Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

6.3. Горизонтальная съемка ситуации местности 5 страница



тереокамера снабжена объективами Ламегон. Для базиса 120 см камеры жестко сфокусированы на расстояние 8 м и могут использоваться при съемках в диапазоне от 4 до 30 м. Для базиса 40 см камеры жестко сфокусированы на расстоя­ние 4 м, и могут давать резкое изображение в диапазоне 1,5— 10 м. Затворы обеспечивают выдержки в пределах 1—1/500 секунд. Съемку можно производить на фотопленку или на фо­топластинки. Оптические оси камер можно наклонять в пре­делах +90°—60° с фиксацией через 15°.

Стереокамеры особенно удобны для съемки интерьеров. При использовании фотограмметрических стереокамер зна­чительно повышается производительность труда за счет со­кращения времени на ориентирование и установку прибора.

В ряде случаев для съемки памятников архитектуры при­меняют любительские фотоаппараты. Расширяется исполь­зование видеокамер с цифровой формой записи изображе­ния, хотя по плотности, объему и точности записи видеоин­формации эти камеры в настоящее время не могут сравнить­ся с фотокамерами. В настоящее время различные фирмы (Роллей, Хассельблад и др.) выпускают фотоаппараты, снаб­женные сеткой калибровочных крестов (сеткой Резо). Фор­мат кадра от 24 х 36 мм до 230 х 230 мм, фокусное расстояние в пределах 18...300 мм с относительной точностью от 1:20 000 до 1:200 000 (точность видеоизображений 1:10 000). Такие фотоаппараты удобны в работе, однако требуется дополни­тельная компьютерная обработка полученных снимков при наличии соответствующих программных продуктов.

Для получения необходимой точности следует произ­вести калибровку камеры. На кафедре фотограмметрии МИИГА и К разработано программное обеспечение, позво­ляющее определять элементы внутреннего ориентирования и дисторсию объектива неметрической съемочной камеры.

Выбор параметров съемки. От выбора параметров фо­тосъемки зависит качество обмерного чертежа, полученного на фотограмметрических приборах. При выборе местополо­жения фотостанций и случая съемки необходимо исходить из габаритов обмеряемого памятника архитектуры, расположе­ния его в системе окружающей застройки, методов последую­щей фотограмметрической обработки фотоснимков.

Отстояние У фотостанций от памятника архитектуры (рис. 86) и длина базиса фотографирования Ъ намечаются ис­ходя из требований точности обмеров и возможности после­дующей стереоскопической обработки полученных фото­снимков.



Отстояние фотостанции от памятника архитектуры дол­жно быть выбрано с учетом масштаба обмерного чертежа.



 

Масштаб снимка не должен быть мельче, чем в 8 раз масшта­ба обмерного чертежа. Как отмечалось ранее, масштаб сним­ка зависит от отстояния У и от фокусного расстояния объек­тива фотокамеры. Например, требуется получить обмерный чертеж фасада в масштабе 1:50, при этом минимальный мас­штаб снимка — 1:400. Если /=190 мм, то максимальное от­стояние фотостанции от памятника архитектуры равно 76 м.

Для облегчения последующего процесса фотограмметри­ческой обработки фотоснимков рекомендуется, чтобы фасад памятника архитектуры полностью изображался на одной стереопаре, поэтому уменьшать отстояние У следует до опре­деленных пределов. Однако, необходимо учитывать, что уве­личением отстояния уменьшается масштаб и следователь­но точность обмеров. Как отмечалось ранее (см. п. 7.6), дли­ну базиса фотографирования определяют с учетом требуе­мой точности обмерного чертежа, погрешности измерения продольного параллакса шр фокусного расстояния фотока­меры и отстояния до объекта — У.

Если требуемая точность определения отстояния Y—my равна 5 см,/= 200 мм, тр = 0,01 мм, Ь - 0,001 у2. При макси­

мальном отстоянии У 100 м, необходимая длина базиса, согласно этой формуле, равна 10 м.

Учитывая все эти факторы, установили, что отношение b/Yдолжно быть в пределах от 1/4 до 1/20.

При отношении Ъ/у > 1/4 происходит нарушение стерео­скопического эффекта для точек ближнего плана, при Ъ/у < <1/20 уменьшается точность фотограмметрических измере­ний.

При отстоянии 50 м длина базиса фотографирования должна быть от 2,5 до 12 м.

С увеличением базиса при неизменном отстоянии увели­чивается точность определения отстояния, но уменьшается протяженность фасада, попадающего в зону стереоскопичес­кого эффекта. С увеличением отстояния У при неизменном базисе увеличивается зона стереоэффекта, следовательно, возрастает производительность работ.

При фотографировании базис рекомендуется располо­жить параллельно основной плоскости обмеряемого объек­та, при этом желательно использовать нормальный случай фотографирования. Такое расположение базиса облегчает фотограмметрические работы по составлению обмерных чер­тежей. Если с одного базиса нельзя выполнить съемку всего фасада, параллельно фасаду разбивается створная линия, на которой закрепляются фотостанции. Наибольшая точность при наименьшем количестве фотостанций обеспечивается, если правая фотостанция первого базиса будет левой фото­станцией второго базиса (рис. 87) Следует избегать такого положения, когда высоты правой и левой фотостанции отли­чаются на большую величину, оптимальный вариант, когда базис горизонтальный.

8.12. Аналоговый метод составления обмерных чертежей. Универсальные фотограмметрические приборы

 

Наибольшее применение в практике реставрационных

работ в России и за рубежом имеют следующие методы обра­ботки снимков: аналоговый, аналитический и цифровой. Эти методы основаны на использовании специальных высокоточ­ных фотограмметрических приборов и компьютерных тех­нологий, которые разрабатываются для обработки аэрокос­мических снимков. Использование новейших технологий при обмерах памятников архитектуры — это прикладная от­расль фотограмметрии.

Как правило, измерение объекта выполняется по стерео­модели, однако при обмерах иногда применяются одиноч­ные снимки.

Аналоговый метод составления обмерных чертежей ос­нован на применении универсатьных фотограмметрических приборов типа: стереограф (СЛ-3), стереопроектор (СПР-3), топокарт (Германия), автограф Wild и др. Измерение стерео­модели и составление обмерных чертежей выполняется од­новременно. При этом осуществляется преобразование изоб­ражения памятника архитектуры из центральной проекции на снимке в ортогональную проекцию на обмерном чертеже. Аналоговый метод используется главным образом для со­ставления обмерных чертежей фасадов (планов, разрезов).

Аналоговый метод обеспечивает высокую точность и про­изводительность составления обмерных чертежей. Этот ме­тод особенно эффективно применять при обмерах памятни­ков древнерусского зодчества, имеющих сложную геометри­ческую форму. Аналоговый метод незаменим также при об­мерах фасадов и интерьеров, украшенных лепниной, мозаи­кой, фресками и пр.

К недостаткам аналогового метода следует отнести неко­торые ограничения, накладываемые на условия фотосъемки памятников архитектуры. Условия фотографирования час­то затруднены из-за плотной окружающей застройки и уз­ких улиц, озеленения, больших уклонов рельефа и пр. По­этому не всегда возможно выдержать требуемые значения элементов ориентирования стереопары снимков и, следова­тельно, выполнить обработку на приборе.

Аналоговый метод- требует высокой квалификации ис­полнителя, т.к. технология процесса достаточно сложна. Сто­имость аналоговых стереофотограмметрических приборов высокая, что также может служить препятствием к примене­нию метода..

 
 

Аналоговый стереофотограмметрический прибор Топо-карт (Германия) (рис. 88) предназначен для обработки аэро­фотоснимков и наземных фототеодолитных снимков с фо­кусным расстоянием 55—215 мм, углами наклона снимков до 4,5° и форматом от 4 х 4 см до 23 х 23 см. Соотношение между масштабом чертежа и снимка может изменяться в пре­делах 0,1—10. Путем переключения координатных осей мож­но составлять чертеж в плоскостях XY, XZ и YZ (т.е. планы и разрезы объекта по горизонтали и вертикали).

Основные части прибора: станина (1), наблюдательная система (2), снимкодержатели левого и правого снимков сте­реопары (3), рычаги и ножной штурвал для перемещения из­мерительной марочки в пространстве стереомодели (4), ко­ординатограф (5), коордиметр (6), ортофотоприставка (7). Обработка стереопары снимков на аналоговых приборах вы­полняется в определенной последовательности.

1. Установка снимков в снимкодержателях. Негативы (или позитивы) укладываются в снимкодержатели и цент­рируются таким образом, чтобы координатные метки сним­ков совпадали со штрихами на стекле снимкодержателя.

2. Установка на отсчетных устройствах прибора значений элементов ориентирования снимков: фокусного расстояния объектива фотокамеры, значения базиса фотографирования, величины смещения объектива относительно главной точки снимка (определяется с помощью указателя горизонта). Ве­личина базиса фотографирования устанавливается в масшта­бе стереомодели. Последний связан с масштабом обмерного чертежа. Коэффициент изменения масштабов стереомодели и чертежа называется передаточным отношением.

3. Ориентирование планшета на координатографе выпол­няется с помощью двух установочных точек, одна из кото­рых расположена на ближнем, другая — на дальнем плане в


в в в

 

 

направлении оптической оси левой фотостанции. Координа­ты установочных точек рассчитываются по координатам ле­вой фотостанции, дирекционному углу оптической оси ле­вой фотостанции и заданным расстояниям. Через нанесен­ные установочные точки проводится прямая, которая явля­ется направлением оптической оси камеры на левой фото­станции. Планшет должен быть укреплен на столике коор­динатографа таким образом, чтобы направление оптической оси на левой станции было параллельно оси У координатог­рафа.

4. Ориентирование модели имеет целью введение попра­вок за нарушение элементов ориентирования снимков. По­правки определяются способом последовательных прибли­жений по контрольным точкам, а также путем использова­ния известных геометрических форм объекта (прямых гори­зонтальных и вертикальных линий и др.)- Парис. 89 показа­ны наиболее рациональные схемы расположения конт­рольных точек - - четырех 1,3,2,4 (а), и трех 1,2,3 и 3,1,2 (б, в). Номера точек указаны в соответствии с порядком устра­нения невязок. Ориентирование считается выполненным, если остаточные невязки на контрольных точках не превы­шают 0,3 мм.

5. Рисовка контуров. Составление обмерного чертежа выполняется путем стереоскопического наведения измери­тельной марочки на точки объекта, при этом карандашное устройство вычерчивает на планшете данные точки в нуж­ном масштабе в ортогональной проекции. Обмерный чертеж составляется непрерывным вычерчиванием деталей фасада или интерьера здания. Пример обмерного чертежа, состав­ленного аналоговым методом приведен на рис, 90.

На универсальном приборе Топокарт, оборудованном ор-тофотоприставкой, можно получить помимо обычного чер­тежа ортофотоплан объекта. На ортофотоплане обозначены все мельчайшие детали фасада (интерьера), следы разруше-


 
 

8.13* Лнали 1 ичггкий метод составления обмерных чертежей. Особенности обработки архинных снимков

 

Аналитический метод основам на реализации строгих ма­тематических зависимостей между координатами изображе­нии точки объекта на стереопаре снимков хи 2$; > •-. г? и

пространственными координатами этой точки - - Л.). /лсш п. 7/)). Этот метод обеспечивает наивысшую точность опре­деления 11|хктранствеиного положения объекта измерения. Метод основан на использовании высокоточных стереофо-тпграмметрических приборов. В России применяется стерео-фотограмметрнческий аналитический прибор — Стереоанаг-раф-6 {рис.91), а также стереофотограмметрические рабо­чие станции. SD 2000, SD-3000 (Leica) и их аналог SD-20, выпускаемый по лицензии. Эти приборы предназначены для обработки аэрокосмических и наземных снимков.


 

       
   



 

 

Схема наблюдательной системы SD-3000 приведена на рис. 92. В каретки снимков (1) укладываются негативы (или диапозитивы). Бинокулярная система (2) предназначена для стереонаблюдений. В верхней части размещается осветитель­ная система (3). С помощью призм изображение снимков поступает в бинокуляр.

Наблюдательная система отличается высоким уровнем комфортности. Она предназначена как для стерео-, так и для мононаблюдений, т.е. возможна обработка одиночных сним­ков. Это особенно важно для измерения архивных снимков. Кроме того, бинокулярная система позволяет наблюдать ле­вое или правое изображение двумя глазами. Стереоскопи­ческое наведение на точку осуществляется двумя ручными штурвалами и ножным диском. Кроме этих классических наведений на точку можно использовать «мышь» или трек­бол по осям X,Yn ручной штурвал по оси Z. Систему допол­няет программируемый графический интерфейс пользова­теля и стандартный пульт управления.

Составительский терминал на базе персонального ком­пьютера контролирует движения кареток и решает следую­щие задачи: калибровка снимков, ориентирование модели и вычисление координат X, У, Z точек объекта. Кроме того, со­ставительский терминал действует как средство связи с цен­тральным компьютером и с оператором (при помощи графи­ческого интерфейса пользователя).

Оператор стереоскопически наводит измерительную ма­рочку на определяемую точку. Данные измерений обрабаты­ваются на центральном компьютере, оснащенном приклад­ным программным обеспечением. В зависимости от целей пользователя предлагается широкий спектр решаемых фо­тограмметрических задач. При обработке наземных снимков с целью обмеров и исследования памятника архитектуры можно получить: обмерный чертеж (планы, сечения), циф­ровую модель объекта.

При составлении цифровой модели и обмерного чертежа необходимо вводить атрибутивные (семантические) данные для построения контуров. При стереонаблюдении оператор выделяет основные детали, которые должны быть измерены и показаны на обмерном чертеже. Особенно тщательно из­меряются фрагменты памятника архитектуры, имеющие сложную геометрическую форму, например, «паруса», арки с двойной кривизной. Графическое изображение объекта до­полняется координатной сеткой, подписями высот от задан­ной нулевой линии и пр. Масштабы обмерных чертежей па­мятника архитектуры и фрагментов экстерьеров и интерье­ров могут быть любыми. Также отсутствуют ограничения на выбор проекций, в которых составляется обмерный чертеж. Например, возможно составить изображение объекта в аксо­нометрической проекции. Распечатка составленных черте­жей выполняется на плоттере.

Дешифрирование объекта по стереомодели имеет целью провести детальное изучение, исследование объекта путем его рассмотрения с близкого расстояния. Рекомендуется про­водить дешифрирование при коэффициенте увеличения по­рядка 10, так как в этом случае масштаб снимка получается более приспособленным к разрешающей способности глаза. Последний имеет разрешающую способность около 10 лин/ мм, а разрешающая способность снимка в центре кадра — 100 линий/мм.

Дешифрирование позволяет выявить и обозначить на чертеже сохранившиеся фрагменты лепнины, каменной или кирпичной кладки и др. При дешифрировании объекта об­наруживаются следы перестройки, поновлений, трещины, деформации, «болезни» камней, конструктивные особеннос­ти и др.

На приборе можно осуществить одновременно обработку 8 стереопар снимков. Точность измерений на приборе < 5 мкм.

Достоинство аналитического метода обработки снимков состоит в высокой степени точности определения простран­ственного положения объекта, а также в возможности ис­пользования любых фотоснимков, независимо от значений элементов ориентирования. Из этого следует, что можно оп­ределить размеры утраченных памятников архитектуры по архивным снимкам. Работа с архивными снимками, воссоз­дание утрат - важнейшая составляющая процесса реставра­ции. Трудность измерения архивных снимков состоит в пол­ном отсутствии сведений о параметрах фотосъемки, т.е. зна­чения элементов ориентирования снимков неизвестны: ко­ординаты и высоты точек съемки, характеристики фотока­мер и их ориентирование и т.д. Как правило, архивные сним­ки сделаны в разное время, их качество неодинаковое. Боль­шая точность получается, если измеряются непосредственно архивные негативы.

Съемка до 20—30-х годов XX века производилась на стек­лянные фотопластинки низкой светочувствительности. Та­кие снимки приближаются по своим качествам к фотограм­ме. Однако чаще всего приходится довольствоваться даже не снимками, а их копиями, помещенными в виде иллюстра­тивного материала в книгах или журналах. Точность резуль­татов при использовании таких снимков значительно сни­жена. Эти снимки уже не являются изображением объекта в центральной проекции, т.к. они претерпели проективные пре­образования.

Основой для получения размеров утраченных объектов по архивным снимкам являются сохранившиеся части зда­ния или окружающие строения, которые изображены на снимке. На этих сохранившихся элементах зданий намеча­ются опорные точки. Выполняется фотограмметрическая съемка для определения координат опорных точек. Жела­тельно, чтобы параметры съемки были приближены к ракур­сам архивных снимков. Полученные стереопары новой съем­ки и архивные снимки обрабатываются на аналитическом стереофотограмметрическом приборе. Следует отметить, что получить стереоэффект по архивным снимкам не всегда уда­ется из-за их разномасштабности и параметров съемки. На приборе измеряются как опорные точки, так и определяе­мые. В результате совместного уравнивания результатов из­мерений с использованием для обработки архивных сним* ков, определяются пространственные координаты точек, а следовательно, и размеры утраченных деталей.

Точность получения результатов зависит от множества факторов: от качества и количества архивных снимков, на­личия сохранившихся частей здания и их расположения, от формы и размеров утраченных элементов и т.п.

Примерами успешного использования фотограмметри­ческих методов обработки архивных снимков являются: вос­становление пятиглавия ц-ви Троицы в Листах на ул. Сре­тенка в г. Москве, храма Казанской Божьей Матери на Крас­ной площади в Москве и др.

8.14. Перспективы применения цифровой фотограмметрии при архитектурных обмерах

 

Цифровая фотограмметрия основана на использовании компьютерных технологий обработки фотоснимков.

По сравнению с аналоговыми и аналитическими метода­ми цифровая фотограмметрия имеет явные преимущества:

- дорогостоящие фотограмметрические приборы, требу­ющие высокой квалификации исполнителя, полностью за­менены доступными персональными компьютерами;

- обрабатываются снимки практические с любыми пара­метрами съемки;

 

— традиционная фотограмметрическая обработка проис­ходит значительно быстрее;

— существенно расширен диапазон представляемых ма­териалов.

Как отмечалось ранее (гл.7) в России применяются раз­личные Цифровые фотограмметрические системы (ЦФС), которые представляют собой персональный компьютер, до­полненный стереоскопом для рассматривания стереоскопи­ческого изображения на экране дисплея.

Все современные цифровые фотограмметрические сис­темы (ЦФС) основываются на алгоритмах стереоотождеств-ления одной и той же точки на двух снимках стереопары. ЦФС используются в основном для обработки аэрокосми­ческих снимков, а также успешно применяются при обмерах архитектурных сооружений.

При этом выполняются следующие операции:

— построение отдельной стереомодели;

— стереоизмерения точек и контуров объекта;

— автоматизированное построение цифровой модели объекта;

— автоматическое построение ортофотоизображения;

— автоматическое построение трехмерных проекций с любой точки и под любым углом зрения и получение муль­типликационного фильма с перемещающейся точкой наблю­дения.

Предварительно необходимо выполнить сканирование снимков. Наилучшие результаты обеспечивают высокоточ­ные топографические сканеры с разрешением порядка 5 мик­рон, что позволяет вводить снимок в компьютер почти без потери качества изображения. Бытовые сканеры с разреше­нием 40—50 микрон существенно снижают точность обра­ботки снимка.

Одной из наиболее распространенных в России и за ру­бежом является цифровая фотограмметрическая система

PHOTOMOD. Данная ЦФС имеет модульную структуру.

Основной модуль обеспечивает ввод исходных данных, по­строение стереомодели. Для внутреннего ориентирования

вводятся координаты главных точек и фокусное расстояние (путем позиционирования маркера на координатные метки). Для внешнего ориентирования вводятся опорные точки, от­резки и координаты фотостанций. С целью повышения точ­ности позиционирования осуществляется процедура автома­тического поиска соответственных точек на левом и правом снимках. Модуль Scan Correct обеспечивает требуемую мет­рическую точность сканирования снимков при использова­нии недорогих планшетных полиграфических сканеров. В качестве эталона при сканировании применяется высокоточ­ная сетка крестов, нанесенных на стекло. Модуль DTM ис­пользуется для построения цифровой модели рельефа или объекта в автоматическом и полуавтоматическом режимах. Объект может быть представлен в виде трехмерной модели. При изображении криволинейных элементов (фасадов и ин­терьеров) формируется сеточная модель (сетка квадратов или треугольников). Модуль Stereo Draw служит для дешиф­рирования и измерения и измерения стереомодели. При об­работке стереопары для составления обмерного чертежа ус­танавливаются связи для оконтуривания деталей фасадов и интерьеров. Для стереоскопической визуализации исполь­зуются два взаимозаменяемых метода: анаглифическиЙ ме­тод и затворные жидкокристаллические очки. В результате получается векторая модель объекта, экспортируемая в дру­гие системы.

Модуль Vector предназначен для двух- и трехмерной век­торизации по ортофотоизображению. Модуль обеспечивает: измерение геометрических характеристик объектов, длин линий, площадей участков; экспорт трехмерных векторов в другие системы; вывод на принтер или плоттер твердой ко­пии ортофотоплана в заданном масштабе с координатной сеткой.

Модуль FastOrtho предназначен для создания ортофото-изображений по одиночным снимкам. Можно применить для получения фотопланов «плоских» фасадов и фрагментов ин­терьеров зданий*

Модуль Mosaic решает задачу построения ортофотоизоб-ражений и составления мозаики из центральных частей снимков.

Несмотря на очевидные преимущества метода цифровой обработки в практике обмерных работ превалирует аналого­вый метод как в России, так и за рубежом. Будущее несом­ненно принадлежит цифровым методам.

Первые опыты по применению ЦФС PHOTOMOD для составления обмерных чертежей проведены в МАРХИ при участии автора. В настоящее время на базе данной ЦФС про­ведены обмеры интерьеров в Московском Кремле и ряде дру­гих памятников архитектуры.

 

 

8.15. Создание трехмерных моделей архитектурных сооружений методом лазерного сканирования

 

Новым научно-техническим достижением является со­здание лазерного сканера. Этот прибор аккумулирует ряд свойств, позволяющих использовать его в различных облас­тях, в том числе при решении проблем сохранения культур­но-исторического наследия. Лазерное сканирование позво­ляет быстро получить трехмерную модель местности, а так­же зданий, сооружений и др. Движущийся лазерный луч ска­нирует объект в течении несколько секунд. По сравнению с векторной трехмерной моделью растровая модель имеет ряд преимуществ, т.к. получается сразу после сканирования и стоит дешевле. По сравнению с фотограмметрическими спо­собами съемки лазерное сканирование позволяет получить пространственные координаты с одной точки стояния без последующей камеральной обработки, причем имеется воз­можность провести контрольные измерения непосредствен­но в полевых условиях. При том достигается более высокая точность работ. Лазерное сканирование может выполняться как с воздуха (с борта самолета, вертолета), так и с поверхно­сти Земли. Далее рассматривается лазерное сканирование наземного базирования.

На мировом рынке имеется несколько моделей лазерных сканеров. Аналогичные разработки ведутся также и в России. Серию экспериментов по использованию лазерного сканера для обмеров архитектурных сооружений, определения дефор­мации объектов, а также в области цифровой топографичес­кой съемки выполненного НПП «Геокосмос» (Россия) на базе трехмерного лазерного сканера RIEGL LMSZ210 (Австрия). Устройство прибора основано на измерении углов и расстоя­ний электрооптическим (лазерным) способом и состоит из высокоточного лазерного дальномера и двухосевого прецизи­онного механического привода (рис. 93). Верхняя часть при­бора вращается вокруг вертикальной оси. Горизонтальный угол сканирования равен 333°. Вверху на корпусе имеется вра­щающаяся оптическая головная часть. Лазерный луч выходит через окошко, расположенное на лицевой стороне верхней ча­сти» Вертикальный угол сканирования равен 80°. В корпусе верхней части прибора расположена вращающаяся полиго­


нальная зеркальная призма. В нижней, неподвижной части прибора расположен лазерный дальномер. Для установки при­бора в рабочее положение имеется цилиндрический уровень. Управление работой сканера осуществляется с помощью пер­сонального компьютера (PC) типа Note-Book, соединенного со сканером при помощи кабеля передачи данных на LPT порт PC (управляющая программа 3D-Ri-Scan).

Непосредственно в короткий период сканирования по­лучают растровое изображение объекта, где можно дешиф­рировать отдельные его элементы. Сканирование 20 строк происходит в 1 секунду, каждая строка содержит несколько сотен пикселей.

Трехмерная растровая модель занимает большее про­странство по сравнению с векторной. Положение точки про­странства определяется в полярной пространственной сис­теме координат сканера. Затем можно выполнить пересчет в прямоугольную систему координат. Максимальная даль­ность сканирования — 800 м, оптимальная — до 350 м, мини­мальное расстояние -2 м. Погрешность определения поло­жения точки не менее 2,5 см. Разрешающая способность от 2,5 до 5 см (в натуре).

При съемке четырех фасадов здания требуется 4 уста­новки прибора. Для совместной обработки данных сканиро­вания необходимо, чтобы в зоне видимости соседних стан­ций было минимум 4 смежных марочки с отражателями. Сканер размещается на станции, ориентируется, нивелиру­ется. Устанавливаются параметры сканирования. На мони­торе компьютера уже в процессе сканирования создается трехмерная растровая модель в 3-х видах: с градацией по рас­стоянию, по коэффициенту отражения и в реальном цвете. Все полученные сканерные модели (сканы) трансформиру­ются для получения единой цифровой модели (программное обеспечение разработано НПП «Геокосмос»). Цифровые мо­дели строятся в виде сети треугольников и служат основой для получения векторного трехмерного изображения и двух­мерных обмерных чертежей. Модель и контуры могут быть перенесены в среду AutoCAD, 3Dstudio и др.

План здания составляется по сечениям пространственной модели. Для досъемки «скрытых зон» целесообразно приме­нить безотражательный тахеометр-автомат с дальностью дей­ствия до 600 м. В ряде случаев рекомендуется сочетать лазер­ное сканирование с традиционной фотограмметрической съемкой памятника архитектуры, т.к. отдельные архитектур­ные детали затруднительно отобразить в цифровой форме. В целом, учитывая тенденцию перехода от аналоговых и анали­тических методов к цифровым, следует ожидать скорейшего


расширения области использования лазерного сканирования для обмеров архитектурных сооружений и для базы данных памятников архитектуры и ценной застройки.

 

 

8.16. Фотограмметрическая методика ландшафтно-визуалыюго анализа архитектурных проектов

 

Известно, что памятники архитектуры теснейшим обра­зом связаны с окружающей их застройкой и ландшафтом. Нарушение такого взаимодействия по существу ставит под угрозу сохранение роли и значимости памятников. Однако, город не может не развиваться: на месте обветшавших строе­ний появляются новые. Следовательно, надо решать пробле­му гармоничности сочетания новой, проектируемой застрой­ки и исторически сложившейся. Эта проблема особенно ак­туальна для исторических городов. В связи с высокими тем­пами современного градостроительства для многих истори­ческих городов возникла реальная угроза утраты их само­бытного облика. Зачастую имеет место неоправданное воз­ведение высотных зданий в центрах городов, что влечет за собой нарушение целостности архитектурных ансамблей, вносит дисгармонию в силуэт городского центра, формиро­вавшегося в течение многих столетий.


Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 39 | Нарушение авторских прав







mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.023 сек.)







<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>