Novinky zeměměřické knihovny č. 5/2006

Klíčová slova: laserové skenování 3D

Shrnutí: Trojrozměrné laserové skenování je výkonná měřická technologie pro získávání trojrozměrných souřadnic bodů na objektech rychlostí až pěti tisíc bodů za vteřinu. Nicméně zeměměřiči nacházejí jako omezující faktory ve skenerové mnohostrannosti a pro ně nepříliš dobře známém výpočetním postupu. Ale v současnosti vzrůstá přenosnost a odolnost, a tak přebíraný pracovní postup umožňuje zeměměřičům snadné zapojení trojrozměrného skenování do jejich seznamů. Zapracování bývá krátké a vzrůst produktivity vytváří nové pracovní příležitosti.

Laserové skenování 3D se nyní zakládá buď na fázovém posunu nebo na měření času přeletu. Technologie fázového posunu se zakládá na vysílání laserového paprsku se sinusovou vlnou na střed rotujícího zrcadla, které odráží paprsek dokola. Po odrazu od objektu se přístrojem měří fázový posun, čímž se získá vzdálenost. Užití dekodérů pro měření rotace zrcadla a horizontální rotace laserového skeneru umožňuje zaznamenávat trojrozměrné souřadnice jednotlivých bodů. Skenery s fázovým posunem jsou využívány pro kratší vzdálenosti přibližně do tří metrů. Novější 3D skenery jsou robustní, přenosné a umožňují pružně volit řešení. Při zeměměřických činnostech dobře doplňují technologie užívající GPS a totální stanice.

Doba letu: Technologie doby letu pracuje na základě laserového pulsu a změřené doby po návratu k přístroji od odraženého objektu. Spolu s měřením úhlů se určí 3D poloha. Skenery přesahující vzdálenosti 30 m jsou u zeměměřičů nejvíce oblíbené. Technologie je podobná postupům přímého odrazu (DR = Direct Reflect) užívaného v totálních stanicích. Hlavní jejich rozdíl je v rychlosti měření, totální stanice zvládnou čtyři vzdálenosti za vteřinu při DR, laserové skenery až pět tisíc vzdáleností za stejnou dobu, což umožňuje zviditelnění bodového shluku. Tím se zkracuje doba pobytu v terénu.

Dřívější omezení: Tradiční metody skenování užívaly pro měření řady společných cílů, ať již rovinných nebo sférických, pro vzájemné přiřazení nebo pro napojení na stávající kontrolní síť. Při práci se musel skener umístit a zaměřit na řadu cílů a objektů. Pak se skener přemístil na další místo a zaměřily se alespoň tři cíle společné s předchozím měřením. Postup připomínal kalibraci GPS a přinášel svá omezení.

Tradiční pracovní postupy: Starší skenery 3D byly velké a těžko ovladatelné a vyžadovaly  pro práci připojení na elektrickou síť a osobní počítač nebo laptop.

Adaptované 3D skenery: Nedílnou součástí pracovního postupu zeměměřiče je měření vzdáleností od stanice a známých připojovacích bodů. To si žádá vhodný software. Jeden z posledních skenerů je Trimble GX 3D, který se dodává v soupravě společně se softwarem  PocketScape field software.

Biografie autorů:

Tim Lemmon je aplikační inženýr u firmy Trimble, který se věnuje optickým výrobkům a vý-robkům na základě skenování. Je bakalářem a magistrem věd ve vědecké aplikaci na universitě RMIT, Melbourne, Austrálie.

Paul Biddiscombe je výrobní vedoucí 3D skenování u firmy Trimble. Pracoval v prodeji, marketingu a řízení výroby po řadu let. Je bakalářem ekonomických věd na Kingstonské universitě, v Londýně a magistrem věd pro mezinárodní obchod na Staffordshireské universitě, Stoke-on-Trent, Spojené království.

E-mail: tim_lemmon@Trimble.com