Списание ГКЗ 3-4' 2025 | Page 13

е вектор на положението на началото на КС на скенера в КС на обекта,

е ротационната матрица на 3 ъгъла( ω, φ и χ) около осите XYZ.

Еднозначното определяне на трансформационните параметри XsYsZs и трите ъгъла на ротация( ω, φ, χ) изискват комбиниране на 6 координатни измервания към минимум 2 точки, поради запазване на мащаба. Обикновено са известни 3 и повече контролни точки и се извършва изравнение по метода на най-малките квадрати( МНМК).

Индиректно георефериране

В повечето случаи инструментът е поставен на произволна точка като свободна станция. Това се налага, защото повечето модели скенери не разполагат с устройство за центриране. Използва се измерване към точки с предварително известни координати в координатната система, в която се цели да се преобразува останалата част от облака от точки. Извършва се афинна трансформация с минимум 3 точки, дадени с пространствените им координати( X, Y, Z). В практиката се използват повече от 3 точки и тогава се използва изравнение по МНМК. Точките трябва да са равномерно разпределени. Те са наричат контролни точки. Техните координати могат да се определят от измервания с тотална станция или ГНСС.

Съществуват методи за пряко георефериране на облаци от точки, които използват минимален брой ГНСС измервания. Един такъв метод [ 4 ] използва само две ГНСС точки и информация за вертикалното отклонение от глобален гравитационен модел, като EGM2008, за да трансформира облака от точки в геоцентрична координатна система. Този подход е особено полезен в градски среди, където наличието на ГНСС сигнали може да бъде ограничено.

Координатите на точките, върху които е избрано да се поставят референтните сфери, са определени посредством класически ъглово-линейни измервания с тотална станция и геометрична нивелация. Изведени са в локална координатна система.

Обработката на облаците от точки е извършена в програмния продукт TrimbleRealWorks. Основните етапи през, които се преминава при обработката на скановете са:

• Регистрация на облаците от точки, която може да бъде по естествени точки, по повърхнини, автоматично;

• Георефериране на облака от точки – индиректно георефериране.

Вмъкнати са облаците от точки от всички седем станции. Преминава се към настройки за регистрацията. Избрано е тя да стане с повърхнини – разпознаване на идентични равнини.

След регистрацията е установен проблем в една от станциите – станция 6. Тя не се е регистрирала. Причината за това е, че скановете са частични( секторни) и при регистрацията на облаците, станция 6 не е открила достатъчно идентични равнини. За да бъде отстранен проблемът, е повторен процесът, като регистрацията е направена чрез разпознаване на марки – в случая сфери с диаметър 0.23 m( фиг. 9). Центровете на сферите са определени с точност 0.74 mm.

Фиг. 9. Изчислени сфери от различни станции

Точността от регистрацията на облаците по равнини е 2.34 mm. Забелязва се увеличение на грешките при помалък процент на припокриване на скановете.

ПРАКТИЧЕСКА ЧАСТ Лазерно сканиране

За целта на сканирането е използван скенер Trimble TX6. Определени са местата и на референтните сфери за лазерно сканиране – използвани са три на брой с диаметър 0.23 m, като са поставени на щокове с щипки върху стабилизирани точки( фиг. 8).

Фиг. 10. Данни от регистрация по равнини на 4 облака от точки

За проекта е приложен индиректният метод на георефериране. В средата на TrimbleRealWorks е добавен файлът с измерените координати на сферите. Задават се идентични точки. Геореферирането е извършено с грешка 9.05 mm( фиг. 11). Схемата на точките е показана на фиг. 12.

Фиг. 8. Центриране на референтна сфера

Фиг. 11. Резултат от георефериране на облаци от точки

ГКЗ 3-4’ 2025 11