УДК 528.48
Рыжкова В.И., магистр
Реджепов М. Б., канд. с.-х. наук, доцент
Воронежский государственный технический университет
Черемисинов А.А., канд. эконом. наук, доцент
Воронежский государственный аграрный университет
Проводится анализ методов фасадной съемки при инженерно-геодезических изысканиях. Рассмотрены методы, с помощью которых она осуществляется.
Ключевые слова: фасадная съемка, тахеометрическая съемка, БПЛА, методы.
Актуальность данной работы заключается в том, что она позволяет провести высокоточный анализ вертикальной поверхности здания и получить объективную картину обустройства его фасада [2, 4, 6, 7].
Целью работы является анализ методов фасадной съемки при инженерно-геодезических изысканиях.
Исходя из цели, были выявлены следующие задачи:
– изучить современные методы фасадной съемки;
– произвести анализ методов фасадной съемки, описать преимущества и недостатки.
Фасадная съемка – одна из основных задач, которые необходимо решить при восстановлении, реконструкции или обновлении зданий и сооружений. Она подразумевает изучение вертикальной плоскости объекта и извлечение его пространственных геометрических свойств [9, 10].
С введением цифровых технологий в строительстве основными конкурентными преимуществами при проведении обмеров становятся высокая точность, эффективность и скорость измерительного оборудования, а также их способность к автоматизации [11].
В качестве объекта была выбрана Церковь святого Саркиса.
Рассмотрим два метода фасадной съемки:
1. Тахеометрическая съемка
2. Съемка с использованием БПЛА
Тахеометрическая съемка – топографическая съемка, которая осуществляется с использованием электронного тахеометра, в результате которой создается топографический план территории [8].
Съемка всех фасадных плоскостей осуществляется в одной системе координат и высот, а обработка данных происходит в трехмерном формате, что исключает необходимость преобразования координат. Обоснование создается в произвольной системе координат. В качестве начальной высотной отметки обычно принимается либо уровень чистого пола здания, (в случае нового строительства), либо уровень самой низкой точки рельефа, примыкающего к зданию, если речь идет о реконструкции существующего здания [9]. После завершения планово-высотного обоснования осуществляется съемка интересующих элементов фасада с указанных пунктов. При этом для съемки необходимо учитывать все видимые элементы фасада, независимо от того, принадлежат ли они одной плоскости или различным плоскостям фасада [10].
Главным инструментом для обработки результатов съемки является AutoCAD.
После импорта в AutoCAD будет создано облако точек, ориентированное произвольным образом, которое формирует границы фасадов, проемов и стен. На виде сверху необходимо сориентировать эти точки таким образом, чтобы один из фасадов сооружения принадлежал оси «ОХ». Это облегчит дальнейшую обработку. После поворота группы точек удобнее всего выполнять обработку и обрисовку фасадов в изометрических проекциях с использованием режима ортогональных построений (Ortho), что упрощает распознавание различных точек. В результате обработки всех зафиксированных точек формируется полная трехмерная модель фасадов здания, на которой отображены проемы и другие важные элементы.
Если фасад здания не содержит декоративных элементов, то такая трехмерная модель будет почти столь же точной и информативной, как модель, созданная с использованием лазерного сканирования. Модель здания представляет собой ясный, детализированный и содержательный результат съемки почти любого фасада, и станет незаменимым инструментом для проектировщика при создании проекта установки фасадов (рис. 1).
Рис. 1. Результат тахеометрической съемки
Рассмотрим преимущества и недостатки данного метода.
Камеральные работы могут выполняться другим исполнителем вслед за производством полевых измерений, высокая точность – это можно отнести к преимуществам. К недостаткам отнесем низкую скорость и большую трудоемкость работ, меньшую детальность съемки [11, 12].
Вторым методом является съемка с использованием БПЛА. С помощью фасадной съемки с использованием беспилотных летательных аппаратов и фотограмметрической камеры можно получить подробные данные о размерах здания, окон и дверей, а также создать точную цифровую модель архитектурных элементов. Такая съемка дает возможность оценить техническое состояние швов и крыш, выявить различные дефекты и деформации объекта, а также тщательно спланировать ремонтные работы и рассчитать затраты на их выполнение [13, 14].
Фасадная съемка может осуществляться как в рамках реставрационных и реконструкционных работ, так и во время строительства для контроля за точным соблюдением проектных требований. Все собранные данные могут быть визуализированы в виде фотореалистичной 3D-модели (рис. 2) или облака точек, что позволяет проводить необходимые измерения и своевременно выявлять отклонения от запланированных проектных расчетов [15]. При необходимости эти данные могут быть использованы для создания BIM-проекта.
Рис. 2. 3D-модель
Опознавательные знаки были размещены на фасаде здания и на земле. Первые предназначены для маршрутов аэросъемки, выполняемой с перспективой, а вторые – для маршрутов, где съемка осуществляется в надир. Опорные знаки были пронумерованы так, чтобы цифры были хорошо видны на фотографиях.
Аэросъёмка выполнялись в автоматическом режиме. Маршруты были выстроены таким образом, чтобы продольное перекрытие снимков составляло не менее 75%, а поперечное – не менее 60%.
Фотограмметрическая обработка фотоснимков производилась при помощи программного обеспечения Agisoft Metashape (рис. 3).
Рис. 3. Результат съемки с использованием БПЛА
Рассмотрим преимущества и недостатки съемки с использованием БПЛА.
Преимущества:
– Высокая производительность;
– Большая детальность полученных изображений.
Недостатки:
– Зависимость от погоды и сезона, времени суток;
– Требуется больше времени для обработки результата съемки.
Таким образом, анализ методов фасадной съемки при инженерно-геодезических изысканиях позволяет провести высокоточный анализ вертикальной поверхности здания и получить объективную картину обустройства его фасада.
Список литературы
2. В чем преимущества аэрофотосъемки беспилотником: сайт. – URL: https://www.sovsibir.ru/news/145431 – Текст: электронный.
3. Макаров К. Н. Инженерная геодезия: учебник для среднего профессионального образования. М.: Издательство Юрайт, 2019. 243 с.
44. Сканирование и моделирование части фасада коттеджа для реставрационных работ: сайт. – URL: https://3dproscan.ru/skanirovanie-i-modelirovanie-chasti-fasada-kottedzha-dlya-restavracionnyh-rabot/ – Текст: электронный.
5. Советы по аэрофотосъемке: сайт. – URL: https://metashape.ru/docs/sovety-po-aerofotosemke-s-bpla-samolyotnogo-tipa/ – Текст: электронный.
6. Съемка сложных фасадов: сайт. – URL: https://blog.iqb.ru/faro-facade-3d-scanning/ – Текст: электронный.
7. Съёмка фасадов геодезическими методами: сайт. – URL: https://geostart.ru/post/996 – Текст: электронный.
8. Технология выполнения сканирования плоскости с использованием тахеометра: сайт. – URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/108476/208-210.pdf?sequence=1&isAllowed=y – Текст: электронный.
9. Фасадная аэросъёмка при помощи бюджетных БПЛА: сайт. – URL: https://fotometr.ru/portfolio/preobrajenie/ – Текст: электронный.
10. Что такое фасадная съёмка: сайт. – URL: https://geofuture.ru/blog/fasadnaja-sjomka/ – Текст: электронный.
11. Анализ методов получения данных для составления 3D-моделей объектов / Н. И. Трухина, В. А. Костылев, В. В. Шумейко, А. И. Плукчи // Вопросы управления недвижимостью, землеустройства и геодезии. – 2024. – № 2(6). – С. 10-14. – EDN TAQASJ.
12. Бердиев, Р.М. Анализ современных геодезических технологий, их применение в строительстве / Р. М. Бердиев, М. Б. Реджепов, С. И. Акиньшин // SCIENCE AND EDUCATION: PROBLEMS AND INNOVATIONS : сборник статей V Международной научно-практической конференции, Пенза, 27 июля 2020 года. – Пенза: «Наука и Просвещение» (ИП Гуляев Г.Ю.), 2020. – С. 311-314. – EDN CNEXHR.
13. Особенности развития инновационного потенциала в строительной отрасли / О. В. Корницкая, Н. И. Трухина, О. А. Попова, Е. В. Васильчикова // Вестник Алтайской академии экономики и права. – 2021. – № 12-2. – С. 297-303. – DOI 10.17513/vaael.1998. – EDN PLHBSH.
14. Притуло, А.И. Исследование использования беспилотных летательных аппаратов в геодезии / А. И. Притуло, Т. Б. Харитонова, М. Б. Реджепов // Вопросы управления недвижимостью, землеустройства и геодезии. – 2022. – № 2(2). – С. 51-54. – EDN ATJVJG.
15. Трухин, Ю.Г. Особенности современных подходов к технической оценке состояния объектов городской недвижимости на этапах реализации Комплексного Развития застроенных территорий / Ю. Г. Трухин, Н. И. Трухина // Вопросы управления недвижимостью, землеустройства и геодезии. – 2022. – № 1(1). – С. 7-14. – EDN QTURXN.
Ryzhkova V.I., Master student
Redzhepov M.B., Candidate of Agricultural Sciences, Docent
Voronezh State Technical University
Cheremisinov A.A., Candidate of Economic Sciences, Docent
Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter I
ANALYSIS OF FACADE SURVEY METHODS IN ENGINEERING AND GEODETIC SURVEYS. ADVANTAGES AND DISADVANTAGES
The analysis of methods of facade survey in engineering and geodetic surveys is carried out. The methods by which it is carried out are considered. Keywords: facade survey, total station survey, UAV, methods.