Földi lézerszkennelés, a TLS működési elve, pontossági kérdések

Fotogrammetria vs. Lézerszkennelés I. Passzív - aktív érzékelés (éjjel is) Frame – soros – mono szenzor Területi lefedettség – pontmintavételezés Indirekt koordináta számítás Képi információ – pontinformáció Szenzoregyesítés (fusion) GPS szerepe

Fotogrammetria vs. Lézerszkennelés II. Képfeldolgozás Időjárásfüggés Automatizálhatóság Szűrés Tájékozás Matching DEM Szoftverek, programcsomagok Szolgáltatók

Földi-légi lézerszkennelés Légifényképezés-közelfotogrammetria Alkalmazási területek Tájékozás Pontosság

Földi lézerszkennelés Új adatgyűjtési technológia (90-es évek) Széleskörű alkalmazási terület út-, vasút-, hídépítés Mérési eredmények mennyiség, típus Utófeldolgozási eredmények, folyamatok szegmentálás, vektorizálás, minőség-ellenőrzés

Műszerek (generációk)

Műszerek

Komponensek Szkenner Műszerállvány Tápellátás Háttértár/hálózat (Kamera) (GPS) (Dönthető talp) (Notebook)

Működés 1. lézersugár 2. poligon tükör (oszcilláló v. forgó mozgás) 3. körbeforduló optikai fej 4. HMI 5/6. TCP/IP Ethernet interface 7. WLAN 8. USB interface 9. fényképezőgép 10. notebook 11. mobil eszköz 12. RiSCAN Pro

Technikai jellemzők Riegl VZ-400 Laser class 1 Full waveform Akár 600 méteres hatótáv (min. 1,5 m) Pontosság: 5 mm, felbontás: 3 mm Felvételi frekvencia Long Range mode: 42 000 pont/s High Speed mode: 122 000 pont/s Lézersugár széttartása: 0,3 mrad

Szkennelési terület Függőleges irányban Vízszintes irányban tükör -40° – +60° (360°) 3 – 120 vonal/s Vízszintes irányban optikai fej 0° – 360° 0° – 60° 1/s

Általános információk Kiegészítő műszerek Inklinációs szenzor (10°) GPS vevő (L1) Műszer tömege: 9,6 kg (LMS-Z420i: 14,5 kg) Hőmérséklet Működéshez: 0° – 40° Tárolásnál: -10° – +50°

Színes pontfelhő

RiSCAN PRO

Optech ILRIS Laser class 1 Hatótáv: 3 – 1250 m Pontosság: 7 mm Tömeg: 14 kg Beépített fényképezőgép (3,1 MP) FOV: 40° x 40° (360)°

Leica C10 Hatótáv: 300m 50 000 pont/s Laser class 2 FOV: 270°x 360° Pontosság: szög 12”, táv 4 mm, pozíció 6 mm

Lézerszkennelés – LiDAR (emlékeztető!) Időméréses (ToF) Fázisméréses (PB) Teljes hullámalak/ hullámforma mérése (full waveform)

Folyamat 1. Méréstervezés 2. Mérés végrehajtása 3. Utófeldolgozás 4. Eredmények előállítása

Méréstervezés Felbontás (időigény) Tervezett álláspontok száma helye Kapcsoló-/illesztőpontok

Méréstervezés Árnyékolás Mozgó objektumok Megközelíthetetlen területek

Méréstervezés A tervezetnél kevesebb álláspont Nem az optimális helyeken Prizmák használatára nem volt lehetőség

Mérés végrehajtása 1. Panoráma szkennelés

Mérés végrehajtása 2. Részletes felmérés az első álláspontról

Mérés végrehajtása 3. Digitális képpel egyesített adatállomány

Mérés végrehajtása Adatmennyiség: Álláspont Pontok száma 1. 1 043 656 1 043 656 2. 900 996 3. 720 430  2 665 082 Egy méréshez szükséges idő: 15-20 perc kb. 40 000 pont / perc !

Lézerszkennelés a mérnökgeodéziában Mérnökgeodézia műszerek technikák, feladatok az eredmények típusa Földi lézerszkennelés az eredmények mennyisége indirekt eredmények pontosság (!)

Laboratóriumi vizsgálatok I. A pontosság a mért és a valós érték egyezőségének (hasonlóságának) mértéke A gyártó által meghatározott távmérési pontosság ellenőrzése hajlított lemez digitális tolómérő kiegyenlítés eredmények

Laboratóriumi vizsgálatok II. Különböző színek és anyagok a visszavert sugárra gyakorolt hatása fekete < szürke < fehér acél < fa, beton, < tégla rozsda? Beesési szög hatása acél tárcsa 10° alatt Kiértékelés saját fejlesztésű programmal

Anyagok és színek

Anyagok és színek Anyag Pontok száma [dm2] Intenzitás (átlag) beton 3598 0,198 beton (festett) 3626 0,186 fa hasáb 3596 0,226 fahús 3597 0,204 fakéreg 3590 0,216 lakkozott fa 3652 0,246 nyers fa 0,232 acél 3621 0,147 tégla 0,251

Anyagok és színek A vizsgált objektumokat matt festékkel festettük, hogy az fényes lakk felület okozta hatást kiküszöböljük. Az eredmények szignifikáns különbséget mutatnak a fehér és a fekete szín visszaverődésre gyakorolt hatása között. Szín Pontok száma [dm2] Intenzitás (átlag) fehér 3640 0,232 szürke 0,181 fekete 3619 0,085

Beesési szög

Pontosságvizsgálat Riegl LMS-Z420i Átfogó 3D pontosságvizsgálat szögmérési pontosság: 0,002°-0,0025° távmérési pontosság: 0,01 m Hibaterjedés „nyers” mérési eredményekből: H, V, D referencia mérések mérőállomással az eredmények igazolták a gyártó által közölt adatokat

Lézerszkennelés a mérnökgeodéziában A földi lézerszkennelés egy jól használható kiegészítő technológia a mérnökgeodézia területén: Előnyök adatnyerés az egész szerkezetről, nem csak kijelölt pontokról nagy méretű szerkezetek is mérhetők egyetlen álláspontból éjjel is végezhető Hátrányok kisebb pontosság kitakart területek időjárás