы». После сканирования объектов и создания 3D-моделей их ждет реконструкция и восстановление. Оба этих проекта выполняются на основании договоров с ЗАО «BİMD». С этой компанией нас связывает множество как уже завершенных, так и перспективных проектов. Надеюсь, что наше участие в исследованиях этих уникальных памятников истории Азербайджана поможет пролить свет на многие тайны прошлого.
Будем рады оказать вам поддержку во внедрении решений и технологий Leica Geosystems. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с [email protected].
(+99412) 497 3737 | https://risk.az
