3D dokumentace, laserové skenování a drony

Moderní geodézie nemusí zachycovat skutečnost pouze jednotlivými měřenými body. Pomocí 3D laserového skenování, mobilních SLAM skenerů, letecké fotogrammetrie a LiDARu dokážeme efektivně dokumentovat celé budovy, průmyslové objekty, staveniště i rozsáhlý terén.

V GEOPEN využíváme 3D skenování a drony pro rychlý sběr prostorových dat a dokumentaci skutečného stavu. Z naměřených dat vytváříme podle účelu zakázky mračna bodů, ortofotomapy, digitální modely terénu a povrchu, 3D modely, řezy, výkresové podklady nebo další výstupy pro projektování, kontrolu a dokumentaci.

Nejde nám o použití konkrétní technologie za každou cenu. Metodu měření vybíráme podle objektu, požadované přesnosti a výsledku, který potřebujete získat. V řadě případů je nejlepším řešením kombinace klasické geodézie, laserového skenování a leteckého mapování.

3D dokumentace skutečného stavu

3D dokumentace umožňuje zachytit prostorový stav objektu nebo území v době měření a uchovat jej v digitální podobě pro další zpracování.

Na rozdíl od klasického bodového zaměření lze pomocí laserového skenování nebo fotogrammetrie získat velmi hustý soubor prostorových bodů, který popisuje geometrii měřeného prostředí.

Taková data jsou vhodná zejména tam, kde je objekt tvarově složitý, má velké množství detailů nebo kde předem není možné přesně určit všechny body, které bude projektant později potřebovat.

3D laserové skenování

Laserový skener měří prostor kolem sebe pomocí velkého množství laserových bodů. Výsledkem je mračno bodů zachycující geometrii povrchů, konstrukcí a dalších viditelných objektů.

3D laserové skenování využíváme například pro:

• dokumentaci skutečného stavu budov,
• zaměření interiérů a technologických prostor,
• průmyslové objekty a výrobní areály,
• podklady pro rekonstrukce,
• zaměření složitých stavebních konstrukcí,
• prostorovou dokumentaci objektů,
• tvorbu řezů, pohledů a výkresových podkladů,
• 3D modelování a další projekční zpracování.

Výhodou skenování je zejména schopnost rychle zaznamenat velké množství geometrických informací. Projektant nebo zákazník se tak může k naměřenému prostorovému stavu vracet i při následném zpracování.

Mobilní SLAM skenování

Pro rychlé prostorové mapování využíváme také mobilní LiDAR skenery s technologií SLAM. Skener během pohybu průběžně zaznamenává okolní prostředí a současně vyhodnocuje svoji polohu v prostoru.

Tato technologie je vhodná například pro dokumentaci interiérů, rozsáhlých budov, průmyslových areálů, technologických prostor nebo dalších členitých objektů, kde by klasické statické měření bylo časově náročnější.

Mobilní skenování je velmi efektivní pro rychlý sběr velkého množství 3D dat. Požadovanou přesnost a vhodnost metody ale vždy posuzujeme podle konkrétního účelu. Pro některé přesné geodetické úlohy je vhodnější klasické měření nebo kombinace několika technologií.

Mračno bodů jako digitální záznam skutečnosti

Základním výsledkem laserového skenování je mračno bodů – soubor velkého množství bodů s prostorovými souřadnicemi. Podle použité technologie mohou body obsahovat také další informace, například intenzitu odrazu nebo barvu.

Mračno bodů lze prohlížet ve 3D a následně z něj vytvářet požadované technické výstupy. Může sloužit jako podklad pro:

• půdorysy, řezy a pohledy,
• 3D modely,
• projekt rekonstrukce,
• kontrolu prostorových vztahů,
• dokumentaci skutečného stavu,
• další CAD nebo BIM zpracování.

Samotné mračno bodů ale nemusí být pro každého zákazníka konečným výsledkem. Už při objednávce je proto vhodné určit, jaký výstup z naměřených dat skutečně potřebujete.

Letecké mapování pomocí dronu

Pro rozsáhlé venkovní plochy používáme bezpilotní letadla vybavená přesným GNSS/RTK a podle typu úlohy fotografickou nebo LiDARovou technologií.

Letecké mapování umožňuje rychle zachytit rozsáhlé staveniště, komunikaci, průmyslový areál, skládku, lom, pískovnu nebo jiný terén a následně data zpracovat do požadované prostorové nebo obrazové podoby.

Drony využíváme zejména tam, kde přinášejí proti klasickému pozemnímu měření výhodu v rychlosti, množství získaných dat nebo dostupnosti měřeného území.

Letecká fotogrammetrie

Při letecké fotogrammetrii pořizujeme systematickou sadu překrývajících se snímků. Jejich následným výpočtem lze určit prostorovou geometrii zachyceného povrchu a vytvořit georeferencované 2D a 3D výstupy.

Podle účelu zakázky lze z fotogrammetrických dat vytvářet například:

• ortofotomapy,
• mračna bodů,
• digitální modely povrchu,
• digitální modely terénu po odpovídajícím zpracování dat,
• 3D modely,
• vrstevnice a profily,
• podklady pro výpočty ploch a kubatur,
• obrazovou dokumentaci staveniště.

Letecký LiDAR

Vedle fotografického snímkování využíváme také letecké laserové skenování – LiDAR. Namísto odvozování prostorové informace pouze z fotografií získává LiDAR prostorová data měřením laserových odrazů.

Tato metoda je vhodná pro řadu mapovacích a modelovacích úloh, zejména tam, kde je požadováno husté prostorové měření rozsáhlejšího území.

Fotogrammetrie a LiDAR nejsou konkurenční metody, ze kterých by jedna byla vždy lepší. Každá má jiné vlastnosti a pro konkrétní zakázku vybíráme technologii podle charakteru území a požadovaného výsledku.

Ortofoto a dokumentace území

Z leteckého snímkování lze vytvořit ortofotomapu – geometricky zpracovaný obraz území, který lze využít jako přehledný podklad pro projektování, dokumentaci nebo další technickou práci.

Na rozdíl od běžné letecké fotografie je ortofoto zpracováno tak, aby bylo možné pracovat s jeho prostorovým umístěním a měřítkem.

Opakované snímkování stejného území lze využít také pro dokumentaci jednotlivých etap výstavby a vizuální sledování změn staveniště.

Digitální model terénu a povrchu

Z prostorových dat lze podle charakteru zakázky vytvářet digitální modely terénu nebo povrchu. Je důležité rozlišovat, co má výsledný model reprezentovat.

Digitální model povrchu může zachycovat také objekty nad terénem – například budovy, vegetaci nebo uložený materiál. Digitální model terénu má naopak reprezentovat samotný průběh terénu a jeho vytvoření může vyžadovat odpovídající klasifikaci a zpracování naměřených dat.

Modely lze následně využít pro projektování, tvorbu vrstevnic a profilů, analýzu výškových poměrů nebo výpočty ploch a kubatur.

Drony pro kubatury a zemní práce

Jedním z praktických využití leteckého mapování je zaměřování skládek, hald, lomů, pískoven, výkopů, násypů a rozsáhlých zemních prací.

Z prostorového modelu lze určit objem materiálu nebo porovnat jednotlivé etapy měření a sledovat změny v čase. U dlouhodobých staveb lze letecké mapování opakovat podle potřeby a vytvořit tak jednotnou dokumentaci postupu prací.

Samotným výpočtům a správnému určení výchozího a výsledného povrchu se podrobně věnujeme ve službě Výpočty ploch, kubatur a modely terénu.

3D podklady pro projektování a rekonstrukce

Laserové skenování a další 3D metody jsou vhodné zejména pro projekty, kde je potřeba přesně zachytit stávající stav objektu před rekonstrukcí nebo stavební úpravou.

Namísto dodatečného doměřování jednotlivých rozměrů může projektant pracovat s prostorovými daty zachycujícími stav objektu v době měření. Podle zadání z nich připravíme potřebné řezy, výkresové nebo 3D podklady pro další projekční práci.

3D technologie tak mohou vhodně doplnit klasické geodetické podklady pro projekty, zejména u složitých staveb a konstrukcí.

3D dokumentace průmyslových objektů

Významné využití má 3D měření také v průmyslovém prostředí. Skenování umožňuje zachytit prostorovou geometrii hal, konstrukcí a technologických prostor a vytvořit podklad pro rekonstrukci, projekční práce nebo dokumentaci skutečného stavu.

U úloh vyžadujících přesné vytyčení, kontrolu konkrétních konstrukčních bodů nebo vyhodnocení geometrických odchylek kombinujeme plošný sběr 3D dat s klasickými geodetickými metodami.

Tyto práce navazují na naši službu Průmyslová geodézie a přesná měření.

Jaké výstupy můžeme připravit?

Konkrétní výstup vždy závisí na účelu zakázky. Z naměřených dat můžeme podle zadání připravit například:

• georeferencované mračno bodů,
• ortofotomapu,
• digitální model terénu nebo povrchu,
• 3D model,
• vrstevnice, příčné a podélné profily,
• půdorysy, řezy a pohledy,
• podklady pro CAD nebo další projekční zpracování,
• podklady pro výpočty ploch a kubatur,
• obrazovou a prostorovou dokumentaci skutečného stavu.

Pokud budou data sloužit pro konkrétní projekční software nebo další BIM zpracování, doporučujeme požadovaný formát a úroveň zpracování určit už před zahájením zakázky.

Co potřebujeme pro nacenění?

U 3D dokumentace může rozsah dat i způsob zpracování výrazně ovlivnit cenu. Pro přípravu nabídky nám pomůže zejména:

• lokalita a přibližný rozsah měřeného objektu nebo území,
• informace, zda jde o budovu, interiér, průmyslový objekt, staveniště nebo terén,
• účel měření a požadovaná přesnost,
• požadovaný výsledný výstup,
• souřadnicový a výškový systém, pokud je stanoven,
• požadovaný datový formát,
• informace, zda jde o jednorázové nebo opakované měření.

Pokud si nejste jistí, zda je pro váš projekt vhodnější laserové skenování, dron, klasické geodetické měření nebo jejich kombinace, stačí nám popsat požadovaný výsledek. Vhodnou technologii navrhneme podle konkrétní úlohy.

Potřebujete 3D dokumentaci objektu nebo území?

Pošlete nám základní informace o objektu, lokalitu a popis toho, k čemu mají výsledná data sloužit. Navrhneme vhodný způsob zaměření a zpracování – od mračna bodů nebo ortofotomapy až po konkrétní 2D a 3D podklady pro další práci.