Фиг. 12. Схема на разположение на сферите Пример с ГНСС измервания
Направено е сканиране на църквата „ Св. Димитър“ в с. Липница и Раннохристиянска базилика в с. Лютиброд, обл. Враца. За георефериране на обектите са избрани и стабилизирани по три точки, които са измерени с ГНСС в NetRTK режим. Координатите на опорните точки са изведени в координатна система БГС 2005.
Характерно за този вид измервания е получената поголяма грешка във височините на точките, от порядъка на 2-3 сm [ 4 ]. Приложен е следният алгоритъм за обработка: 1. Регистрация по равнини; 2. Извличане на сфери и регистрация; 3. Изчисляване на превишенията между центровете на сферите;
4. Коригиране на надморските височини на измерените с ГНСС точки с височината до центъра на сферата. Следи се дали разликата в котите на сферите съвпада с измерените превишения от сканиране, за да не се промени хоризонта;
5. Въвеждат на измерените X и Y, и изчислените H на сферите;
6. Георефериране на облака по 3 точки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Фиг. 13. Резултати от геореферирането
Резултатите от НЛС са масив от точки с известни пространствени координати в координатната система на скенера, които впоследствие се трансформират в желана глобална система. Общата средна квадратна грешка в определянето на 3D координатите на точките в цифровия модел може да се представи с формулата:
( 6) m 2 = √m2 изх + m2 марка + m 2 ОР + m2 изм,
където mизх. е средната квадратна грешка на координатите на изходните точки и РГО. Величината mмарка зависи от точността на определяне на координатите на сферичните сигнали, по които се извършва геореферирането; mОР e средната квадратна грешка на външно ориентиране на скенера; mИЗМ – средната квадратна грешка на инструмента, която отразява влиянието на външната среда и метрологичните свойства на повърхнината на обекта.
При оценка на точността на георефериране на облака от точки е необходимо да се отчете точността на определяне на координатите на сферичните сигнали във външната система. Ако координатите на точките от опорната мрежа са получени с помощта на тотална станция, грешките от центриране и ориентиране достигат 3-5 mm. Ако координатите са определени с ГНСС измервания, тогава може да имаме грешка до 2 cm в планово и до 5 сm във височинно положение. В зависимост от задачата, която се решава, трябва да се нанесат корекции върху височините, получени от ГНСС, за да не се промени хоризонта на измерения облак от точки.
Методите за регистрация на облаци от точки с използване на марки не могат да използват целия потенциал на данните. Точките за регистрация обикновено не са разположени на максималната измервана дължина от скенера и това води до проблем с екстраполацията извън обсега на марките и загуба на точност. Налице е силна зависимост между геометричното положение на марките и точността на регистрация. Марките трябва да останат стабилни по време на цялата измервателна кампания. От друга страна марките са абсолютно задължителни, когато е необходима абсолютна ориентация и при деформационни приложения.
Проектът е реализиран с финансиране по договор БН-318 / 25 към ЦНИП УАСГ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Антова Г. Приложение на наземно лазерно сканиране за изследване на деформации на бетонни язовирни стени. УАСГ, София, 2020, ISBN 978- 954-724-122-0,
2. Цановски, Ю. ГНСС добри геодезически практики. София, 2023, ISBN: 978-619-92689-0-2
3. Brazeal, Ryan.( 2013). Lowcost Spherical Registration Targets for Terrestrial Laser Scanning. DOI: 10.13140 / 2.1.4091.0724
4. Osada E, Sośnica K, Borkowski A, Owczarek-Wesołowska M, Gromczak A. A Direct Georeferencing Method for Terrestrial Laser Scanning Using GNSS Data and the Vertical Deflection from Global Earth Gravity Models. Sensors. 2017; 17( 7): 1489. https:// doi. org / 10.3390 / s17071489
5. Shi, Y., Zhao, G., Wang, M., Xu, Y., & Zhu, D.( 2021). An Algorithm for Fitting Sphere Target of Terrestrial LiDAR. Sensors, 21( 22), 7546. https:// doi. org / 10.3390 / s21227546
6. Wang, Y.; Shi, H.; Zhang, Y.; Zhang, D. Automatic registration of laser point cloud using precisely located sphere targets. J. Appl. Remote Sens. 2014, 8, 083588.
РЕЦЕНЗЕНТ: ПРОФ. Д-Р ИНЖ. ПЛАМЕН МАЛДЖАНСКИ АДРЕС НА АВТОРА
Доц. д-р инж. Гергана Антова УАСГ, гр. София / Bulgaria Бул. „ Хр. Смирненски“, № 1, 1046 antova _ fgs @ uacg. bg
12 ГКЗ 3-4’ 2025