Дмитрий Андреевич Гура¹

Гриттель Геннадьевна Шевченко²

Нелли Алексеевна Дьякова³

1−3  Кубанский государственный технологический университет (г. Краснодар, Россия) 1 2 3

 gda-kuban@mail.ru,  grettel@yandex.ru,  nellidya@mail.ru

Постановка проблемы. Одним из самых распространенных геодезических приборов в 21-м веке является наземный лазерный сканер, на смену которому приходит воздушный лазерный сканер. Наземное лазерное сканирование с каждым днем приобретает все большую популярность и становится незаменимой составляющей многих аспектов человеческой деятельности благодаря точности и быстрому и легкому в использовании оборудованию. Наземные лазерные сканеры используются в строительстве, а также мониторинге зданий и сооружений, создании геоинформационных систем и др. Наземные лазерные сканеры имеют сложное специализированное программное обеспечение, которое позволяет выполнять измерения трехмерных координат огромного числа точек за короткий период посредством регистрации вертикальных и горизонтальных углов. Для определения сканером пространственного положения и охвата интересующей территории на одном скане вокруг сканера производится расстановка специальных марок. Данные марки используются для дальнейшего высокоточного сопоставления сканов. Данная статья посвящена малоизученной проблеме процесса распознавания центра черно-белых марок во время полевой съемки как отдельной от самого процесса сканирования индивидуальной задачи.

Цель. Исследовать влияние внешних характеристик черно-белых марок на корректность распознавания их центров наземным лазерным сканером Leica ScanStation С10 во время полевых работ.

Результаты. Проведен эксперимент, в ходе которого были подготовлены восемь марок, имеющих нестандартный вид и размер, а также одна стандартная черно-белая марка, имеющая базовые характеристики цвета, размера и формы для проверки достоверности полученных данных в ходе эксперимента. По результатам эксперимента были выявлены некоторые зависимости распознавания наземным лазерным сканером Leica ScanStation С10 центра черно-белой марки от изменения ее характеристик, таких как размер, форма и цвет.

Практическая значимость. На основании проведенного эксперимента наземным лазерным сканером Leica ScanStation С10 проверили зависимость корректности распознавания центра марки от ее размеров, определили зависимость корректности распознавания центра марки от ее геометрии, установили зависимость корректности распознавания центра марки от цвета противоположных секторов марки. Эксперимент показал, что в процессе распознавания центра марки учитываются не отдельные характеристики марки, а их совокупность.

1. Грибкова И.С., Дьякова Н.А., Царькова Ю.А. Применение ГИС для управления единым недвижимым комплексом на примере нефтегазовой отрасли // Сборник лучших научных работ молодых ученых «Молодежная наука». Краснодар. 2020. С. 33−35.
2. Гура Д.А., Дубенко Ю.В., Марковский И.Г. Мониторинг объектов транспортной инфраструктуры с применением сканирующих технологий // Технологии техносферной безопасности. 2020. № 2(88). С. 74−86.
3. Han W., Zhao S., Feng X., Chen L. Extraction of multilayer vegetation coverage using airborne LiDAR discrete points with intensity information in urban areas: A case study in Nanjing City, China // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 2014. № 30(1). P. 56−64. DOI: 10.1016/j.jag.2014.01.016.
4. Schmitz B., Kuhlmann H., Holst C. Investigating the resolution capability of terrestrial laser scanners and its impact on the effective number of measurements // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. Jan. 2020. V. 159. P. 41−52.
5. Середович В.А., Середович А.В. Особенности, проблемы и перспективы применения НЛС // Гео-Сибирь. 2011. Т. 1. № 2. С. 223−224.
6. Liu L., Lim S. A voxel-based multiscale morphological airborne lidar filtering algorithm for digital elevation models for forest regions // Measurement. 2018. № 123. P. 135−144.
7. Комиссаров А.В. Теория и технология лазерного сканирования для пространственного моделирования территорий. Дис. … докт. техн. наук. 2015. С. 40.
8. Середович В.А., Комиссаров А.В., Комиссаров Д.В., Широкова Т.А. Наземное лазерное сканирование: монография. Новосибирск: СГГА. 2009. 261 с.
9. Воронова К.В., Акопян Г.Т., Шевченко Г.Г. Опыт применения функции Cloud Constraint в Cyclone для увеличения связей между сканами при их взаимном ориентировании по контрольным маркам // Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КубГТУ». 2019. № 7. С. 1−8.
10. Gura D.A., Kuziakina M.V., Dubenko Yu.V., Pshidatok S.K., Shevchenko G.G., Granik N.V., Markovskii I.G. Classification and automatisation of laser reflection points processing in the detection of vegetation // Proc. of the International Symposium «Engineering and Earth Sciences: Applied and Fundamental Research» dedicated to the 85th anniversary of H.I. Ibragimov. Groznyi. Atlantis Press Publ. 2019. P. 593−596. DOI: 10.2991/isees-19.2019.117.
11. Ma H., Zhou W.I., Zhang L. DEM refinement by low vegetation removal based on the combination of full waveform data and progressive TIN densification // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. 2018. № 146. P. 260−271.
12. Комиссаров Д.В., Середович А.В. Использование технологии трехмерного лазерного сканирования при строительстве, эксплуатации и проектировании инженерных сооружений // Стр-во и город. хоз-во Сибири. 2004. № 10. С. 72−73.
13. Выстрчил М.Г. Обоснование способов внешнего ориентирования цифровых моделей горных выработок, получаемых по результатам съемок лазерно-сканирующими системами. Дис. … канд. техн. наук. 2014. С. 34−45.
14. Гусев В.Н., Алексенко А.Г., Волохов Е.М., Голованов В.А., Зверевич В.В., Киселев В.А., Правдина Е.А. Маркшейдерское дело: Учебник [Электронный ресурс]. СПб.: Санкт-Петербургский горный университет. 2016.