Pozemní laserové skenování Pozemní skener obecné parametry • Dosah 1- 800 m v závislosti na odrazivosti plochy a typu skeneru • Skenování v kroku obvykle 0,01 gradu • Frekvence měření cca 50 - 500 kHz Rozdíl mezi geodetickým měřením a skenováním Skener se základnou -jednokamerový I laser Rekognoskace měřeného objektu a okolí Volba stanovisek pro skenování Signalizace a zaměření vlícovacích bodů Skenování Spojování jednotlivých skenů, úpravy mračen bodů Zpracování měření - aproximace objektů matematickými primitivy, modelování Vizualizace přiřazení barev, textur Vlícovací body • Terče nebo objekty • Terče - reflexní i nereflexní • Objekty - koule, polokoule, kužely • Poloha, přesnost to samé jak ve fotogrammetrii Vlicovaci body Pozemní skener LMS Z360 fy Riegl Pozemní skener Calidus Pozemní skener Optech ILRIS 3D Pozemní skener Optech ILRIS 36D • Možné otáčení a náklon skeneru Leica Scan Station C10 s integrovanou dig. kamerou Leica Scan Station C10 Přesnost jednoho měření: Poloha 6 mm, vzdálenost 4 mm úhly (horizontal/vertical) (12" /12") Přesnot modelované plochy 2 mm Laser pulzní vlnová délka = 532 nm dosah 300 m pro 90%; 134 m pro 18% odrazivost Rychlost měření až 50,000 Khz Leica Scan Station C10 kamera Jeden snímek 17° x 17° : 1920 x 1920 pixelů (4 megapixels) Celý prostor 360° x 270° : 190 snímků; Cyclone software Data transfer Ethernet or USB 2.0 device Laser olovnice , centrační přesnost 1.5 mm na 1.5 m Leica HDS7000 . HDS7000 Laser Scanner Ultra-High Speedy ^^with Extended Range lV Laser Class 1 tin aco=4danca. with IEE C.DKE5- 1 msp. EN 4QS25-11 Ran ge 1 &~7 m ambicj-iity interval □ .3 rn rninirrum rangg □ .Lrnrn raaaLibon rroi Spot si Be □rn dive Scan rat H; 3. 5 ii i ii ■& D.Lrn rJ sbanoa f U ■c 03 n ■ ad an-buisad | Up to l_aio_7 27 points/: EJack 14K Scan nesol ut ioi SoJu-i Lability prwhaw-* I middle hkjh xup-ar NcHi ■J-ba Hsjh-cxh-Dfnary hi;di Field-oF-Vl 7 pra-sat spai PLVafiD^ iv*rl. /horiz.J 125CI 2 5DO 5QDQ 1DQDQ 2 DO DO in mm inr= par tabic Low D:13 irin 0:2fi rrin 0:57. rrin 1 ^44 rrin 3:2« irin Sea nnirii? Optics Angular accur A ngular re sol. Normal esjbIV" Q:2i rrin 0:52 rrin 1 rrin 3 :22 rrin L-:44 rrin 11:2m rrin _^Hl:21 h mac 3arr"x 32LT3 (hcrLrorrbsl/vw-tical | Vertically rotating mirror on horizontal/ m-La Line; ban; LKor sa4arrtabla varbul rotabon spaud I G.2 5 rps. 12.5 rps. 25 rps or 5Drps i; EnvironmBntaly prots-cbad by shiald Dirent drrwB-. brushlira 12 5piad/ 125prad [hiarbxintDl/m-tical ■ 7 urad/7prad | htarizontal/vorbca l-ic+i Esjalrty D:52 rnri 1 :-44 rnri 3 :22 rnin L-:44 min 13:2a rnin 2o:54 rnin 2:42 h Pnarrii quality ] min 3:24 min i:-44 mil 13:2S mil 2i:5fi mi 53:20 mil Z+F Imager 5006 Z+F Imager 5006 - technická data Ambiguity interval: 79 m Min. i angg: 0.4- m Re solution range: 0.1 mm Data acquisition rate: < 50B 0G0 pxl/sec. Linearity error opto 50m:1 < 1 mm Range noise at 1 0 m:1 2 > Reflectivity 105/b (black:.: z> Reflectivity 20% (dark grey): ^ R e fl ect'iv ity 10 0% (white): 1.2 mm mis 0.7 mm rms 0.4 mm rms Range noise at 25 m:t2 > Reflectivity 10% (black): > Reflectivfty 20% (dark grey): > Reflectively 1 0D% (white): 2. 6 mm rms 1.6 mm rms 0.7 mm rms Range noise at 50 rr\:ts° > Reflectivity 1 0*/o (black): > Reflectivity 20% (dark grey): > Reflectivity 1 00% (white): 6.S mm rms 3.5 mm rms 1.6 mm rms Z+F Imager 5006 - technická data Laser: visible Beam divergence: 0.22 mrad Beam diameter at 1 m distance: 3 mm circulai Laser safety class: 3FUISOEN G0325-1) System vertical: System horizontal: Rotating mirror Rotating device heltf of vtew vertical: Field of view horizontal: 31UL 360e Resolution vertical Resolution horizontal: G.00l8; 0.0018° Accur acy vertical:1 Accuracy horizontal:1 0.007crms 0.007° rms Trimble CX WAVEPULSE™ technology používá kombinovanou metodu měření pulzní (time-of-flight) a fázovou (phase shift) Dosah 1,2 až 80 m při 90% odrazivosti až 50 m při 18% odrazivosti Rychlost skenování 54,000 bodů za sec. Standard deviation 1 mm na 30 m; 1.8 mm a 80 m Hz angle = 15": Vt angle = 25" Trimble CX Přesnot modelované plochy ±3 mm, Velikost stopy paprsku laseru 8 mm na 25 m; 13 mm na 50 m, Minimální úhlový krok (horiz. & vert): 0.002° Laserový skener může v některých aplikacích zastoupit motorizovaná totální stanice s bezhranolovým dálkoměrem výhody: výrazně levnější, univerzální (i jiná geodetická měření), měří přímo v souřadnicové soustavě nevýhody: pomalé, desítky bodů za minutu, vhodné na skalní masivy, lomy HBHHHBHHHHKiHI Topcon GTP - 8200 Skenovaný objekt Výsledek pozemního skenování Dálnice u Zvolena -Slovensko - 3D „stínový model" GEODIS NEWS 2006 ěřování složitých technologických celků a konstrukcí celků a konstrukcí Model, mračno bodů Skládka u Olbramovic, zaměření pro určení kubatur - Geodis, 2004 Dopravní stavby vstupního portálu R35 u Lipníka nad Bečvou Geodis, 2005 Zatěžkávací zkouška mostu SVISLÉ PRŮHYBY MOSTU - POROVNÁNÍ METOD, LEVÝ MOST - POLE Č. 10 GBÉDIS GEODISBRNOsro 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 Body profilů -GEODETICKÉ ZAMĚŘENI ZS0 ZS5 -METODA LASERSCANN ZS0 ZS5 Zatěžkávací zkouška mostu Ortofoto stropu pomocí skeneru a digitálního snímku Vyhodnocení mračna bodů -minaret Model minaretu Zpracovaní dat z ALS (airborn laser scanning) Zpracování dat z ALS • Z měřených údajů získáváme 3D body v jednotlivých letových řadách http://www.rieal.com/ Vyrovnání dat • Ve většině případů se používá tzv. reprezentativních znaků. Firma Riegl používá rovné plochy (popis-normálový vektor kolmý k povrchu ) • Korespondující plochy každé řady jsou spojovány v řadách jedna k druhé. Při vyrovnání řad dochází k otočení a posunu řad bodů tak, aby byly co nej menší diference mezi odpovídajícími si plochami Vyrovnání dat 1) Kalibrace systému 2) Relativní orientace řad 3) Absolutní orientace řad Kalibrace systému skener + GNSS/IMU • Vztah mezi ALS a GNS/IMU je znám z předchozích měření, ale je dobré ji zkontrolovat a upřesnit. • Pro tyto účely je vhodné provést dvě dvojice řad navzájem k sobě kolmých v území, kde je dostatek plochých povrchů jako jsou střechy Relativní vyrovnání I po kalibraci v důsledku výskytu náhodných chyb vznikají rozdíly mezi řadami a ty odstraníme pomocí tzv. relativního vyrovnání. Jedna řada je stanovena jako neměnná, ostatní řady jsou přizpůsobeny této řadě. Absolutní orientace • Během absolutní orinetace se mění poloha celého projektu (všech řad ) vzhledem k vlícovacím objektům. j. G§san_C206 :-: O SYSTEM B «j£ NAVIGATION DEVICES <>* fflS GPS 1 • Add... - J* TIT MOUNTS • Add... V4> LASER CONFIGURATIONS - LASER DEVICES Tt Irwin • Add... >: »J CAMERA DEVICES - & EXTRACTION PARAMETERS • Add... • Add £ O TRAJECTCXUES «> 56« 2013 W 06 tflft 2013-09-06 08:23:21*004 • Add... • _} RECORDS :•: vj) GEOMAGES A CONTROL OBJECTS a i_i PRODUCTS J ACQUISITION B O ADJUSTMENT O 50 tasks SOxQ 66 O 12 tasks J2xQ , BBO 12 tasks 12x0 fcOVKWS ■ VewOl • Add... WPUT RESULTS | CHARTS | HISTOGRAM OF RESIDUES- |v Sv*tch bo P4Q9 "R#*jH" whfln fmtod OBSERVATIONS- | Sod by ab:okJte vaki oe*di I 06r»d2 -I flj1309O6_0935O5.1 0! 130906.100349.1 -0110 130906.091125.1 & 1309O6_093505_1 -0110 0^30906.091125.1 8* 130906 092628.1 -0109 0>130906.083546.1 8* 130906.094301.1 0109 0» 130906.082703.1 0) 130906.083546.1 -0109 B130906.085214.1 81 130906.102922.1 0109 •* 4 1«rtAt Art 4 4 4/1 4 A 4JA/a —J SCANS -1 Son by tid dřv 11 d Name OSwcts I SMd*v.lm|| •I 130906.091125.1 40f4 0 031 & 130906.090302.1 4166 0 030 J 8* 130906.092043.1 7411 0027 8*130906 093505 1 4230 0 027 8» 130906.092628.1 7473 0 027 ftiviortA iKUVtl 1 |UMU. m.tfcg PARAMETERS 41 4M 406 -004 402 LetttSojjmF* V] I A/»tololewee[deo,| pOOO M» noilNJoljl [m| ^Ljfl Aulo In Planei UwAtioTftPlanM P Conncondng planti Wwohtt; 4 2) H SS3 r WagM obieots by iang< 43553 NwntwollietpaiMiKMit [69 Nur£>oi ol cctorvdnonx. ErofStd devwbonIR [0 0247 Sltte 5 CafcUaionww 2 mn». 23 M«. 118 im*et Anafrie I Pioiocol Undo last change EXPORT DAT • Po vyrovnání se provede export každé řady do výměnného formátu LAS, který je široce používán. • http ://www.asprs.or g/a/society/committees/standar ds/L AS 1 3 rll.pdf • poloha bodů souřadnice X,Y,Z, intenzita, pořadové číslo odrazu, počet odrazů, směr skenování, identifikátor pro klasifikaci a další - viz následující tabulka, další informace se doplňují případně na konec - úhel v okamžiku pulsu, čas GPS aj. POINT DATA RECORD FORMAT 0: Item Format Size Required X long 4 bytes Y long 4 bytes Z long 4 bytes Intensity unsigned short 2 bytes Return Number 3 bits 3 bits Number of Returns (given pulse) 3 bits 3 bits Scan Direction Flag lbit lbit Edge of Flight Line lbit lbit Classification unsigned char 1 byte Scan Angle Rank (-90 to +90) - Left side char 1 byte File Marker unsigned char 1 byte User Bit Field unsigned short 2 bytes POST PROCESSING LASEROVÝCH DAT Způsoby zpracování Klasifikace Vektorizace Konverze do rastrového formátu Vizualizace Obarvené mračno bodů Klasifikace Vektorizace Konverze do rastrového formátu Vizualizace Obarvené mračno bodů Klasifikace • Odstranění šumových bodů • Automatická/ manuální separace dat. http://www.terrasolid.com Odstranění šumových bodů Klasifikace Vektorizace Po klasifikaci je možné provádět automatickou vektorizaci budov. Vectorize Buildings iRoof classy User toof class: Lower classes: 6 ■ Building 6 ■ Building Classes 2-3 Process: Active block ^ | 2li Maximum gap: Planarity tolerance: Increase tolerance: 3.0 0.150 m m 0.200 M.inimum area: 140.0 Minimum detail: Max roof slope: m for horizontal planes m. m. deg f Adjust edges using active images W Random wall color f Dividing polygons Level: |l 15.0 [ŤšT OK http://www.terrasolid.com Konverze do rastrového formátu Nejčastěji se dělají: - DTM (předtím je potřeba provést klasifikaci zemského povrchu - DSM (první echa)