ГЕОСТРОЙИЗЫСКАНИЯ
Генеральный дистрибьютор компаний TOPCON и SOKKIA
  
+7 (495) 921-22-08
КАТАЛОГ
БАЗОВЫЕ СТАНЦИИ
СЕРВИСНЫЙ ЦЕНТР
ПОДДЕРЖКА
О НАС
 

СЪЕМКА ФАСАДОВ ЗДАНИЙ И ОБРАБОТКА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ CREDO ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ (CREDO III)

Съемка фасадов зданий и обработка полученных результатов с помощью программных продуктов CREDO третьего поколения (Credo III)

В 2004 году публиковалась статья "Использование безотражательных тахеометров и систем комплекса CREDO для съемки фасадов зданий". А.В. Спицын, А.А. Чернявцев (№ 12 "Автоматизированные технологии изысканий и проектирования"), где приводился пример съемки фасада здания с помощью безотражательного тахеометра и последующая обработка результатов в системах комплекса CREDO. В работе рассматривались особенности и давалось подробное описание всех этапов съемки фасада здания: развития съемочного обоснования, собственно съемки, уравнивания результатов измерений, создание цифровой модели поверхности фасада, получения чертежей разрезов. За прошедшие четыре года суть подхода к решению задачи не изменилась, более того, на основе приведенной в статье технологии были выполнены работы на многих объектах. Тем не менее, изменения произошли в технической и программной составляющих предложенной технологии. Значительно усовершенствована конструкция безотражательных электронных тахеометров. Улучшены их технические характеристики. Расширился сам парк безотражательных приборов. Не имея перед собой задачи обобщать и сравнивать технические характеристики тахеометров различных фирм, в качестве примера приведем те изменения, которые произошли с приборным рядом электронных тахеометров фирмы Sokkia. НОУ "Росстройобразование" г. Казань или ЗАО "ГЕОСТРОЙИЗЫСКАНИЯ" г. Москва. Специалистами этих компаний разработана и применена технология получения материалов фасадной съемки, о которых шла речь в статье.

В настоящий момент во всех электронных тахеометрах Sokkia применяются дальномеры, созданные на основе технологии RED-tech и её производных - RED-tech II, RED-tech EX.

В новой технологии реализована уникальная процедура анализа отраженного излучения. При этом используется аналогово-цифровой преобразователь для выборочной оцифровки полученного сигнала в трех различных частотных диапазонах, а также специальное программное обеспечение для вычисления значения расстояния. Технология гарантирует автоматический выбор наиболее подходящего метода вычислений для конкретных условий измерений и, как результат, увеличивает дальность и точность измерений. RED-tech дальномер улучшен за счет приемо-передающей оптики и электронных компонентов.

Лазерный луч дальномера имеет малый диаметр, что позволяет легко проводить измерения расстояний: до объектов, имеющих малые размеры; под большим углом к поверхности объекта; сквозь такие препятствия, как сеточные ограждения, листва деревьев и т.п.

Одной из важнейших характеристик безотражательного тахеометра, применяемого для фасадной съемки, является дальность работы в безотражательном режиме.

Характеристики дальности безотражательных тахеометров приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Характеристики дальности безотражательных тахеометров.

Значительные изменения произошли и в комплексе CREDO. Прежде всего, разработаны программы третьего поколения CREDO. Вышли в свет четыре, ранее анонсированные основные системы: ТОПОПЛАН, ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ, ГЕНПЛАН и ДОРОГИ. Более двух лет поставляется версия 3.1 (в настоящее время 3.12) программы CREDO_DAT. Отметим наиболее важные именно для фасадной съемки отличия систем Credo III от программ предыдущего поколения.

Прежде всего, осуществлен переход на многопользовательский режим, использование глобальной и локальной баз данных, современных и мощных СУБД (MS SQL Server и Oracle), что повышает удобство и скорость обработки полевых материалов особенно на больших объектах.

В системах третьего поколения реализована возможность загружать растровые подложки любой цветности. Теперь есть возможность использовать в качестве подложек не только схемы и чертежи, но фотоснимки, что дает больше наглядной информации об объекте.

Появился новый примитив - сплайн, который позволяет быстро и качественно отобразить криволинейные объекты.

Более развитые возможности работы со структурными линиями. Особо отметим возможность назначения второго профиля структурной линии. Данная функция необходима для моделирования вертикальных поверхностей и крайне важна при работе с моделями фасадов зданий.

Появились дополнительные компоненты: Менеджер баз данных, Редактор линий и штриховок, Редактор шаблонов и др.

И, наконец, повышена точность модели по сравнению с системами CREDO_TER и CREDO_MIX.

Перейдем непосредственно к рассказу о технологии выпуска материалов фасадной съемки с использованием систем CREDO_DAT 3.11 и ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ 1.0, опустив при этом описание части полевых измерений, сосредоточившись на обработке данных и выпуске конечного результата. Рассмотрим технологию работ на конкретном примере - съемке строящегося здания (фото в заголовке статьи) в городе Чебоксары. Задача работы заключалась в получение чертежей фасадов зданий и поэтажных профилей. Измерения проводились электронным тахеометром Sokkia SET530RK3 в условной системе координат.

Камеральная обработка полученных при съемке данных включала следующие основные этапы:

  1. Импорт файла измерений.
  2. Уравнивание теодолитного хода и хода тригонометрического нивелирования.
  3. Преобразование файла координат.
  4. Построение цифровой модели.
  5. Создание поэтажных профилей.
  6. Изготовление чертежей.

Исходные данные для камеральной обработки содержатся в файле измерений, который импортируется из электронного тахеометра.

Уравнивание сети теодолитных ходов и ходов тригонометрического нивелирования производилось в программе CREDO_DAT 3.11. Схема сети представлена на рисунке 2.

Схема сети

Полученная точность плановых построений дана в Таблице 2. Характеристики ходов тригонометрического нивелирования даны в Таблице 3.

Таблица 2. Полученная точность плановых построений CREDO_DAT 3.11 Таблица 3. Характеристики ходов тригонометрического нивелирования CREDO_DAT 3.11

Для того чтобы получить поэтажные профили фасада, по сути, нужно получить разрез цифровой модели фасада, создаваемой на основе координат характерных точек. Для этого необходимо плоскость фасада "положить" горизонтально (в плоскость ХY), изначально она, естественно, находится в произвольной вертикальной плоскости.

Предварительно вычислив дирекционный угол между крайними точками цокольного этажа, изменением исходного опорного направления развернули основной фасад по направлению дирекционного угла 90 градусов. Отключив станции, с которых не производились измерения главного фасада, произвели экспорт точек в текстовый файл: Файл/Экспорт/По шаблону (точки). В настройке шаблона указали необходимые параметры и произвели экспорт.

Далее можно было бы открыть в CREDO_DAT 3.11 новый проект и импортировать полученный файл, меняя при импорте координаты "Х" и "Z". Но этого мало. Т.к. при данном переходе мы получим "зеркальные" искажения. Судите сами. Если мы работаем с вогнутым фасадом, то чем больше значение X, тем больше после замены X на Z будет значение Z. Т. е. там, где на самом деле вогнутая часть, мы получим выпуклую. Для того чтобы избежать данных искажений, до замены X на Z приведем преобразования координаты X всех характерных точек по следующей формуле:

Xi'= Xi (-1) + K,

где K положительное число, выбираемое по условию K> Xмах.

Другими словами, мы меняем знак значений X на минус, но, т.к. с отрицательными значениями работать неудобно, прибавляем к каждому значению X положительную константу. Сделать это можно разными способами, в данном случае использовалась программа Excel.

Только после проведенных преобразований был создан новый проект в CREDO_DAT 3.11, в который импортировали созданный ТХТ файл: Файл/Импорт/По шаблону (точки). При создании шаблона поменяли местами координаты "Х" и "Z", что позволило "положить" фасад для создания на полученных точках цифровой модели рельефа. В результате получили набор точек, наглядно описывающих объект (Рис.3). Сохраняем данные. Работа в CREDO_DAT 3.11 завершена.

Дальнейшая работа по вычерчиванию геометрии фасада и созданию цифровой модели рельефа фасада производилась в CREDO ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ 1.0. При построениях использовались как фотографии, сделанные при съемке, так и абрисы сложных элементов фасада с описанием точек съемки (Рис.4). В результате с использованием широких возможностей продуктов третьего поколения, а именно: элементы точной геометрии, маски, регионы с заполнением различной штриховкой, получено отображение фасада адекватно отвечающее как требованиям точности, так и возможности отображения конструктивных элементов (монолит, кирпич, блок и т.п.). (Рис. 5).

Создание ЦМР по фасаду производилось с использованием возможностей создания структурных линий со вторым профилем в программных продуктах CREDO третьего поколения, созданием и объединением групп треугольников с редактированием их параметров.

Для моделирования вертикальных стенок можно применить второй профиль структурной линии. Для этого в группе Второй профиль в выпадающем списке Вертикальная плоскость окна Параметров нужно изменить значение Нет на Слева или Справа, в поле Высота вертикальной плоскости указать относительную высоту стенки (Рис. 6). Редактирование обоих профилей выполняется в окне Продольный профиль, вызываемом с помощью команды Редактировать структурную линию/В окне профиля.

Команды редактирования структурной линии находятся в меню Поверхность/Редактировать структурную линию.

Работа в окне профиля со структурной линией позволяет интерактивно построить положение вертикальной стенки, тем самым точно определить положение балконов или других выступающих элементов фасада, одновременно подготовив ЦМР к созданию разрезов. Создание проекта чертежа общего вида не представляется сложным.

Разрезы фасада строились созданием ЛТО (Линейный топографический объект) и последующим редактированием профиля ЛТО в окне профиля. Программа позволила адекватно построить не только прямолинейные участки разрезов, но и круговые элементы аппроксимацией точек разреза на криволинейных участка и оценить соответствие радиусов кривых фактических и проектных в окне параметров аппроксимации.(Рис.7, Рис.8, Рис.9)

Перед подготовкой чертежей разрезов были созданы новые шаблоны чертежей, штампы, шаблоны сеток профиля, заполнены сетки профилей, на профиле построены ординаты и отметки. Фрагмент проекта чертежа разреза на Рис. 10.

По ходу работы над фасадом заказчику передавались промежуточные материалы съемки. На первом этапе это была трехмерная модель облака снятых точек в виде DXF файла. Материал получен из CREDO_DAT 3.11 после уравнивания экспортoм DXF.

После создания цифровой модели в CREDO ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ 1.0 проект был открыт в программе CREDO КОНВЕРТЕР 1.0, и произведен экспорт отрисованного трехмерного фасада с созданным рельефом в 3D DXF. (Рис. 11, Рис. 12)

Предвидя возможную реакцию скептиков, оговоримся, что программные продукты третьего поколения CREDO разрабатывались для решения совсем других задач. Названия систем ТОПОПЛАН, ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ, ГЕНПЛАН и ДОРОГИ говорят сами за себя. Но потенциал, заложенный в программы, позволяет решать гораздо больший перечень задач. Имея в своем распоряжении системы комплекса CREDO и умело их применяя, можно избежать лишних затрат на приобретения дополнительного специализированного программного обеспечения. Возможность поиска новых сфер применения систем третьего поколения должна основываться на глубоких знаниях продуктов и опыте их использования. Получить качественные знания и глубокие навыки работы в программных продуктах CREDO можно в учебном центре


Спицын А.В.
ООО "Триада Плюс" г. Казань
Чернявцев А.А.
ЗАО "ГЕОСТРОЙИЗЫСКАНИЯ"
г. Москва.

 

СТАТЬИ

 
Обратная связь
Обратная связь