Guidance

Laser scanning and point cloud models

Laserskaneerimine on suhteliselt uus tehnoloogia vähemalt tavamõõtmiste korraldamises. Riist- ja tarkvara maksumuse tõttu on seda algselt kasutatud ainult suuremate projektide puhul, kuid see on kiiresti asendamas traditsioonilisi mõõdistustehnikaid, kuna see on kiirem, potentsiaalselt täpsem ja nõuab vähem tööjõudu. Laserskaneerimise lõpptulemus on punktipilve mudel, mis näeb välja nagu teraline foto, kuid tegemis on 3D võrguga, mis võib olla nii mustvalge kui värviline. Võrkmudelit saab importida BIM tarkvarasse ja kasutada projektmudeli loomisel.

Oluline on märkida, et punktipilve mudelil puudub geomeetria, mistõttu see ei sobi plaanide või kõrguste genereerimiseks, mis oleksid piisavalt kvaliteetsed. Paljudel juhtudel on lisaks punktipilve mudelile nõutav ka BIM mudel. Punktpilve mudelist BIM mudeliks teisendamine ei ole automaatne. Seega peab BIM modelleerija kõik vajalikud elemendid käsitsi modelleerima. Samas võib leida ka teatud abitöövahendeid, mis võivad vihjata, et punktide seeria tähistab toru ja kaasates standardkatalooge, osatakse seeläbi näiteks kindla läbimõõduga toru kindlasse ruumiossa paigutada. Tagamaks, et objektid on modelleeritud õiges kategoorias (veetoru, kanalitoru, äravool jne), on soovitatav, et mudeli vaatab üle tehnosüsteemide insener.

Punktpilvemudelid on äärmiselt mitmekülgsed ja neid kasutatakse rohkem kui mõõdistusinfo genereerimiseks. Näiteks kasutatakse neid üha enam ka ehitusprotsessi järgimiseks ning teostusmudelite loomisel. On väga oluline, et laserskaneeringud ja punktipilve mudelid genereeritaks väljakujunenud kontrollvõrgu baasil.

Punktpilve mudelite jaoks kasutatakse mitmeid vorminguid, mida saab üldiselt liigitada ASCII- või binaarvormingusse.

  • XYZ – sellel ASCII-failivormingul on mitu variatsiooni, mis kõik põhinevad Descartes'i koordinaatidel (XYZ-koordinaadid). XYZ-vormingud on mõeldud geomeetriate importimiseks ja eksportimiseks ning on laialdaselt aktsepteeritud erinevates punktipilvetöötluse tarkvarades.
  • LAS – LAS on binaarvorming, mida kasutatakse spetsiaalselt LiDAR-i andmete salvestamiseks. See on tööstusharu standardvorming, mida kasutatakse laialdaselt ja mis ühildub enamike programmidega.
  • OBJ – sellest failivormingust on nii binaar- kui ka ASCII-versioonid, mille on välja töötanud Wavefront Technologies. Seda kasutatakse laialdaselt 3D rakendustes.
  • PTX – PTX võib olla nii ASCII kui ka binaarne, kuid ASCII-vormingus on see spetsiaalselt loodud laserskaneerimise süsteemide punktipilve andmete salvestamiseks.
  • E57 – see platvormi-neutraalne vorming kasutab andmete salvestamiseks nii ASCII-d kui ka binaarfaile, et kasutajad saaksid mõlema failitüübi eeliseid maksimaalselt ära kasutada. See on avatud juurdepääsuga, kiiresti loetav ja toetab suuri andmemahte.
  • DOT – see on TopoDOT-ile kuuluv binaarvorming, mis keskendub punktipilvedega seotud töövoolude optimeerimisele.
  • RCSRCP – need on Autodesk poolt välja töötatud, et parendada tarkvarade vahelist infovahetust.

Sageli nõutakse avatud vormingut (nt E57) koos patenteeritud vorminguga (nt RCP/RCS), et võimaldada kasutajatel kiiresti töötada punktipilve mudeliga oma valitud rakendustes ilma teisendamise vajaduseta.

Punktpilve mudelid on väga mahukad. Sõltuvalt uuritavast piirkonnast ja punktide eraldusvõimest (punktide vaheline kaugus) võivad failid olla vahemikus 10 GB kuni 200 GB või isegi rohkem. Tõenäoliselt tuleb praegu nende failide vahetamiseks kasutada veel väliseid kõvakettaid, kuid kokkupakitud kujul saab neid jagada ka üle veebiserverite.

Lisaks punktipilve mudelile on nüüd levinud ka mõõdistusmudeli koostamise/lisamise nõue. Näiteks võib kaaluda:

  • Traditsiooniliselt on ehitiste mõõdistusi esitatud läbi plaanide, vaadete ning lõigete. Teatud nõuete täitmiseks on sedalaadi väljundid endiselt vajalik esitada ja seetõttu esitatakse vaated ühes mõõdistusmudeliga. Samas võib piisata kui teatud detailid esitatakse 2D vaadetena?
  • Oluline on määratleda nõutav täpsus? Näiteks kuidas modelleeritakse põrandad, mis pole tasapinnas või seinasid, mis pole vertikaalsed? 
  • Samuti tuleks ette kirjutada tunnused, mida tuleks või ei tohiks modelleerida. Kui ei nõuta üksikasjalikku arvestust nagu kaitse all oleva ehitise puhul, võib lammutatavate elementide üksikasjalikkus olla madalam kui säilitatavate elementide puhul.
  • Kas varjatud tehnovõrke, tõusutorudes või vahelae taga tuleb modelleerida?
  • Kas süsteemide esitamiseks on kasutusel kindel nimetamise skeem ning värvikood?
  • Kas kinnitamiseks on vaja võrdlusmudelit?
  • Millises vormingus mudeleid edastatakse?
  • Kas vajalik on ka piltmaterjal (fotod)?

Geodeet peaks välitööde lõpetamise ja kohanduste kohta esitama järgmise informatsiooni:

  • Mudeli kõrvalekalded nõutavast täpsusastmest tuleks üles märkida, et määrav osaline oleks sellest üksikasjalike projektjooniste koostamisel teadlik.
  • Kasutatud mõõdistusmeetodi ja koordinaatide süsteemi kirjeldus, mis hõlmab kasutatud kontrollpunktide ja kokkulepitud täiendavate kontrollpunktide koordinaate.
  • Püsivate maa-ala võrdlusaluste kirjeldused, mis sisaldavad rajatud punktide tüüpe, asukoha visandeid ja kaugusi vähemalt kolme püsiva detaili võrdluspunktini.
  • Plaaniline kontrollvõrgu skeem, mis näitab ühendusi maa-ala mõõdistuse kontrollpunktide vahel tagamaks nende ühetaolisust (samasse punkti naasmine, ingl loop closure).
  • Kõrgustasapindade skeemid, mis näitavad ühendusi kontrollpunktide vahel.