ЛАЗЕР ВЫХОДИТ В ПОЛЕ
Новейшие технологии в геодезии и топографии
Петербургские изыскатели впервые выполнили топографическую съемку
местности для проекта реконструкции участка автомагистрали М10 (Россия)
с помощью воздушного лазерного сканирования.
Применение новейшей технологии позволило выполнить объемный проект с
высокой точностью, в кратчайшие сроки и минимальными затратами.
Инженерно-изыскательские работы для строительства и реконструкции крупных
транспортных объектов ассоциируются с длительными и малокомфортабельными
экспедициями, полевыми работами в любое время года и при любой погоде.
Иным образом получить топографическую съемку прежде действительно было
невозможно.
Наши представления о геодезии и топографии могут кардинально измениться
благодаря приходу новейших скоростных, наукоемких и эффективных технологий
– воздушного и наземного лазерного сканирования.
Именно к лазерному сканированию обратились специалисты топографо-геодезических
изысканий Группы предприятий «Дорсервис» при выполнении топографической
съемки для проекта реконструкции участка автомагистрали М10 (Россия).
Лазерное сканирование – новейшая технология, применяемая с 2000 года.
Области ее применения разнообразны: от нефтегазовой и горной промышленности,
электроэнергетики, картографирования городских ландшафтов до дорожного
и лесного хозяйства. Основные достоинства технологии в том, что она
позволяет проводить изыскания больших объемов с высокой точностью, в
кратчайшие сроки и в любом регионе. Применение ее многократно удешевляет
проект.
Новая технология сразу была «подхвачена» и оценена нефтяниками и газовиками,
изыскательские работы в структуре производства которых особенно объемны
и трудозатратны.
Логично, что дорожные строители тоже не остались в стороне от современных
технологий.
Об опыте применения лазерного сканирования для топографической съемки
рассказывает заместитель начальника отдела топографо-геодезических изысканий
ГП «Дорсервис» Игорь Игоревич Островский.
– Отдел получил задание на проектирование реконструкции автомобильной
дороги М10 (Россия) от Москвы через Тверь, Новгород до Санкт-Петербурга.
Протяженность участка порядка 70 км, причем до 70% новой дороги проходило
по залесенной территории со сложным для геодезических работ ландшафтом.
На традиционные для последнего времени сжатые сроки накладывались сложности
организационно-правового характера – необходимость получения порубочного
билета под производство съемки.
При этом объем работ – топографическая съемка полосы по 100 м в сторону
от оси проектируемой трассы со всеми развязками общей площадью в 1300-1400
га – исключал возможность ее выполнения в такие короткие сроки вручную
и традиционными методами. Ведь полевые бригады, командировки, гостиницы
– это больше затраты и неудобства, а главное, время, время, время…
Коллеги подсказали, что есть ряд московских компаний, которые владеют
технологией лазерного сканирования и уже испытали ее на проектировании
дорог. Нашли в интернете адрес, связались, съездили в командировку.
То, что мы узнали и увидели, нас очень заинтересовало – в первую очередь
скорость исполнения и точность получаемой документации. Методика позволяет
все сделать без выхода в поле, не нужно рубить лес, соответственно,
не требуется и получение правительственного разрешения, что по существующему
законодательству является очень длительной процедурой.
– Как на практике выглядит топографическая съемка с помощью
лазерного сканирования?
– Над территорией трассы летит вертолет, имеющий связь с несколькими
спутниками и наземными станциями, которые предварительно устанавливаются
по территории съемки. Лазерный сканер, установленный на его борту, «снимает»
рельеф поверхности Земли с точностью до дециметра, и благодаря компьютерным
технологиям получают трехмерную модель. Полученные данные проходят камеральную
обработку с помощью самых современных программ и превращаются в необходимую
заказчику документацию. В нашем случае – подробную топографическую карту
территории участка трассы. В итоге то, на что у нас ушло бы не меньше
года, было выполнено за два дня.
– От полевых бригад удалось отказаться полностью?
– Несколько бригад работали на составлении профиля трассы. Как показал
опыт, это мы сделали не зря, ведь в любой новой технологии могут встретиться
недоработки, любое программное обеспечение «обкатывается» со временем.
Впрочем, в геодезии есть правило – все выполнять в две руки: один замерил,
другой проверил. Наша съемка старым методом помогла выявить ряд погрешностей.
– Это не повлияло на общую оценку метода, его качества?
– Ни в коем случае. Точность лазерного сканирования на порядок выше
традиционных методов. Вертолет испускает лазерный луч со скоростью 10
000 импульсов в секунду. Это позволяет получить съемку с плотностью
50 точек на кв. метр. Представляете, с какой точностью можно выбрать
рельеф?!
Метод гарантирует точность по высоте в пределах 16 см. Как показала
наша проверка наземным способом, местами точность была абсолютной. А
те погрешности, что мы выявили, по большей части случились по вине обработки.
Кстати, один из выводов, который мы сделали по результатам работы с
новой технологией, – обрабатывать полученные данные лучше нам самим,
как заказчику. Ведь заказчик знает лучше, что ему надо. Компания проводит
съемку местности в общем и целом. «Дорсервис», например, нужен топографический
план специального назначения, под автомагистраль, у «Роснефти» своя
специфика – под нефтепроводы. Кстати, компания готова была предоставить
и соответствующее программное обеспечение, и обучить наших специалистов,
времени у нас тогда не было. Да и людей не хватает.
– Неинтересно, сложно, не престижно?
– В первую очередь сложно. И тяжело. Но интересно, думать надо уметь.
Много нового появилось в нашей профессии за последние годы: новые инструменты
с широкими возможностями, компьютеры. В этом ряду и технология лазерного
сканирования, которая стала серьезным прорывом в геодезии и топографии.
За такими технологиями будущее.
Если бы еще эту технологию применять планово... Лучшее время для совершения
облетов – весной, когда сходит снег, или поздняя осень, когда опала
листва. Необходимость планирования связана также с получением специального
разрешения. При существующей системе тендеров заранее такую съемку не
закажешь – дорого. А после победы в тендере не всегда есть возможность
ждать осени или весны. Если бы лазерная съемка стояла в плане работ,
экономия и эффективность была бы значительной. Но для этого нужна помощь
городских и федеральных властей, особенно в организации долгосрочного
планирования стратегических объектов.
Преимущества лазерного сканирования:
• моментальная съемка;
• получение готового материала в полевых условиях;
• сокращение временных затрат в несколько раз (в зависимости от вида
работ выигрыш во времени может достигать десяти раз);
• небывалая полнота материала по снимаемому объекту (плотность расположения
точек относительно друг друга - 0,25 мм при съемке с расстояния до 50
м);
• моментальное определение «мертвых» зон и их устранение;
• пространственное моделирование объекта без необходимости применения
сложного и дорогостоящего фотограмметрического оборудования;
• дистанционное измерение объекта без необходимости устанавливать на
каждой точке отражатель;
• высокая точность измерений (± 6 мм);
• полевой контроль измерений непосредственно в момент измерения;
• почти полная автоматизация измерений.
Светлана Соснова
Санкт-Петербург,
Бокситогорская ул., д. 9
Тел. (812) 227-3733, факс (812) 327-3766
