Разработка новых и совершенствование существующих методов проведения обследования территорий, зданий и сооружений с применением технологий высокоточного лазерного 3D-сканирования и фотограмметрии, в том числе с использованием БПЛА

При обследовании и мониторинге территорий, зданий и сооружений эффективно использовать технологию лазерного сканирования, которая в отличие от традиционных геодезических методов позволяет получать данные по пространственному положению огромного массива характерных точек объектов мониторинга. Недостатком технологии лазерного сканирования является необходимость дополнительной привязки (координирования) облака точек в принятой системе координат. Кроме того, при проведении мониторинга необходимо обеспечивать сравнительно высокую требуемую точность определения пространственных координат облака точек. Одним из способов устранения данных недостатков является совместное применение высокоточных электронных тахеометров с функцией лазерного сканирования и собственно геодезических лазерных сканеров. В геодезических изысканиях при использовании современных методов сбора геопространственных данных важным этапом является обеспечение достаточной точности, а также уменьшение возможных ошибок в получаемых данных. В задачах фотограмметрической обработки при создании облаков точек отмечается высокая степень подверженности получаемых данных «шуму» - появлению паразитных точек, чье положение в пространстве не соответствует реальной геометрии исследуемого объекта. Это происходит из-за технических особенностей применяемого оборудования, алгоритмов обработки и сжатия изображений, алгоритмов фотограмметрической обработки изображений, а также из-за особенностей снимаемой сцены. Данная проблема особенно актуальна при применении фотограмметрических методов для получения данных по результатам фотосъемки объектов с монотонным цветом поверхности без ярко выраженной текстуры в том числе в зимнее время года при высокой степени заснеженности, когда затруднен поиск связующих точек и сопоставление изображений. В данном исследовании коллективом рассмотрена возможность применения фильтров на основе статистических параметров распределения шума в облаке точек для уменьшения шума полученных данных на примере фотограмметрической съемки образцов с различной степенью непрозрачности текстуры. Показано, что статистическое распределение шума в указанных условиях съемки для проанализированных выборок, в общем случае, не соответствует единому виду статистического распределения с предсказуемыми параметрами. Для полученных облаков точек сделаны выборки значений координат точек из зон с определенным характером геометрии, параметрами перекрытия и яркостными параметрами текстуры, для них проведен статистический анализ. В качестве линейного фильтра применен фильтр Калмана, показан качественный и количественный эффект применения. Сформулированы вопросы и проблемы практического применения указанного фильтра. Помимо этого, авторами сформулированы основные элементы методики по проведению обследования горизонтальных элементов несущих конструкций в зданиях и сооружениях при отслеживании появления и развития визуально-определимых трещин. Определены качественные параметры, влияющие на возможность оценки ширины раскрытия трещин на основе фотограмметрических измерений.