Использование ручных мобильных лазерных сканеров LiGrip при съемках городской среды
В условиях быстрого развития информационных технологий информатизация строительства является долгосрочной целью городского управления, а применение высоких технологий в городском управлении стало необходимым средством совершенствования качества управления. Общее количество видов объектов в городской среде огромно, они имеют различные типы и форму, занимая при этом значительные по площади территории. Это значительно усложняет выполнение работ по инвентаризации городских объектов. Существующие традиционные методы съемки и картографирования, такие как спутниковые измерения в режиме RTK, тахеометры и т.п., требуют больших трудозатрат, неэффективны и затрудняют получение всесторонней информации об особенностях местности, что делает невозможным полное представление многих особенностей объектов, что негативно влияет на полноту географических информационных системы. Таким образом, технологии, позволяющие быстро получить и сохранить в цифровом виде информацию об объектах городской среды, чрезвычайно важны для выполнения высокоточных съемок городов.
1. Выполнение съемки
LiGrip H300 — это компактный ручной мобильный лазерный 3D-сканер, использующий SLAM технологию. Разработан компанией GreenValley Int. Он оснащен различными сенсорами, позволяющими оперативно получать большие объемы пространственных данных. Сканер поддерживает несколько платформ и режимов работы. Съемка объектов может выполняться с руки, или оборудование может быть закреплено на вешке или в рюкзаке, установлено на транспортном средстве или беспилотнике. LiGrip H300 поддерживает несколько методов высокоточного картографирования, включая PPK-SLAM, RTK-SLAM и SLAM, что позволяет быстро получать плотные облака точек с абсолютными координатами в общеземных системах координат.
Внешний вид LiGrip H300: – в исполнении для съемки с рук
Внешний вид LiGrip H300: – съемка с использованием рюкзака с антенной ГНСС-приемника
Перед началом работ операторам лазерного сканирования желательно заранее приехать на объект для обследования и планирования маршрута съемки, чтобы избежать пропущенных измерений или избыточных повторов сканирования из-за недостаточной проработки маршрутов съемки.
Оператор выполняет съемку с использованием мобильного сканера в рюкзаке
2. Обработка данных
После сбора данных мы можем использовать программное обеспечение LiFuser-BP для обработки полученных материалов одним щелчком мыши. Результат – быстрое получение единого высокоточного облака точек.
Внешний вид объединенного облака точек после первичного вывода данных
3. Производство векторных пространственных данных
Для векторного рисования топографических карт используется LiDAR360 MLS.
LiDAR360 MLS — это программное обеспечение для интеллектуального извлечения пространственных объектов и анализа данных мобильного лазерного сканирования (МЛС), независимо разработанное GreenValley International, которое поддерживает обработку и анализ облаков лазерных точек и данных изображений, полученных с помощью основных мобильных картографических систем, устанавливаемых на транспортных средствах, рюкзаках или ручных устройствах, которые в данный момент представлены на рынке.
Основываясь на продвинутых алгоритмах искусственного интеллекта, программное обеспечение выполняет разнообразное редактирование данных облака точек, извлечение и анализ трехмерных объектов, трехмерную векторизацию элементов дороги и т. д. Оно обладает развитым функционалом, удобным управлением, интеллектуальным и эффективным интерфейсом. Программный пакет обеспечивает полный цикл обработки данных: от обработки данных сырого облака точек МЛС до идентификации дорожных объектов, структуры дорожного покрытия, создания карт высокой детальности и иных результатов. LiDAR360MLS ускоряет извлечение информации с помощью искусственного интеллекта и отображает реальный мир посредством его векторной оцифровки.
Особенности процесса оцифровки
(1）Загрузка данных и выбор интересующего региона
Программное обеспечение поддерживает загрузку облаков точек, траекторий и данных изображений, а также просмотр и измерение наложенных данных из нескольких источников. Данные обрезаются по ограничивающим рамкам, чтобы можно было четко отображать такую информацию, как парковочные места, пешеходные переходы, знаки, линии полос движения и т. д.
Выбор интересующего фрагмента
(2）Настройка и конфигурирование слоев
Программное обеспечение поддерживает настройку свойств слоев и полей атрибутов, , отвечает разнообразным требованиям различных спецификаций в отрасли и соответствует различным типам отраслевых приложений. В то же время стили слоев и информацию о содержимом полей можно настроить заранее, чтобы ускорить редактирование и ввод атрибутов.
Внешний вид интерфейса настройки атрибутивной таблицы
(3）Отрисовка дорог
a. Детектирование полос движения
Возможно распознавание сплошных или прерывистых линии разметки. Для этого достаточно указать левой кнопкой мыши две точки: точку начала и точку в направлении распознаваемой линии, после чего происходит автоматическое распознавание и оцифровка разделительных линий полос (начиная с начальной точки).
Внешний вид инструментария автоматизированной отрисовки разделительных линий
b. Быстрая генерация осей полос на проезжей части
После оцифровки разделительных линий по обеим сторонам одной и той же полосы, одним щелчком мыши создается центральная линия полосы, при этом пользователь может выбрать сплошную или пунктирную линию.
Внешний вид инструментария автоматизированной отрисовки осевых линий полос
(4) Инструментарий отрисовки поверхности дорожного полотна
В основном он используется для векторизации различных дорожных знаков, таких как стрелки, пешеходные переходы, знаки ограничений скорости или запрета остановки.
а. Полностью автоматическое извлечение дорожных знаков
Автоматизированное извлечение дорожных знаков осуществляется с помощью глубокого обучения из больших объемов данных облака точек.
Инструментарий отрисовки дорожных знаков
b. Соответствие стандартам
Программное обеспечение содержит встроенные шаблоны знаков, соответствующих национальным стандартам Китая, таких как знаки замедления, запрета разворотов и другие наземные знаки, которые можно использовать для автоматического сопоставления шаблонов с облаком точек. Делается это с помощью трехкнопочной мыши – пользователь указывает область в облаке точек, а затем напрямую получить векторизованные результаты.
Распознавание дорожных знаков
c. Редактирование знаков, нанесенных на дорожное полотно
В основном эти инструменты используются для ручного создания различных векторных изображений знаков, наносимых на дорожное полотно, таких как стрелки, пешеходные переходы, знаки замедления, зоны без остановки и т. д.
Примеры шаблонов знаков, наносимых на дорожное полотно
Распознавание разметки наземного перехода
Распознавание стрелок поворота, нанесенных на дорожное полотно
Распознавание зоны запрета парковки
(5）Отрисовка дорожной инфраструктуры
a. Детектирование дорожных объектов в один клик
Используя панорамные изображения, пользователь может выполнять автоматическую идентификацию дорожных знаков, крышек люков, экранов, автобусных остановок, светофоров, мусорных баков, уличных фонарей и иных объектов на дорогах.
Детектирование рекламного щита
b. Редактирование набора распознаваемых объектов
Пользователь может самостоятельно редактировать наборы дорожных объектов, подлежащих автоматизированному обнаружению – таких как столбы, провода ЛЭП, дорожные знаки, парковочные места, дренажные колодцы, крышки люков и прочее.
Идентификация дорожных знаков
Распознавание проводов ЛЭП
Распознавание канализационных люков
(6）Условные знаки
Библиотека условных знаков, уже заложенная в программном обеспечении, весьма богата и разнообразна, и пользователи могут легко находить и вставлять символы в соответствии с конкретными потребностями для наглядного отображения элементов.
Выбор условных знаков из стандартной библиотеки символов
(7）Рисование прочих объектов
Программное обеспечение предлагает развитый инструментарий векторной графики, включая инструменты для рисования таких объектов как мусорные баки, уличные знаки, объекты озеленения, здания, жилые помещения и т. д. Пользователи могут легко рисовать эти элементы, придавая им индивидуальный внешний вид и добавлять дополнительные элементы картам, планам этажей или другим графическим продуктам. делая их содержание более репрезентативным и детальным.
Отрисовка мусорных баков
Отрисовка газона
Отрисовка сооружений
Отрисовка контуров зданий
4. Экспорт результатов
Векторные данные можно экспортировать в различные форматы, такие как shp, GEOTSON, KML, CSV и dxf, и использовать в качестве входных данных для стороннего программного обеспечения для отображения или дальнейшей обработки данных.
Отображение полученных векторных данных в 2Д режиме
Отображение полученных векторных данных в 3Д режиме (изометрия)