Наземное лазерное сканирование Майнского гидроузла
Применение лазерного сканирования в промышленности на примере исполнительной съемки. Создание трехмерной цифровой модели и комплекта обмерных чертежей Майнского гидроузла. Основные технические характеристики наземного лазерного сканера Z+F IMAGER 5006h.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.03.2015 |
| Размер файла | 4,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Кафедра инженерной геодезии
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Прикладная геодезия
По дисциплине:
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Тема: Наземное лазерное сканирование Майнского гидроузла
Автор: студент гр. ПГ-10-2 /Толстов А.М. /
Преподаватель: доцент Стародубцев В.И. /
Санкт-Петербург 2014
Задание
Студенту группы ПГ-10-2 /Толстову А.М. /
1. Тема курсового проекта: Наземное лазерное сканирование Майнского гидроузла
2. Исходные данные курсовой работы: Задание на курсовой проект.
3. Содержание пояснительной записки: Общие сведения о наземном лазерном сканировании. Область применения НЛС в топографо-геодезических изысканиях. Обзор применяемых приборов при изысканиях Майнской ГЭС. Задание на выполнение изысканий. Полевые и камеральные работы. Описание проведения изыскательских работ Мейнской ГЭС.
4. Перечень графического материала: 11 рисунков, 2 таблицы, 3 приложения.
5. Срок сдачи законченного проекта: 16 декабря 2014г.
Руководитель проекта: доцент ______________ / Стародубцев В.И. /
(должность) (подпись) (Ф.И. О.)
Дата выдачи задания: 13 ноября 2014г.
Аннотация
В курсовом проекте рассмотрено применение лазерного сканирования в промышленности на примере исполнительной съемки методом 3D лазерного сканирования и созданию трехмерной цифровой модели и комплекта обмерных чертежей Майнского гидроузла.
Описаны приборы применяемые при выполнение изыскательской съемки. Перечислены основные этапы полевых и камеральных работ. Описаны точностные характеристики полученных материалов.
Объём пояснительной записки ___ печатных страниц; в ней представлено: 2 таблицы, 11 рисунков и 3 приложения.
Оглавление
- Введение
- 1. Общие сведения о наземном лазерном сканировании
- 2. Область применения НЛС в топографо-геодезических изысканиях
- 3. Обзор приборов применяемых при съемке Майнского гидроузла
- 3.1 Описание и технические характеристики наземного лазерного сканера Z+F IMAGER 5006h
- 3.2 Описание и технические характеристики тахеометра Leica TCR1205+
- 4. Задание на выполнение изысканий
- 5. Этапы проведения работ
- 5.1 Полевые работы
- 5.2 Камеральные работы
- Заключение
- Библиографический список
- Приложения
Введение
Для решения строительных и архитектурных задач широко используется тахеометрическая съемка, которая позволяет получить координаты объектов, а затем представить их в графическом виде. Тахеометрическая съемка позволяет проводить измерения с точностью до нескольких миллиметров, при этом скорость измерения тахеометра не более 2 измерений в секунду. Очевидными недостатками тахеометрической съемки является малая скорость проведения измерений и неэффективность съемки загруженных площадей, таких как фасады зданий, заводов с площадь превышающей 2 га, а так же малая плотность точек на 1м2. Все чаще в промышленности применяется лазерное сканирование.
Лазерное сканирование - технология, позволяющая создать цифровую трехмерную модель объекта, представив его набором точек с пространственными координатами. Технология основана на использовании новых геодезических приборов - лазерных сканеров, измеряющих координаты точек поверхности объекта с высокой скоростью порядка нескольких десятков тысяч точек в секунду. Полученный набор точек называется "облаком точек" и впоследствии может быть представлен в виде трехмерной модели объекта, плоского чертежа, набора сечений, поверхности и т.д. Именно эти технологии использовались при проведении изыскательских работ Майнской ГЭС.
Майнское ГЭС была построена в 1987 году. Мощность ГЭС - 321 МВт, среднегодовая выработка - 1,72 млрд кВт·ч. В русловом здании ГЭС установлено 3 поворотно-лопастных гидроагрегата мощностью по 107 МВт, работающих при расчётном напоре 16,9 м. Напорные сооружения ГЭС образуют Майнское водохранилище длиной 21,5 км, шириной до 0,5 км, глубиной до 13 м, площадью 11,5 кмІ, полной и полезной ёмкостью 116 и 70,9 млн мі.
наземное лазерное сканирование гидроузел
Гидротурбины ГЭС оказались неудачно спроектированы и не смогли работать в поворотно-лопастном режиме, в результате лопасти были зафиксированны на определенный угол, что существенно снизило эффективность работы ГЭС. В 2006 рабочее колесо одного из гидроагрегатов было заменено, что позволило увеличить выработку станции. Замена рабочих колес остальных гидроагрегатов, а также строительства ещё одного здания ГЭС с двумя гидроагрегатами требует проведения геодезических изысканий.
1. Общие сведения о наземном лазерном сканировании
Наземное лазерное сканирование (НЛС) - современный метод съемки, позволяющий оперативно получать максимально полную и достоверную пространственно - геометрическую информацию об объектах исследуемой местности. В результате формируется облако точек отражений высокой плотности от любых объектов в коридоре съемки.
Система для наземного лазерного сканирования состоит из НЛС и полевого персонального компьютера со специализированным программным обеспечением. Основным элементом НЛС являются: лазерный дальномер, система вертикальной и горизонтальной развертки луча сканирования. На рисунке 1 представлена принципиальная схема работы лазерного дальномера [7].
Рисунок 1 - Схема работы лазерного дальномера
Получение координат точек объекта лазерным сканером основано на измерении полярных углов и расстояний до объекта. Для определения расстояний существуют два метода. Первый метод носит название Time-of-Flight (TOF). Он основан на измерении времени действия лазерного импульса. Этот импульс производится сенсором, отражается объектом и принимается чувствительным элементом. Второй метод основан на измерении разности фаз. Сенсор излучает гармонические колебания известной длины волны, в этот момент определяется начальная фаза, затем сигнал отражается объектом и принимается чувствительным элементом, в этот момент определяется конечная фаза. В качестве блока развертки в НЛС выступают сервопривод и полигональное зеркало или призма. Сервопривод отклоняет луч на заданную величину в горизонтальной плоскости, при этом поворачивается вся верхняя часть сканера, которая называется головкой. Развертка в вертикальной плоскости осуществляется за счет вращения или качания зеркала [2].
Результатом работы НЛС является растровое изображение - скан (рисунок 2), значения пикселей которого представляют собой элементы вектора со следующими компонентами: измеренным расстоянием, интенсивностью отраженного сигнала и RGB-составляющей, характеризующей реальный цвет точки. Положение (строка и столбец) каждого элемента (пикселя) полученного растра отражает значения измеренных вертикального и горизонтального углов. Для большинства моделей НЛС характеристика реального цвета для каждой точки получается с помощью неметрической цифровой камеры [3].
Рисунок 2 - Лазерно-локационная сцена элементов городской застройки и растительности
Другой формой представления результатов наземного лазерного сканирования является массив точек (рисунок 3) лазерных отражений от объектов, находящихся в поле зрения сканера, с пятью характеристиками, а именно пространственными координатами (X, Y, Z), интенсивностью и реальным цветом.
Рисунок 3 - Результат наземной лазерной съемки - массив точек
Далее, используя математический аппарат, переходят от полярной системе координат к декартовой, учитывая параметры калибровки камеры [7].
2. Область применения НЛС в топографо-геодезических изысканиях
НЛС на сегодняшний день - самый оперативный способ получения точной и полной информации о геометрических параметрах объекта. Наземное сканирование применяется при съёмке зданий, мостов, путепроводов, эстакад, надземных коммуникаций, цехов заводов, линейных объектов, для построения модели рельефа и топографической съёмки небольших площадей (до 1500 Га) [3].
Использование наземного сканера, в целях создания топографического плана (рисунок 4), позволяет сократить время полевых работ в несколько раз, а полнота получаемых данных снижает до минимума вероятность отсутствия необходимой информации. Вследствие чего повышается качество, и сокращаются сроки выполнения работ, а сырые данные сканирования могут быть использованы для контроля или при возникновении спорных ситуаций [6].
Рисунок 4 - Топографический план масштаба 1: 500
По данным лазерного сканирования создаются модели промышленных предприятий, городских кварталов, памятников архитектуры, инженерных сооружений и многого другого. Помимо прочего трехмерные модели широко используются для создания анимации или в архитектуре, для моделирования чрезвычайных ситуаций или проектирования систем безопасности предприятия.
Используя лазерный сканер на строительных площадках можно решать такие задачи, как выполнение исполнительных съемок объекта строительства, мониторинг, создание обмерочных чертежей для монтажа навесных фасадов, выполнение проектирования и благоустройства в 3D (рисунок 5).
Лазерный сканер идеально подходит для съемки дорог с интенсивным движением, т.к. традиционными методами это сделать довольно сложно, и самое главное это опасно для жизни и здоровья человека.
Производство работ в этом случае, так же содержит два этапа: полевой и камеральный. В результате полевого этапа, создаётся файл содержащий несколько миллионов измерений (рисунок 6).
Рисунок 5 - Точечная модель дома
Рисунок 6 - Скан дороги
После камеральной обработки можно получить различные материалы - это и топографический план, и поперечные профили дороги с прилежащими откосами, и трёхмерную модель. Информация, полученная в результате полевого этапа, сохраняется неизменной, и её можно использовать для сравнения, контроля и анализа изменений, произошедших на участке, при выполнении повторной съемки.
ЛС дает существенное преимущество в сравнении с аналогичным геодезическим оборудованием, при съемке замкнутых областей, примером которых могут служить нефтеналивные резервуары и технологически сложные производственные помещения.
Сферы применения НЛС:
Архитектура и строительство;
Горнодобывающая промышленность;
Инвентаризация объектов недвижимости;
Лесное хозяйство и лесная промышленность;
Маркшейдерия;
Нефтегазодобывающая промышленность;
Оценка последствий чрезвычайных ситуаций, пожаров, аварий и тому подобное;
Электроэнергетика;
Наземные лазерные сканеры также с успехом применяются в землеустройстве, геологии и археологии.
3. Обзор приборов применяемых при съемке Майнского гидроузла
При проведении сканирования применялся наземный лазерный сканер фирмы Zoller+Frцhlich (Германия). Для съемки небольших помещений, а также для развития съемочной сети использовали тахеометр фирмы Leica Geosystem AG TCR1205+.
3.1 Описание и технические характеристики наземного лазерного сканера Z+F IMAGER 5006h
Z+F IMAGER 5006h стал результатом модернизации сканера IMAGER 5006 комании Z+F (Германия). Значительно возросшая скорость съемки и повышенная точность - основные черты, которые отличают новую модель от предшественника.
Наличие дисплея и управляющих кнопок на сканере позволяет легко выполнять простые рутинные операции по управлению сканером. Это дает его полную автономность при любых типах работ - больше не надо использовать компьютер для контроля получаемых данных.
Расширенный температурный диапазон сканера теперь не ограничивает его использование при отрицательных температурах.
Рисунок 7 - Z+F IMAGER 5006h
Основными областями применения данного сканера могут считаться съемки промышленных объектов и архитектурных форм. При съемке в промышленных условиях работа сканера не окажет никакого отрицательного влияния ни на органы зрения людей, ни на работающее оборудование. Более того, высокая скорость работы сканера позволяет свести к минимуму необходимость остановки оборудования на время сканирования, а в отдельных случаях и вовсе избежать этого. Высокая детальность съемки дает возможность зафиксировать мельчайшие детали за очень короткое время. При использовании сканера в комплексе с программным обеспечением LFM Modeller можно построить трехмерные модели промышленного оборудования и передать их для дальнейшего проектирования в наиболее распространенные программные пакеты.
В области архитектуры высокая точность и детальность, достигаемые при работе сканера при съемке мелких элементов лепнины и фасадов зданий позволяют сохранить в первозданном виде весь объект, что даст возможность получить необходимую точность при создании чертежей, трехмерных моделей. Работа в стесненных условиях внутри помещения не будет являться проблемой - поле зрения сканера охватывает почти полную сферу, исключая небольшую область под сканером [5].
Таблица 1 - Технические характеристики сканера Z+F IMAGER 5006h
|
ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА |
||||
|
Класс лазера |
3R |
|||
|
Расходимость пучка |
< 0.22 мрaд |
|||
|
Размер пучка |
3 мм (на расстоянии 1.0 м) |
|||
|
Диапазон |
79 м (расстояние разрешения неоднозначности) |
|||
|
Минимальное расстояние съемки |
0,4 м |
|||
|
Минимальное разрешение |
0,1 мм |
|||
|
Частота сбора данных |
1,016 млн. точек в секунду |
|||
|
Линейная ошибка |
< 1 мм |
|||
|
Точность измерения расстояния, СКО |
Отражение 10% |
Отражение 20% |
Отражение 100% |
|
|
Точность измерения расстояния на 10 м |
1,2 мм |
0,7 мм |
0,4 мм |
|
|
Точность измерения расстояния на 25 м |
2,6 мм |
1,5 мм |
0,7 мм |
|
|
Точность измерения расстояния на 50 м |
6,8 мм |
3,5 мм |
1,8 мм |
|
|
УСТРОЙСТВО ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА |
||||
|
Вертикальная система вращения |
Зеркало вращения |
|||
|
Горизонтальная система вращения |
Сканер вращается вокруг вертикальной оси |
|||
|
Вертикальное поле зрения |
310° |
|||
|
Горизонтальное поле зрения |
360° |
|||
|
Вертикальное разрешение |
0.0018° |
|||
|
Горизонтальное разрешение |
0.0018° |
|||
|
Точность по вертикали |
0.007° |
|||
|
Точность по горизонтали |
0.007° |
|||
|
Скорость сканирования |
до 25 об/сек |
|||
|
РАЗНОЕ |
||||
|
Датчик угла наклона |
разрешение: 1/1000 точность: 1/500 |
|||
|
Хранение данных |
Внутренний жесткий диск 60 Гб |
|||
|
Передача данных |
Ethernet/ W-LAN /USB |
|||
|
Встроенная панель управления |
Экран: 4 строки Клавиатура: 6 кнопок |
|||
|
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ |
||||
|
Входное напряжение |
24 В постоянный ток (сканер) 90 - 260 В переменный ток (адаптер питания) |
|||
|
Потребление энергии |
Максимум 65 Ватт |
|||
|
Время работы |
> 2.5 часов (внутренняя батарея) |
|||
|
Внешняя батарея (TRAPP-15-24): |
4 часа |
|||
|
ВНЕШНИЕ УСЛОВИЯ |
||||
|
Рабочая температура |
-10° C. +45° C |
|||
|
Температура хранения |
-20° C. +50° C |
|||
|
Условия освещения |
Работает в любых условиях - от яркого света до полной темноты |
|||
|
Влажность |
неконденсируемая |
|||
|
РАЗМЕРЫ И ВЕС |
||||
|
Сканер Размеры (ширина х глубина х высота) Вес |
286 x 190 x 412 мм 14,0 кг |
3.2 Описание и технические характеристики тахеометра Leica TCR1205+
Тахеометр Leica TCR1205+ оснащен мощной системой управления данными. Содержит в себе множество функций и возможностей для точных и быстрых измерений, простых и надежных в использовании. TPS1200+ является самым производительным, быстрым и эффективным. Полная совместимость с GPS1200.
Рисунок 8 - Leica TCR1205+
Электронные тахеометры TPS1200+ как составная часть Системы 1200 (X-Function) вместе с GPS1200, имеют следующие особенности:
Унифицированный интерфейс и идентичное управление данными;
Большой цветной графический дисплей и сенсорный экран;
Стандартизированные аксессуары;
Мощные полевые прикладные программы;
Общее программное обеспечение LEICA Geo Office.
Прибор обладает выдающимися характеристиками, высокой точностью измерений и возможностью наращивания множеством дополнительных устройств для увеличения производительности:
Угловые и линейные измерения (IR);
PinPoint - безотражательный дальномер (RL);
Система автоматического поиска цели (ATR);
Система автоматического слежения за целью (LOCK);
Система быстрого поиска отражателя (PS);
Устройство для установки в створ (EGL);
Пульт дистанционного управления (RX1220) [4].
Таблица 2 - технические характеристики Leica TCR1205+
|
Точность угловых измерений |
5" |
|
|
Компенсатор |
двухосевой, ±4? |
|
|
Дальность измерения на отражатель |
3500 м (на отражатель GPR1), 2000 м (на отражатель GRZ4, GRZ122) |
|
|
Точность линейных измерений на отражатель |
отражатель 1 мм + 1.5 ppm |
|
|
Дальность измерений без отражателя |
400 м |
|
|
Точность линейных измерений без отражателя |
2 мм + 2 ppm |
|
|
Увеличение зрительной трубы |
30x |
|
|
Клавиатура |
буквенно-цифровая, цветной сенсорный дисплей, с одной стороны |
|
|
Специальные устройства |
целеуказатель, лазерный центрир |
|
|
Память |
Съемная CompactFlash |
|
|
Время работы |
до 8 часов (от одного аккумулятора GEB221) |
|
|
Вес прибора, кг |
5,2 |
|
|
Температурный диапазон работы |
от - 20°C до + 50°C |
|
|
Защита о пыли и влаги |
IP54 |
|
|
Стандартные прикладные программы |
Установка, Съемка, Вынос в натуру, Координатная геометрия (COGO), Работа с координатными системами, GNSS съёмка |
|
|
Дополнительные прикладные программы |
Площадное деление; Вынос по ЦММ; Мониторинг; Базисная линия; Опорная плоскость и Сканирование поверхности; Создание, измерение и вынос дорог; Создание, измерение и вынос ЖД; Создание, измерение и вынос тоннелей; Круговые приёмы; Съемка поперечных сечений; Поверхности и объёмы; Скрытая точка; Теодолитный ход |
|
|
Точность позиционирования SmartStation |
10мм+10 ppm (в плане), 20мм+10ppm (по высоте) |
4. Задание на выполнение изысканий
Майнская гидроэлектростанция расположена на реке Енисей в Хакасии, у посёлка Майна. Входит в Енисейский каскад ГЭС. Согласно техническому заданию основными видами изыскательских работ являлись:
Топографические изыскания;
Обмерные работы;
3-х мерное моделирование.
Все изыскания выполнялись в местной системе координат Майнской ГЭС, а система высот - Балтийская 77.
Целью проведения данных работ являлись топографо-геодезические изыскания для проекта комплексной реконструкции Майнской ГЭС.
Работы выполнить в соответствии с действующими нормативно-техническими документами:
ГКИНП-02-033-82. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1: 5000, 1: 2000, 1: 1000, 1: 500.
СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения
СНиП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства
Условные знаки для топографических планов масштабов 1: 5000, 1: 2000, 1: 1000, 1: 500 издания 1989г
ГКИНП (ОНТА) - 02-261-02. Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС И GPS.
ГКИНП (ГНТА) 17-004-99. Инструкция о порядке контроля и приёмки топографических, геодезических и картографических работ.
ПТБ-88. Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах.
5. Этапы проведения работ
Согласно техническому заданию были выполнены следующие виды и этапы работ.
5.1 Полевые работы
1.1 Выполнена рекогносцировка объекта и прилегающей территории;
1.2 Создано съемочное обоснование;
1.3 Выполнена топографическая съемка участка работ (S=85га) методом наземного лазерного сканирования (граница съемки представлена в приложении к техническому заданию (рисунок 9));
1.4 Выполнена съемка подземных коммуникаций (2D) с согласованием в эксплуатирующих организациях;
1.5 Выполнена обзорная и детальная фотофиксация объекта;
1.6 Выполнена съемка машинного зала и монтажной площадки методом наземного лазерного сканирования;
5.2 Камеральные работы
2.1 Составлен топографический план М 1: 500 с высотой сечения рельефа 0.5 м с отображением подземных коммуникаций в системе автоматизированного проектирования AutoCAD в формате *. dwg с отображением информации в условных знаках ГУГК (S=85га);
2.2 Составлена общая трехмерная модель местности по результатам наземного лазерного сканирования (с отображением рельефа, зданий и инженерных сооружений), по точности и степени генерализации соответствующая топографическому плану масштаба 1: 500 (S=85 га);
2.3 Создан обмерный план машинного зала и монтажной площадки по результатам наземного лазерного сканирования М 1: 200 (S=3,4 га);
2.4 Созданы обмерные чертежи разверток продольных и поперечных стен машинного зала по результатам наземного лазерного сканирования М 1: 200;
2.5 Создана общая трехмерная модель машинного зала по результатам наземного лазерного сканирования по точности и степени детализации соответствующая обмерному чертежу М 1: 200;
2.6 Составлен технический отчет о выполненных работах;
2.7 Издан топографический план и обмерные чертежи.
Работы выполнялись в соответствии с нормативными документами, регулирующими проектно-изыскательскую деятельность в РФ.
6. Описание проведения изыскательских работ Мейнской ГЭС
В начале 2012 года Компания "НГКИ" выполнила крупный проект по проведению исполнительной съемки методом 3D лазерного сканирования и созданию трехмерной цифровой модели и комплекта обмерных чертежей Майнского гидроузла и всех береговых примыканий для целей подготовки проекта реконструкции гидроузла, который является частью единого энергетического комплекса с Саяно-Шушенской ГЭС. Результатом съемки стала трехмерная модель объекта в формате AutoCAD, комплект плоских чертежей.
Согласно техническому заданию, съемки подлежала территория общей площадью в 85 га, границы съемки указаны на рисунке 9.
Рисунок 9 - Границы съемки территории Майнского гидроузла
Внешнему лазерному сканированию и 3D моделированию подлежали:
правобережная, русловая и левобережная грунтовые плотины с проезжей частью по гребню;
рельеф правого и левого береговых примыканий в границах;
подводная часть в верхнем и нижнем бьефах;
здание ГЭС;
ОРУ (открытое распределительное устройство) 220 кВ;
бетонная водосбросная плотина с затворами и проезжей частью по гребню;
опоры ЛЭП на русловой плотине.
Внутреннему трехмерному лазерному сканированию и моделированию подлежали:
машинный зал ГЭС;
монтажная площадка;
служебно-технологический корпус;
все этажи с оборудованием и инженерными сетями;
технические установки здания ГЭС, включая также водопроводящий тракт (водозабор, спиральная камера, камера рабочего колеса, отсасывающая труба всех трёх гидроагрегатов).
Небольшие помещения снимались при помощи тахеометра. Места недоступные для съемки строились в модели совместно со специалистами Заказчика по предоставленным чертежам. Моделирование устройств и механизмов производилось примитивами, точно отражающими габариты. Запорная арматура моделировалась условно. Провода на ОРУ и ЛЭП моделированию не подлежали. Кабельные потоки и шины моделировались условно - шаблонами. Подвижные части козлового крана моделировались условно. Ограждения, ступени и перила лестниц, а также площадки моделировались условно в габаритах.
Требуемая точность взаимоположения точек съемки методом лазерного сканирования составила:
по земляным дамбам и прилегающим территориям - 10 см;
по объектам капитального строительства снаружи - 10 см;
по объектам капитального строительства внутри - 10 см.
Детальность 3D моделирования по полученным данным лазерного сканирования составила:
по земляным дамбам и прилегающим территориям - 50 см;
по объектам капитального строительства снаружи - 20 см;
по объектам капитального строительства внутри - 10 см;
по трубопроводам - смоделированы все трубопроводы диаметром более 50 мм.
В область сканирования не попали лишь ограниченные части пространства непосредственно под самим сканером. На рисунке 10 отчетливо видны места стояния сканера, при съемке завода.
Рисунок 10 - Скан завода
Продолжительность полевых работ составила 1,5 месяца. Это высочайшая скорость выполнения съемки, которая не под силу любому другому способу. На обработку результатов ушло 6 месяцев. В результате была получена трехмерная модель сооружений и территории Майнского гидроузла в формате AutoCAD. На рисунке 11 показана готовая 3D модель пригодная для дальнейшего получения плоских чертежей [1].
Рисунок 11 - Трехмерная модель плотины Майнской ГЭС с затворами
Заключение
В процессе проведения геодезический изысканий была отсканирована вся территория Майнской ГЭС и её береговых примыканий на общей площади 85 га. В результате выполненной работы получены трехмерные модели объекта в формате AutoCAD и комплект плоских чертежей, которые послужили основой для разработки проекта реконструкции и модернизации Майнского гидроузла. Что и являлось главной задачей геодезических изысканий.
Применение метода трехмерного лазерного сканирования наиболее целесообразно для данного объекта.
Данный метод обладает рядом преимуществ а именно:
Изображения, получаемые лазерными сканерами, несут чрезвычайно большой объем информации;
Трехмерное наземное лазерное сканирование позволяет кардинально снизить материальные и временные затраты на создание точной и актуальной информации о предприятии;
Высокая точность и детализация.
Все измерения выполнялись трехмерным лазерным сканером Z+F IMAGER 5006h, съёмка небольших помещений выполнялась с помощью тахеометра Leica TCR1205+.
Для обработки измерений использовались такие программные продукты как: AutoCAD и Z+F LaserControl.
Библиографический список
1. 3D исполнительная съемка методом лазерного сканирования [Электронный ресурс]: - офиц. сайт компании НГКИ "НГКИ". - Режим доступа: http://www.ngce.ru/
2. Медведев Е.М., Данилин И.М., Мельников С.Р. Лазерная локация земли и леса/ Красноярск: Института леса им.В.Н. Сукачева СО РАН, 2007.
3. Наземное лазерное сканирование [Электронный ресурс]: - "Центр лазерных технологий". - Режим доступа: http://clt. tpu.ru/
4. Тахеометр Leica [Электронный ресурс]: - "Leica geosystems". - Режим доступа: http://www.leica-geosystems.ru/
5. Наземные лазерные сканеры фирмы Zoller+Frцhlich [Электронный ресурс]: - "Zoller+Frцhlich". - Режим доступа: http://www.zf-laser.com/
6. Наземное лазерное сканирование [Электронный ресурс]: - "Навигационно-геодезический центр" - Режим доступа: http://ngc.com/
7. Середович В.А. Наземное лазерное сканирование/ Новосибирск: СГГА, 2009. - 176с.
Приложения
Приложение 1
Облако точек производственного здания Майнского гидроузла, полученного в результате лазерного сканирования.
Приложение 2
3D модель русловой опоры линии электропередач Майнской ГЭС, созданная по данным лазерного сканирования.
Приложение 3
Подъемный механизм затвора плотины, недоступный для сканирования; модель строилась по чертежам заказчика.
Подобные документы
Основные задачи геодезии в кадастровых работах. Аэросъемочная система лазерного картографирования ALTM 3100. Сравнение традиционных съемок и лазерного сканирования. Принципы построения и функционирования воздушных лазерных систем, их преимущества.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 15.02.2017Общие сведения об учете горных пород и полезного ископаемого, извлеченных из недр. Маркшейдерские замеры для учета горной массы. Основное отличие метода лазерного сканирования от традиционных тахеометров. Основные технологии GPS-съемок, сбор данных.
реферат [7,6 M], добавлен 08.01.2016Высокая оперативность сбора пространственных данных об объектах съемки делает наземное лазерное сканирование весьма перспективным методом получения информации при организации мониторинга сложных инженерных сооружений. Методика наземной лазерной съемки.
автореферат [2,3 M], добавлен 10.01.2009Проектирование комплексного гидроузла. Физико-технические характеристики грунтов основания. Гидравлические расчеты водосливной плотины. Конструирование подземного контура и фильтрационные расчеты. Гидравлический расчет пропуска строительных расходов.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 21.12.2010Принцип действия наземных лазерных сканеров. Классификация ошибок в результатах наземного лазерного сканирования. Использование сигнала, отраженного от поверхности объекта. Анализ точности лазерных сканирующих систем. Условия проведения испытаний.
реферат [2,0 M], добавлен 16.12.2015Характеристика района возведения гидроузла. Выбор основных размеров профиля плотин. Определение отметки гребня в глубоководной зоне. Откосы, бермы и дренажные устройства. Фильтрационный расчет грунтовой плотины. Проектирование водовыпускного сооружения.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.04.2015Вариант гидроузла с каменно-земляной плотиной. Паспорт гидроузла, определение отметки гребня грунтовой плотины. Состояние строительства плотин из укатанного бетона в мире. Гидравлический расчет водосбросного сооружения. Водосбросное сооружение, его выбор.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.11.2009Основные характеристики GPS приемника Trimble R3. Определение координат точки при помощи GPS съемки. Создание цифровой модели местности с помощью Trimble DTMLink. Съемка береговой полосы и русла реки. Передача полевых данных из контроллера в компьютер.
методичка [8,2 M], добавлен 27.04.2015Обработка инженерно-геодезической информации для систем автоматизированного проектирования. Элементы цифровой модели местности. Построение продольного профиля тематического объекта на примере канализации. Создание чертежной цифровой модели местности.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 13.05.2019Компоновка гидроузла, выбор удельного расхода. Проектирование водобойного колодца. Выбор числа и ширины пролётов плотины. Конструирование водосливного профиля. Устройство и применение плоских затворов. Техническая безопасность гидротехнических сооружений.
курсовая работа [144,0 K], добавлен 29.07.2012
