• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31.03.2023
ПНИПУ
111

Исследование Пермского Политеха поможет в создании 3D-моделей рельефа 

4.5

Подготовка проектной документации, строительство и реконструкция любых объектов, как известно, не могут быть выполнены без комплекса инженерных изысканий, в которые входит и съемка рельефа местности. Сегодня технология наземного лазерного сканирования находит все большее применение в различных сферах, например, при строительстве и реконструкции промышленных объектов нефтедобычи, так как с помощью этого можно получить пространственные данные, полно и точно описывающие рельеф, взаимное расположение частей зданий и сооружений. Кроме того, лазерное сканирование в несколько раз дешевле, быстрее обрабатывает данные, позволяет сократить время на выполнение съемки большой территории. Но при выполнении таких работ может быть получен избыточный массив данных. В Пермском Политехе провели исследование точности построения цифровой модели рельефа в зависимости от плотности наземного лазерного сканирования.

Сканер / ©Пресс-служба Пермского Политеха / Автор: Александр Литвинов

Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Геодезия и картография». Исследование выполнено при финансовой поддержке Программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».

Наземное лазерное сканирование работает при помощи сканера (лидара), который проводит непрерывное исследование поверхности Земли, а также расположенных рядом сооружений. Благодаря этому можно не только получить информацию о местности, но и проследить движение горных пород, что очень важно при разработке новых нефтегазовых месторождений. Далее на основе полученного облака точек создается трехмерная цифровая модель рельефа при помощи специального ПО. Точность построения зависит от необходимого масштаба плана и угла наклона поверхности. При сканировании местности полученное облако избыточно, поэтому ученые Политеха предложили увеличить шаг сканирования, при котором сократится время обработки данных, и точность полученной цифровой модели будет соответствовать нормативным документам.

«Наше исследование показало, что для построения цифровой модели, с описанием необходимой для геодезических изысканий точности деталей рельефа, можно выполнить сокращение плотности точек лазерных отражений на единицу площади, тем самым уменьшить трудоемкость и увеличить эффективность работы с моделью на всех этапах проектирования», — рассказывает доцент кафедры нефтегазовых технологий, кандидат технических наук Павел Илюшин.

Сканируемая поверхность / ©Пресс-служба Пермского Политеха

Для эксперимента исследователи выбрали территорию промышленной площадки, для которой предварительно составили план масштаба 1:2000. Ход работы заключался в последовательном построении поверхности рельефа с изменением шага сканирования при помощи специального ПО. Для анализа построена цифровая модель рельефа, принятая за эталонную, с шагом сканирования 0,3 метра. Для проведения анализа использовано шесть поверхностей, построенных с различным шагом сканирования.

Результаты показали, что увеличение шага прямо пропорционально влияет на точность построения. Для создания цифровой модели с погрешностью не более 16,6 сантиметров можно использовать данные лазерного сканирования с ходом не более двух метров, при 2,5 метрах точность начинает теряться. Это связано с тем, что при исследовании с большим интервалом характерные точки рельефа, которые получает сканер, пропускаются, из-за чего построенная модель искажается и не соответствует действительности.

Исследование ученых показывает, что для построения цифровой модели рельефа по данным наземного лазерного сканирования оптимальный шаг находится в диапазоне от 0,3 до 2 метров. Такой интервал будет отображать ситуацию поверхности с точностью не ниже 14 сантиметров, что удовлетворяет построению рельефа для масштаба 1:2000. Результаты проведенного эксперимента в будущем помогут сократить время и ресурсы при изучении местности, при планировании таких крупных строительных объектов, как жилые комплексы, автомобильные дороги, мосты, туннели, а также промышленные площадки.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

17 июля
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Вчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно