4. Применение трехмерного лазерного сканирования и цифровой фотограмметрической съемки для решения задач реставрации настенной живописи

Опыт производственного применения лазерных трехмерных сканеров для решения разнообразных измерительных задач в топографо-геодезическом производстве, инженерных изысканиях и других областях показал их высокую производительность и точность по сравнению с традиционными методами измерений. Вместе с тем, использование лазерных трехмерных сканеров для архитектурных обмеров не всегда позволяет получить результаты необходимой полноты из-за дискретного характера информации об объекте съемки, получаемой трехмерными лазерными сканерами. Комбинированная с лазерной трехмерной съемкой фотограмметрическая съемка позволяет получить полные и достоверные данные об объекте съемки с высокой точностью. В этом методе съемки объект фотографируется с помощью фото или цифровой измерительной съемочной камеры и измеряется лазерным трехмерным сканером.  Результаты лазерного сканирования и элементы внешнего ориентирования снимков определяются в единой для двух съемок системе координат объекта по опорным точкам. Затем, по данным лазерного сканирования строится цифровая модель рельефа объекта, которая служит основой для формирования цифровых ортофотопланов объекта съемки.  В результате дигитализации ортофотопланов с использованием ЦМР объекта создаются трехмерные векторные модели и фоточертежи объекта съемки.

Одной из важнейших задач при выполнении научной реставрации памятников архитектуры является создание полной, достоверной и точной обмерно-фиксационной документации.

Благодаря современным технологиям, помимо традиционных форм фиксации памятников, таких как чертежи и фотоснимки, сегодня доступны новые виды обмерно-фиксационной документации: 1. Точные трехмерные модели, получаемые в результате трехмерного лазерного сканирования – наиболее точная и полная форма фиксации геометрии памятника (Рисунок 17). Если параллельно со сканированием выполняется цифровая фотограмметрическая съемка, – возможно создание цветной модели, фиксирующей не только геометрию, но и цветовые характеристики памятника (Рисунок 18). Рисунок 17 - Трехмерная точечная модель интерьера здания бывшего Главного штаба Рисунок 18 - Цветная трехмерная точечная модель интерьера здания бывшего Главного штаба

3. Ортофотопланы

Ортофотоплан – ортогональная проекция точной трехмерной модели объекта на заданную плоскость. Данная форма фиксации сочетает в себе геометрические свойства обмерного чертежа с изобразительными свойствами фотоснимков (Рисунок - 19).

Рисунок 19 - Ортофотоплан плафона интерьера здания бывшего Главного штаба с нанесенной координатной сеткой.

Причем точность и детальность изображения могут быть обеспечены наивысшие, включая требования масштаба 1:1.

При создании ортофотопланов важнейшим параметром, определяющим затраты на выполнение документации, является детальность выходного изображения. Для оценки данного параметра мы используем термин «масштаб фиксации», т.е. предельный масштаб, в котором ортофотоплан может быть выведен на печать с фотографическим качеством, при котором изображение сохраняет четкость и не расплывается.

Масштаб фиксации определяется, главным образом, оптическим разрешением фотограмметрической съемки.  Данную зависимость представим в виде таблицы:

Все представленные обмерно-фиксационные материалы получены по оригинальной технологии совместной обработки результатов трехмерного лазерного сканирования и цифровой фотограмметрической съемки, ядром которой является уже достаточно хорошо известный в Санкт-Петербурге программный комплекс ScanIMAGER Professional (разработка в НПП «Фотограмметрия»).

Заключение

В результате выполнения курсовой работы выполнено следующее:

- Рассмотрена технология создания карт, основанная на аналоговых и аналитических методах фотограмметрии.

- Рассмотрена аэрофотосъёмка для создания топографических карт.

-Рассмотрен стереотопографический метод создания топографических карт.

- Рассмотрен комбинированный метод создания топографических карт.

-Рассмотрены цифровые фотограмметрические технологии создания цифровых карт и ортопланов.

- Рассмотрена технология создания цифровых карт на цифровых фотограмметрических станциях.

- Рассмотрено построение цифровой модели рельефа.

- Рассмотрено применение трехмерного лазерного сканирования и цифровой фотограмметрической съемки для решения задач реставрации настенной живописи

- Проведена работа по ортотрансформированию снимков в программном комплексе OrthoPhoto-SDS.

Список литературы

1. Аковецкий В.И. Дешифрирование снимков.М.,Недра,1983г.

2. Буров М.И., Краснопевцев Б.В., Михайлов А.П. Практикум по фотограмметрии. Учеб. пособие для вузов. – М.: Недра, 1987, 302с

3. Гук П.Д. Технология создания карт фототопографическими методами. Учебное пособие. Новосибирск, 1990г

4. Гук. Решение фотограмметрических задач с использованием ЭВМ-28.

5. Лобанов А.Н. Фотограмметрия: Учебник для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Недра, 1984, 552с.

6. Михайлов А.П., Синькова М.Г. Фотограмметрическая съемка архитектурных сооружений с использованием лазерных трехмерных сканеров

7. Назаров А.С.Фотограмметрия: учебное пособие для студентов вузов. – Мн.:ТетраСистемс, 2006. – 368с.

8. Тюфлин Ю.С. Развитие отечественной фотограмметрии. Журнал «Геодезия и картография», 1994, № 3.

9. http://photogrammetria.ru

10. http://ru.wikipedia.org

11. http://topogis.ru

12. www.gisinfo.ru

13. www.miigaik.ru

14. www.krugosvet.ru

54