Лазерное сканирование

Современные возможности
комплексных инженерных
изысканий и проектирования
для нефтегазовой отрасли
Лазерное сканирование
для инженерных изысканий
Лазерное сканирование
Лазерное сканирование – современный метод съемки,
позволяющий оперативно получать максимально полную
и достоверную пространственно-геометрическую
информацию об объектах исследуемой местности.
В результате формируется облако точек отражений
высокой плотности от любых объектов в коридоре
съемки. Получаемые в итоге высокоточные трехмерные
модели местности, рельефа, техногенных объектов
составляют основу ГИС.
Воздушное лазерное сканирование
Воздушное
лазерное
сканирование
является
подвижной
сканирующей
системой, т.е. сканирование выполняется
с борта летательного аппарата (ЛА), во
время пролета над объектом съемки.
Импульсный
лазерный
дальномер
осуществляет измерение дальности до
подстилающей поверхности и объектов
на ней расположенных с частотой до
нескольких сотен тысяч измерений в
секунду. Вращающаяся (с частотой 200 Гц)
призма отклоняет сканирующий луч, в
направлении
перпендикулярном
движению
ЛА,
таким
образом
осуществляется поперечная «развертка».
Продольная «развертка» обеспечивается
за счет движения ЛА по маршруту съемки.
Лазерное сканирование
Используемое оборудование
АЭРОСЪЁМОЧНАЯ СКАНИРУЮЩАЯ СИСТЕМА
RIEGL LMS-Q780
Cамый современный на сегодняшний день воздушный
лазерный сканер дальнего действия от мирового
лидера в производстве LiDAR систем.
•
•
•
•
Технические характеристики:
Рабочий диапазон высот:
Механизм сканирования:
Частота импульсов сканера:
Абсолютная точность:
Точность измерений:
Частота сканирования:
Максимальное поле зрения:
•
50-4700 м
вращающаяся призма
100-400 кГц
1/12500 от высоты
20 мм
10-200 линий в секунду
60° (на любой частоте)
•
Мощный лазерный излучатель
Предназначен, как для крупномасштабного картографирования
больших площадей, так и для коридорного сканирования ЛЭП и Ж/Д
объектов.
Высота съемки до 4700м над поверхностью.
Идеально подходит для лазерного сканирования сложного и
высокогорного рельефа.
Нет необходимости в огибании рельефа и многократного
сканирования на различных высотах (для рельефа с
резкими значительными перепадами высот).
Максимальная скорость обработки данных, за счет высокого качества
получаемых первичных материалов (отсутствуют искажения на краях
полосы сканирования).
Мобильное лазерное сканирование
Мобильное лазерное сканирование– метод лазерной съемки совмещающий в
себе высокую производительность воздушной лазерной съемки и высокую
точность наземного лазерного сканирования. МЛС выполняется с движущего
наземного транспортного средства на скорости до 100 км/ч.
Мобильная сканирующая система
может монтироваться на
автомобилях, судах, железнодорожных платформах и других
транспортных средствах. При
отсутствии путей сообщения и при
необходимости – система может быть
установлена на вездеход.
Сканирование производится вдоль
траектории движения, на расстояние
прямой видимости, до 100-200 м во
всех направлениях. Точность –
единицы сантиметров, при
соответствующей геодезической
подготовке достижима точность 1 см
на все облако точек.
Лазерное сканирование
Используемое оборудование
МОБИЛЬНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ СКАНЕР
RIEGL VMX-450
•
•
Технические характеристики:
Количество сканеров:
Макс. диапазон измерений:
Мин. измеряемое расстояние:
Абсолютная точность:
Точность измерений:
Скорость сканирования:
Поле зрения:
Класс лазера:
Количество камер:
Макс. частота съёмки:
Поле зрения каждой камеры:
2
От 1,5 до 800 м.
1,5 м
20-50 мм (среднее значение)
8 мм
1 100 000 изм./сек
(2 х 550 000 изм./сек)
360°
1 (безопасный для глаз)
6
18 кад\сек
80° х 65° (по гориз. х по вертикали)
•
•
Сканирующий блок состоит из двух лазерных
сканеров RIEGL VQ-450, блока
позиционирования и 6-ти цифровых камер.
RIEGL VMX-450 имеет исключительно высокую
частоту измерений (более 1000 кГц) и
обеспечивает исключительную плотность,
точность данных даже при высокой скорости
движения до 100 км/ч).
Благодаря компактности и удобной
конструкции крепления система МЛС быстро
устанавливается на любые виды транспортных
средств: автомобиль, поезд, вагон, катер или
паром.
Система предназначена для съемки как
крупных (протяженных), так и небольших
объектов.
Лазерное сканирование
Преимущества использования технологии:
1. Стоимость
Стоимость полевых и камеральных работ ниже, чем при
использовании классических технологий примерно
в 3 – 5 раз.
2. Скорость ведения работ
Совокупная скорость съемки и обработки данных,
полученных лазерным сканированием, в несколько раз
быстрее обычной геодезии и аэрофотосъемки.
3. Детальность и информативность данных
Данные, полученные посредством лазерного
сканирования, позволяют полностью отобразить
геометри-ческие параметры объекта и детально описать
не только форму, но и характер обследуемой
поверхности, что невозможно получить при съемке
электронными тахеометрами и GNSS-приемниками.
4. Точность
Точность лазерного сканирования сравнима с точностью
наземной геодезии и гораздо выше точности
классической аэрофотосъемки.
5. Уникальность метода
Лазерное сканирование позволяет сканировать в 3D
провода и мелкие висячие конструкции (изоляторы,
фермы), абсолютно недоступные для классических
методов.
6. Безопасность
За счет применения безотражательного метода
измерений лазерное сканирование не требует
присутствия человека непосредственно на объекте
съёмки. Это повышает не только безопасность
производимых работ, но и позволяет получать точные
данные даже в опасных или самых труднодоступных
районах.
7. Гибкость
Уверенное получение истинного рельефа даже под
плотной растительностью, и возможность проведения
съемки любого по сложности рельефа.
8. Универсальность
Лазерное сканирование может быть выполнено как с
воздушного судна, автомобиля, поезда, катера,
вездехода, так и пешей бригадой.
9. Автоматизация процесса обработки.
Полностью цифровой формат данных,
позволяет максимально автоматизировать
процесс их обработки, и практически
исключить влияние субъективных
факторов на результат.
Исходные точки лазерных отражений
Классифицированные точки
лазерных отражений
Цифровая модель местности
Цифровая модель рельефа
Ортофотоплан и топографический план
В результате лазерного сканирования формируется облако точек отражений высокой плотности от
любых объектов в коридоре съемки, в том числе и от земли под густой растительностью, что в сочетании
с камерами высокого разрешения позволяет создавать максимально точные модели рельефа и местности,
а так же детальные топографические планы.
Выходная продукция
•
•
•
•
•
•
•
•
Данные инженерно-геодезических
изысканий;
Сверхдетальные цифровые модели
рельефа с плотностью точек до 30
на кв.м (ВЛС) и до 1000 на кв.м (МЛС);
Ортофотопланы местности высокого
разрешения;
Трехмерные модели существующих
объектов;
ГИС-данные и геоинформационные
системы;
Высокоточные топографические карты и
планы масштабов от 1:500 до 1:10000;
Продольные и поперечные профили
объекта;
Виртуальные модели местности.
Комплексные инженерные
изыскания
•
•
•
•
•
Инженерно-геодезические изыскания;
Инженерно-геологические изыскания;
Инженерно-геотехнические изыскания;
Инженерно-гидрометеорологические изыскания;
Инженерно-экологические изыскания;
Инженерно-геодезические
изыскания
Работы проводятся с соблюдением всех требований к точности
и детальности работ.
•
•
•
•
•
Создание геодезических сетей;
Определение проектного положения объекта на местности;
Геодезический контроль точности;
Наблюдения за осадками и деформациями;
Составление исполнительной геодезической документации.
Инженерно-геологические изыскания
• Криолитологические исследования грунтов на предпроектном этапе;
• Локальный мониторинг компонентов геологической среды при изысканиях,
строительстве и эксплуатации объектов различного назначения;
• Лабораторные исследования грунтов, подземных и поверхностных вод;
• Исследование физико-химических свойств грунтов в районе строительства
объекта;
• Геофизические исследования, особенно в сейсмоопасных районах;
• Наполнение и обновление ГИС;
• 3D-моделирование геологического строения участков изысканий (для
площадных сооружений);
• Прогноз изменений инженерно-геологических условий.
Геофизические исследования:
• Электроразведка;
• Сейсморазведка;
• Ультразвуковые и акустические
методы исследования фундаментов
и стен (георадиолокация);
• Параметрические исследования
в скважинах;
• Электродинамическое
зондирование.
Инженерно-геотехнические изыскания
Инженерно-геотехнические изыскания на завершающем этапе
инженерно-геологических изысканий при подготовке проектной
документации, а также на этапе строительства, эксплуатации и
демонтаже сооружений.
Методы инженерно-геотехнических изысканий:
1.
НА ЭТАПЕ СТРОИТЕЛЬСТВА:
• Полевые испытания и проходка горных
выработок, а также лабораторные
исследования физико-механических
свойств грунтов (прочностных и деформационных свойств в массиве
горных пород: испытания штампом,
прессиометром, статическим
зондированием) с целью физического и
математического моделирования
взаимодействия объектов строительства;
• Исследование негативных инженерно-геологических процессов за пределами контура непосредственного
расположения проектируемых объектов
с геологической средой;
2. НА ЭТАПЕ СТРОИТЕЛЬСТВА,
ЭКСПЛУАТАЦИИ И ДЕМОНТАЖЕ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
В течение всего строка строительства
и в течение года после его завершения
проводится Геотехнический мониторинг.
Целью геотехнического мониторинга
является предупреждение возникновения
аварийных ситуаций путем организации
мероприятий по наблюдению за
состоянием строящихся или
реконструируемых объектов.
Инженерно-экологические изыскания
• Наполнение и обновление ГИС;
• Оценка влияния проектируемого
объекта на элементы окружающей
среды;
• Лабораторные исследования: химикоаналитические, радиационные
загрязнения;
• Прогноз изменений инженерноэкологических условий;
• Разработка проектной документации.
Фрагмент ландшафтной карты
Инженерно-гидрометеорологические
изыскания
• Наблюдение за характеристиками
гидрологического режима водных
объектов и метеорологическими
элементами;
• Изучение и моделирование опасных
гидрометеорологических процессов;
• Изучение режима промерзания грунтов
и характеристик снежного покрова;
• Наполнение и обновление ГИС.
Карта типов
микроклимата
Лабораторные исследования
Наша компания оснащена современным
специализированным оборудованием для проведения
комплексных лабораторных исследований в различных
целях. Все лаборатории компании аккредитованы в
соответствии с российским законодательством.
Наши испытательные лаборатории полностью
обеспечивают как «внутренний заказ» компании, так и
предлагают широкий спектр лабораторных исследований
для внешних заказчиков.
Грунтовая лаборатория
Грунтовая лаборатория компании располагает всем необходимым
современным оборудованием для определения физических,
механических, коррозионных свойств грунтов, а также химического
анализа воды и грунтов.
Комплекс испытаний грунтовой
деформационных и прочностных
лаборатории включает:
характеристик (методами трехосного
• Определение показателей физических сжатия, одноплоскостного среза,
свойств грунтов: влажности, объемного и компрессионного сжатия);
удельного веса, пористости,
• Определение химического состава
коэффициента пористости, степени
грунтов и вод: химического состава
влажности, пластичности, консистенции, природных вод; анализ водной выгранулометрического состава,
тяжки и определение коррозионной
размокания, коэффициента фильтрации; активности грунтов и природных вод
• Определение показателей механиче-
по отношению к стали, бетону, свинцу и
ских свойств грунтов: просадочности,
алюминию.
набухания, усадки грунтов,
Геокриологическая лаборатория
Геокриологическая лаборатория
компании не только
обеспечивает оперативность и
качество выполнения
собственных задач, но также
способствует развитию
промышленной инфраструктуры
Сибири и Дальнего Востока.
Основной задачей работы
геокриологической
лаборатории является
проведение научных
исследований по изучению
свойств
вечномерзлых грунтов для
обеспечения надежности
сооружений, расположенных в
зоне распространения
мерзлоты.
Поведение вечномерзлых
грунтов под техногенной
нагрузкой имеет определенную
специфику: просадочные
процессы, пучинистость,
криокарст, повышенная
агрессивность к бетонным и
стальным элементам
фундамента и др.
Комплекс испытаний
геокриологической лаборатории включает
определение физикомеханических своойств талых и
мерзлых грунтов, химического
состава и коррозионой
активности грунтов и
природных вод.
Геоинформационные системы
ГИС – автоматизированная система сбора, хранения, анализа и
графической визуализации пространственных данных и их
атрибутивной информации
Преимущества ГИС:
•
•
•
•
•
•
Эффективное управление и организация хранения и использования больших
объемов данных;
Единая информационная среда для работы всех участников проекта;
Интеграция данных, поступающих от всех пользователей;
Пространственный подход к управлению информацией;
Представление данных в удобной для пользователя форме;
Широкие возможности визуализации данных.
Трехмерная модель местности
Цифровая модель рельефа
с горизонталями
Высота, м
Величина уклонов поверхности
Угол, градусы °
Экспозиция склонов
Склоны:
Поперечный профиль
по линии АВ
А
В
Геоинформационные системы
Возможности ГИС:
1.
2.
3.
4.
Фрагмент смоделированных нефтепотоков в случае аварии на
трубопроводе
5.
Быстрый поиск необходимых данных в процессе
проектирования, строительства и эксплуатации
сооружения;
Создание автономной «карманной» версии ГИС,
использующейся в полевых условиях (облегчение
ориентирования на местности, возможность
проверки получаемых результатов прямо на
месте);
Построение цифровой модели рельефа;
Выявление и мониторинг опасных природных
процессов, влияющих на состояние объектов
нефтегазовой отрасли:
•
Опасные рельефообразующие процессы;
•
Наличие «опасных» грунтов (льдистых,
пучинистых и т.д);
Моделирование и оценка последствий аварий на
трубопроводах.
Информационное моделирование
Жизненный цикл объекта:
2
1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
3
4
Планирование
Технико-экономическое обоснование
Концептуальное проектирование
Проектирование
Планирование строительства
Строительство
Эксплуатация
Ремонт
Реконструкция
5
6
7
8
9
ISO
kjvsjv’ajv
Спасибо за внимание!
МОСКВА
111024, Андроновское ш., д. 26, к. 17
Тел.: +7 (495) 937-13 -12, +7 (495) 645 90 4
info@geops.ru
www.geops.ru
Тел.: +7 (863) 299-36-19
САРАТОВ
410005, ул. Рахова, д. 187/213
Тел.: +7 (8452) 27-21-09
ВОЛГОГРАД
400012,ул. Имени Рокоссовского, дом 41
Тел.: +7 (8442) 36-78-7
СУРГУТ
628407, Тюменская область, Ханты-Мансийский автономный
округ Югра, г. Сургут, ул. Домостроителей, д.19
Тел.: +7 (985) 178-49-99
КРАСНОДАР
350066, улица Сормовская, д. 3
Тел.: (861) 210-19-57
УЛЬЯНОВСК
432063, ул. Спасская д. 5
Тел.:+7 (8422) 41-21-76
МИРНЫЙ
678175, Республика Саха (Якутия), г. Мирный,
ул.Строителей, 4а
Тел.: +7 (985) 178-55-59
ХАБАРОВСК
680000, ул. Тургенева, 26а
Тел.: +7 (4212) 91-65-03
НОВОСИБИРСК
630108, ул. Станционная, д.36
Тел.: +7 (383) 373-18-74
ХАРЬКОВ
Украина, 61037, Харьковская область, г. Харьков,
пр-т Московский, д. 199, литера Д-5,
+7 (38057) 760-48-85
РОСТОВ-НА-ДОНУ
344018, Ростовская обл., г. Ростов-на-Дону, пр.
Буденновский, д. 80