W dniu 08.02.2019 odbył się w naszej szkole dla klasy IV TG pokaz skanera Faro Focus 3D oraz oprogramowania Faro SCENE wraz z praktycznym skaningiem laserowym zaprezentowanym przez dr inż. Monikę Balawejder, która jest wykładowcą akademickim w Państwowej Wyższej Szkole Techniczno – Ekonomicznej w Jarosławiu. https://www.pwste.edu.pl/
HISTORIA SKANINGU LASEROWEGO:
Rozwój skaningu laserowego został zapoczątkowany wraz z wyprodukowaniem pierwszego skanera laserowego Cyrax w 1995r. Skanery laserowe, do swej pracy, wykorzystują promień dalmierza laserowego przechodzącego przez zwierciadło skanujące oraz układ światłowodów. Laser dalmierczy działając impulsowo i z dużą częstotliwością, rejestruje energie odbitą od powierzchni terenu lub obiektu poprzez odbiorczy układ optyczny skanera. Na podstawie pomiaru czasu powrotu odbitego sygnału, czyli każdego z impulsów, określana jest precyzyjnie odległość od skanera do punktu terenowego. Ponadto skaner mierzy kąty poziome i pionowe, nadając każdemu mierzonemu punktowi położenie w przestrzeni.
Wynikiem zastosowania do pomiaru skanera laserowego, są współrzędne przestrzenne (x,y,z) każdego punktu terenowego, od którego został “odbity” impuls elektromagnetyczny.
Kamera ta pozwala opracować bardzo szybko i dokładnie (niezależnie od pory dnia, roku) obszar terenu, budynków w postaci chmury punktów, przy czym każdy z nich ma określone z bardzo dużą dokładnością współrzędne XYZ. Z tych opracowań mogą korzystać różne branże, a także SIT (system informacji o terenie).
Skaning laserowy jest jedną z nowoczesnych technologii, coraz bardziej przydatną w geodezji.
Pozwala tworzyć:
– modele 3D obiektów zabytkowych
– skaning obiektów archeologicznych
– skaning jako pomoc w geodezji np; pomiar platform wiertniczych i mostów.
EFEKTEM SKANINGU – jest CHMURA PUNKTÓW:
-zbiór punktów posiadających współrzędne XYZ oraz parametr odbicia
Przykładowa chmura punktów:
RODZAJE SKANINGU LASEROWEGO:
a) skaning mobilny (montowany na urządzeniach mobilnych np: samochodach
Celem jego jest: tworzenie wizualizacji obiektów np.: kolejowych, drogowych, tras turystycznych oraz turystyki internetowej
Przykład:
b) skaning lotniczy (montowany na samolotach i dronach)
c) skaning naziemny (Skaner FOCUS 3D)
W czasie praktycznego pokazu Pani Monika zaprezentowała znaczki pomiarowe stosowane w czasie skaningu laserowego
Naziemne skanery laserowe bardzo szybko zostały postrzegane jako instrumenty pomiarowe o bardzo szerokim zastosowaniu. Ich produkcja niemal dorównuje ilością produkcji Total Station, czy nawet odbiornikom GNSS. W geodezji naziemnej skanery wykorzystuje się w szczególności do:
- kontroli produktów, np. prefabrykatów;
- inspekcji obiektów inżynierskich;
- monitoringu robót budowlanych, tuneli itp.
ZALETY:
– przede wszystkim umożliwiają zdobycie znacznej ilości danych
w krótkim czasie
– pomiary charakteryzują się duża dokładnością
– pozwalają bezkontaktowo zdobyć niezbędne dane pomiarowe na obszarach niedostępnych i często niebezpiecznych
WADY:
– ograniczony zasięg pomiaru
– brak możliwości skanowania podczas deszczu
– duża objętość danych skanowania laserowego wydłuża proces przetwarzania danych
– wysoka cena sprzętu i oprogramowania do przetwarzania danych
Następnie zostało przedstawione praktyczne opracowanie uczniów podczas wykładu kamerą FOCUS 3D. Każdy z uczniów mógł podejść do kamery i dokonać osobiście wybranego skaningu obiektu. Młodzież była zachwycona sposobem wykładu Pani doktor, można było się o wszystko pytać, a samą kamerę uważają za świetne urządzenie o wszechstronnym zastosowaniu. Zwrócili jednak uwagę na fakt, że tak szybki i w miarę prosty sposób opracowania “chmury punktów” pozwala wykorzystywać stworzony obraz dla wielu branż, co tym samym może spowodować uszczuplenie zasobów pracy geodety.
Podsumowanie naziemnego i lotniczego skaningu laserowego.
Jak widać, skaning laserowy posiada cały wachlarz zastosowań, a wraz z coraz większa dokładnością i gęstością skanowania, “wypycha” tradycyjne metody fotogrametryczne, zwłaszcza, że “chmura punktów” jest łatwym produktem do opracowania. Śmiało można stwierdzić, iż jest on przyszłością pomiarów w geodezji i kartografii oraz idealnym rozwiązaniem w dobie szybkiego rozwoju baz danych systemu informacji przestrzennej. W dobie szybkiego rozwoju techniki, metod pomiaru, ogromnego zapotrzebowania na informacje geoprzestrzenne, technologia skanowania laserowego przeżywa gwałtowny rozwój i staje się przyszłością w świecie fotogrametrii. O tym jak bardzo technologia ta “brnie” do przodu świadczy zastosowanie dużej ilości dronów, czyli bezzałogowych małych samolotów, jako nośnika skanerów.
Album fotograficzny z prezentacji skanera FOCUS 3D
Bardzo serdecznie dziękuję Pani dr inż. Monice Balawejder za ciekawy i interesujący wykład i praktyczny pokaz zastosowania kamery FOCUS 3D wraz z oprogramowaniem dla naszych uczniów z klasy 4TG. Dziękuję również za możliwość udostępnienia własnych materiałów dydaktycznych. Pani wyraziła zgodę na udostępnienie swojego wizerunku w internecie.
