Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Методика создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов средствами наземного лазерного сканирования

ВАК РФ 25.00.32, Геодезия

Автореферат диссертации по теме "Методика создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов средствами наземного лазерного сканирования"

УДК 528.4

На правах рукописи

МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВ СРЕДСТВАМИ НАЗЕМНОГО ЛАЗЕРНОГО

СКАНИРОВАНИЯ

25.00.32 - «Геодезия»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2007

003068347

Работа выполнена в Сибирской государственной геодезической академии.

Научный руководитель -Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Карпик Александр Петрович доктор технических наук, профессор Гук Александр Петрович; кандидат технических наук, доцент Науменко Александр Иванович

Ведущая организация

Московский государственный университет геодезии и картографии (МИИГАиК)

Защита состоится 10 мая 2007 г. в 13.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.251.02 при Сибирской государственной геодезической академии (СГГА) по адресу: 630108, Новосибирск, ул. Плахотного, 10, СГГА, ауд. 403.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГГА.

Автореферат разослан 9 апреля 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ^/7 Середович В.А.

Изд. лиц. JIP № 020461 от 04.03.1997. Подписано в печать 06.04.2007. Формат 60 х 84 1/16 Усл. печ. л. 1,45. Уч.-изд. л. 0,99. Тираж 100 экз. Заказ

Редакционно-издательский отдел СГГА 630108, Новосибирск, 108, Плахотного, 10.

Отпечатано в картопечатной лаборатории СГГА 630108, Новосибирск, 108, Плахотного, 8.

Общая характеристика работы

Актуальность. В настоящее время технологии выполнения топографо-геодезических работ претерпевают значительные изменения, которые связаны с внедрением современных измерительных систем, компьютеров и интернет-технологий. IIa передний план выходят автоматизированные геодезические комплексы, позволяющие производить измерения и обработку данных с дальнейшей их интерпретацией и моделированием.

При этом, для целого ряда значимых объектов актуальным становится представление результатов измерений в виде трехмерных моделей. Такая задача может быть успешно решена с применением наземных лазерных сканеров.

Активным потребителем продукции, получаемой с помощью наземных лазерных сканеров, является нефтегазодобывающая отрасль. Именно здесь возникает потребность в цифровых моделях технологического оборудования, получаемых в заданной системе координат для решения задач геомониторинга, проектирования, безопасной эксплуатации и других приложений.

Однако, в связи с новизной наземных лазерных сканеров отсутствуют готовые методики создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов средствами наземного лазерного сканирования. Поэтому тема диссертационного исследования является актуальной.

Как новое направление в геодезии, технология наземного лазерного сканирования вызывает особый интерес у многих ученых. Большой вклад в становление и развитие данного научного направления внесли Савиных В.П., Ям-баев Х.К., Журкин И.Г., Мельников С.Р., Медведев Е.Л., Данилин И.М., Сере-дович В.А., Гук А.П., Lichti D., Ullrich А., Boehler W.

Цель и задачи исследования. Цель диссертационного исследования заключается в разработке методики создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов с применением наземного лазерного сканирования.

Для достижения поставленной цели исследования решены следующие основные задачи:

а) определены критерии выбора программных средств наземного лазерного сканирования;

б) выполнен анализ основных источников погрешностей в результатах наземного лазерного сканирования;

в) разработана и исследована методика выполнения сканерной съемки объектов нефтегазопромыслов для создания цифровых топографических планов и трехмерных моделей;

г) разработаны и исследованы методики создания цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования;

д) выполнены апробация предлагаемых методик на реальных объектах, оценка точности создания цифровых моделей и определены нормы времени на работы с применением наземного лазерного сканирования.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования явились цифровые топографические планы и трехмерные модели объектов нефтегазо-промыслов. Предметом исследования явились методики выполнения съемки с применением наземных лазерных сканеров и обработки результатов измерений.

Информационная база исследования. Программное обеспечение обработки данных наземного лазерного сканирования и трехмерного моделирования, данные Интернет-сайтов фирм-разработчиков лазерных сканеров, отечественные и зарубежные печатные издания, посвященные наземным лазерным сканерам.

Научная новизна диссертационной работы. Научную новизну исследования отражают следующие результаты:

а) исследована точность создания цифровых моделей объектов по данным наземного лазерного сканирования;

б) разработана и исследована методика выполнения сканерной съемки объектов нефтегазопромыслов;

в) разработаны и исследованы методики создания цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования;

г) определены и обоснованы нормы времени на отдельные процессы методик создания цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов с применением наземного лазерного сканирования.

Теоретическая значимость работы. Теоретическая значимость работы заключается в следующем:

а) выполнены исследования точности результатов наземного лазерного сканирования;

б) выполнены исследования методики сканерной съемки объектов нефтегазопромыслов;

в) выполнены исследования методик создания цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов по данным наземного лазерного сканирования.

Практическая значимость работы. Выполненные в работе исследования и разработки позволяют эффективно использовать наземные лазерные сканеры для получения цифровых моделей объектов.

На защиту выносятся следующие положения:

а) методика съемки объектов нефтегазопромыслов с применением наземных лазерных сканеров;

б) методика создания цифровых топографических планов и цифровых трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования;

в) нормы времени на создание цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования.

Основные результаты исследования. Основные положения, разработанные в диссертационной работе, внедрены в производственный процесс

ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз», а также в учебный процесс CITA, что подтверждено актами о внедрении. Результаты исследований использовались в ходе выполнения следующих работ:

а) практические работы по созданию цифровых трехмерных моделей установок комплексной подготовки газа в рамках сотрудничества с ОАО «Гипро-тюменнефтегаз»;

б) хоздоговорная НИР 1174-04 от 20.10.2004 г. «Производство топографо-геодезических работ по созданию топографических планов и электронных планов земельных участков, находящихся в пользовании ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз»;

в) госбюджетная НИР 012006.02839 «Разработка и исследование методов и алгоритмов обработки данных наземного лазерного сканирования».

Апробация работы. Результаты работы докладывались на следующих конференциях: LIII междунар. научно-техн. конф., посвящ. 70-летию СГГА «Современные проблемы геодезии и оптики», Новосибирск, 2003 г.; конф. «Информационные технологии в проектировании обустройства нефтегазовых месторождений», Тюмень, 2004 г.; научно-пракг. конф. «Спассиб-Сиббезопасность», Новосибирск, 2004 г.; окружная научно-техн. конф. «ГИС-интегрированное решение муниципальных задач», Екатеринбург, 2004 г.; междунар. конф. «Лазерное сканирование и цифровая аэрофотосъемка. Сегодня и завтра», Москва, 2004, 2005 гг.; конф. «Геопространственные технологии и сферы их применения», Москва, 2005, 2006 гг.; III городская научно-практ. конф. «Инновационный потенциал вузов г. Новосибирска для строительства и жизнеобеспечения Сибири», Новосибирск, 2005 г.; междунар. науч. конгресс «Гео-Сибирь», Новосибирск, 2005, 2006 гг.

Структура работы. Основной текст диссертации изложен на 165 страницах машинописного текста, содержит 78 рисунков и 43 таблицы, состоит из введения, четырех разделов, заключения, 7 приложений; список использованных источников содержит 115 наименований, 61 из которых - на иностранных языках.

В первом разделе «Современное состояние, задачи и перспективы применения наземных лазерных сканеров для геодезическо-маркшейдерского обеспечения нефтегазопромыслов» рассмотрены цели и задачи геодезическо-маркшейдерского обеспечения нефтегазопромыслов, выполнен анализ характеристик современных наземных лазерных сканеров и обрабатывающего программного обеспечения. Определены требования к техническим характеристиками наземных лазерных сканеров и предложена методика выбора программного обеспечения для создания цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов.

Основным видом маркшейдерской топографической документации для объектов нефтегазопромыслов являются планы масштаба 1 :2 000 - 1 : 500, создаваемые в соответствии с существующими инструкциями. В последнее время возникла задача увеличения полноты и надежности геодезической информации. В связи с широким распространением методов трехмерного проектирования, актуальным также становится выполнение исполнительных трех-

мерных съемок, материалы которых используются в качестве основы для проектирования, контроля строительства, паспортизации и эксплуатации объектов нефтегазопромыслов. Применение наземных лазерных сканеров для создания топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов позволяет снижать трудозатраты на съемочные работы, повышать полноту и надежность результатов измерений.

Важными техническими характеристиками наземных лазерных сканеров являются:

а) дальность дейс твия;

б) скорость выполнения измерений;

в) угол поля зрения;

г) минимальный угловой шаг сканирования;

д) точность измерения расстояний.

На основе анализа вьпнеуказанных технических характеристик современных наземных лазерных сканеров в диссертационной работе предложено деление их на типы по дальности действия: ближнего, среднего и дальнего радиусов действия. Наземные лазерные сканеры дальнего радиуса действия имеют следующие технические характеристики: дальность измерения расстояний -не менее 50 м; точность измерения расстояний - до 50 мм; угол поля зрения -близкий к панорамному (в горизонтальной плоскости); скорость выполнения измерений - до 500 000 точек в секунду. Данные сканеры получили название топографические наземные лазерные сканеры. К ним относятся такие модели, как FARO LS 880 I FF 80, I-SITE 4400LR, Leica, серия HDS, Optech Ilns3D, Riegl, серия LMS-Z и Trimble GX {рисунок 1).

a) FARO LS Ш НЕ 80; б) I-SITE 4400LR, в) Leica, серия HDS; г) Optech íkis3D; д) Riegl, серия LMS-Z; Trimble GX.

Рисунок 1 - Топографические наземные лазерные сканеры

Объекты нефтегазопромыслов представляют собой промышленные территории, расположенные на значительных площадях с коммуникациями сложной конфигурации. На основе результатов исследования и личного опыта автора, определены технические характеристики топографических наземных лазерных сканеров для съемки объектов нефтегазопромыслов:

а) дальность действия - не менее 50 м;

б) скорость выполнения измерений - не менее 5 000 точек/с;

в) угол поля зрения - близкий к 360° в горизонтальной плоскости;

г) минимальный угловой шаг сканирования - не менее 0,1°;

д) точность измерения расстояний - не хуже 50 мм.

Технические характеристики наиболее распространенных топографических наземных лазерных сканеров представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Технические характеристики наиболее распространенных топографических наземных лазерных сканеров

Технические характеристики Модели топографических наземных лазерных сканеров

FARO LS 880 НЕ 80 I-SITE 4400LR Leica HDS3000 Leica HDS4500 Optech Ilris3D Riegl LMS-Z210Í Riegl LMS-Z210ii 1 Riegl LMS-Z390 Riegl LMS-Z420Í Trimble GX

Максимальная дальность действия, м 70 700 100 53 1500 400 650 300 1000 350

Скорость измерений (средняя/максимальная), тыс. точек/с н/д/ 120 н/д/ 4,4 н/д/. 1,8 н/д/ 500 2/ н/д 8/ 12 8/ 12 8/ 12 8/ 12 0,5/ 500

Угол поля зрения (верт./гор.), град. 320/ 360 80/ 360 270/ 360 310/ 360 220/ 360 80/ 360 80/ 360 80/ 360 80/ 360 60/ 360

Минимальный угловой шаг сканирования (верт./гор), ° 0,009/ 0,001 0,108/ 0,108 0,027/ 0,018 0,016/ 0,018 0,001 / 0,001 0,010 0,010 0,010/ 0,010 0,002/ 0,023 0,008/ 0,010 0,001/ 0,002

Точность измерения расстояний, мм (на расст., м) ± мм/км 3 (10) 50 (н/д) 4 (50) 5 +240 7 (100) 25 ±20 15 (50) 4 (50) 10 (50) 2,5 (100)

Примечание: н/д - нет данных.

На основе анализа данных таблицы 1, с учётом требований к техническим характеристикам наземных лазерных сканеров, установлено, что для съемки объектов нефтегазопромыслов наиболее целесообразно применять сканеры Riegl, серии LMS-Z, FARO LS 880 НЕ 80 и Leica HDS4500.

В настоящее время известно большое количество программных продуктов для обработки результатов наземного лазерного сканирования. Поэтому задача правильного выбора таких программ является актуальной.

В диссертационной работе предлагается методика выбора программного обеспечения, основанная на анализе его функциональности. На основе исследования 20 наиболее распространенных программных продуктов определены основные функции программного обеспечения для обработки данных наземного лазерного сканирования, и разработан состав функциональных групп, объединяющих данные функции по типам решаемых задач:

а) экспорт/импорт данных наземного лазерного сканирования;

б) ориентирование точечных моделей;

в) работа с точечной моделью;

г) построение двумерных примитивов;

д) создание и редактирование плоских триангуляционных сетей;

е) твердотельное моделирование;

ж) работа с объемными триангуляционными сетями и NURBS;

и) управление НЛС.

На основе анализа современного программного обеспечения и его функциональных возможностей, а также опыта производственных работ, каждой функции были заданы коэффициенты значимости в группе КФ, при условии, что сумма коэффициентов всех функций группы равняется 1. По следующей формуле определены значения коэффициентов функциональности каждой группы:

Krv^ZK*- (1)

В диссертации определен следующий порядок анализа возможностей применения программных продуктов для решения прикладных задач:

а) определяются функциональные группы, необходимые для реализации поставленной задачи;

б) для каждой группы в процентном отношении задается коэффициент р, в решении поставленной задачи (сумма коэффициентов равняется 1);

в) рассчитывается коэффициент функциональности программного обеспечения F для конкретного приложения по формуле:

F = ±Km-p,, (2)

¿=]

где п - количество функциональных групп, необходимых для реализации приложения.

На основе предложенного алгоритма были получены коэффициенты функциональности программных продуктов для создания цифровых топографических планов FP и трехмерных моделей F30 объектов нефтегазопро-мыслов на основе данных наземного лазерного сканирования, представленные в таблице 2.

Таблица 2 - Коэффициенты функциональности исследуемых программных продуктов

no FP F3D

1 2 3

Trimble 3Dipsos 3.0 0,70 0,79

Trimble RealWorks Survey 0,67 0,42

3rd Tech SceneVision-3D 0,36 0,10

Callidus 3D-Extractor 0,18 0,22

Cyclone CloudWorx 0,91 0,78

Cyclone 0,94 0,95

FARO Scene 0,55 0,43

I-Site VoidWorks 0,49 0,34

I-Site Studio 0,94 0,44

Metris Focus Inspection 0,43 0,35

Metris Focus Reverse Engineering 0,43 0,34

Riegl RiSCAN PRO 0,33 0,18

Z+FLFM Modeller 0,40 0,44

Poly Works/Inspector 0,73 0,34

PolyWorks/Modeller 0,94 0,94

Inus RapidForm2006 0,64 0,61

Inus RapidFormXO 0,37 0,51

Kubit PointCIoud 0,91 0,78

Topotek Reconstructor 0,51 0,37

Geomagic Studio 0,36 0,34

На основе полученных результатов определены программные продукты, которые можно применять для обработки результатов съемки с применением наземных лазерных сканеров и получения геодезических трехмерных моделей. К ним относятся: Cyclone фирмы Leica, PolyWorks/Modeller фирмы InnovMetric, Cyclone CloudWorx фирмы Leica и PointCIoud фирмы Kubit.

Во втором разделе «Общие сведения о наземных лазерных сканерах и анализ основных ошибок результатов наземного лазерного сканирования» выполнены: анализ основных источников ошибок в дальномерных измерениях наземных лазерных сканеров; предрасчет точности результатов наземного лазерного сканирования и разработаны рекомендации по учету неблагоприятных факторов и снижению их влияния на точность измерений.

Наличие атмосферы на пути излучаемого сигнала приводит к уменьшению скорости распространения электромагнитных волн, искривлению траекто-

рии электромагнитной волны (рефракции) и ее затуханию, что вносит искажения в измеряемые расстояния и снижает максимальную дальность действия па-земного лазерного сканера. Состояние атмосферы определяется тремя параметрами: давлением воздуха, его температурой и влажностью. Учет данных параметров позволяет определить величину поправки в измеряемые расстояния.

Размер лазерного пятна на объекте зависит от формы и ориентации поверхности отражения. При этом отражение электромагнитного излучения осуществляется не от определенной точки, а от некоторой сложной поверхности или от нескольких объектов. В обоих случаях, отраженный сигнал будет иметь размытую форму или несколько максимумов, вследствие чего измеренное расстояние будет соответствовать некоторой точке, находящейся вне измеряемой поверхности (рисунок 2).

Рисунок 2 - Форма сигнала, отразившегося от нескольких объектов

Похожий эффект наблюдается и при сканировании полупрозрачных и, имеющих кристаллическую структуру, поверхностей. Вследствие многократного переотражения сигнала, измеряемое расстояние будет значительно отличаться от действительного.

На основании анализа данных факторов в диссертации разработаны следующие рекомендации по снижению их влияния и возможному учету:

а) для определения поправок в измеряемые расстояния необходимо осуществлять учет температуры, давления и влажности воздуха во время измерений (если дальномерный блок наземного лазерного сканера позволяет осуществлять вычисление и ввод таких поправок);

б) при выполнении измерений в условиях высокой загазованности, турбулентности или градиентов температур необходимо разработать мероприятия, ослабляющие данные воздействия (например, выполнение измерений я другое время, при более благоприятных условиях) или осуществлять их учет при дальнейшей обработке измерений;

в) при выполнении измерений до зеркальных, полупрозрачных или кристаллических поверхностей необходимо покрывать их матовым материалом, а при невозможности этого принять дополнительные меры но контролю точности данных измерений (выполнение дополнительных измерений иным способом);

г) для достижения минимально возможных размеров лазерного пятна (для конкретных моделей сканеров) необходимо осуществлять фокусировку лазерного луча (при наличии данной опции для наземного лазерного сканера);

д) при обработке данных сканирования необходимо учитывать наличие ошибочных измерений на гранях объектов.

Вопросы оценки точности результатов наземного лазерного сканирования актуальны, и на сегодняшний день еще мало изучены. В этой связи, в работе рассмотрены основные ошибки результатов наземного лазерного сканирования, исходя из схемы работ, представленной на рисунке 3.

высотное обоснование; 57,82 - сканерные станции; т1, т2 - рабочее планово-высотное обоснование сканерных станций. 81,52;

?/, ¿2 - измеренные точки

Рисунок 3 - Схема создания планово-высотного обоснования при работе с наземными лазерными сканерами

Общая средняя квадратическая погрешность (СКП) т1 плановых и высотных координат, измеряемых наземным лазерным сканером, определяется формулой:

т} = Мосн.пво + т РАБ. ПВО +тор +тизм> (3)

где тоснпво — СКП создания основного планово-высотного обоснования; траб пво ~ СКП создания рабочего планово-высотного обоснования (ошибка определения координат сканерных марок, по которым выполняется внешнее ориентирование); т0р - СКП внешнего ориентирования сканера; тцзм ~ СКП единичного измерения сканера.

В результате анализа основных составляющих СКП т, установлено, что в ее величине влияние погрешностей создания основного планово-высотного обоснования достигает 50 % и составляет около 50 мм в плане и по высоте. При

создании основного планово-высотного обоснования на конкретном объекте (в системе координат данного объекта) с помощью электронных тахеометров или спутниковых приемников, исходя из их точности, можно принять, что средняя квадратическая погрешность взаимного положения пунктов основного планово-высотного обоснования составит не более 3 см в плане и по высоте. С учетом всех факторов, по формуле (3) определено, что средняя квадратическая погрешность взаимного положения съемочных точек составляет 60-100 мм при их удалении от сканера 150 м. Учитывая, что объекты моделируются по множеству измеренных точек, средняя квадратическая погрешность их положения может составлять до 50 % средней квадратической погрешности взаимного положения съемочных точек, что в целом подтверждается результатами контроля цифровых топог рафических планов, созданных на основе данных наземного лазерного сканирования.

В третьем разделе «Разработка методики создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов с применением наземного лазерного сканирования» обобщены сведения о цифровых моделях местности, в том числе о цифровых топографических картах и планах и трехмерных моделях местности, и приводятся основные требования к их точности, предложены методики выполнения сканерной съемки и создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования.

Основными задачами, решение которых позволит применять наземные лазерные сканеры для выполнения съемки объектов нефтегазопромыслов, на наш взгляд, являются:

а) выбор оптимального углового шага сканирования;

б) выбор расположения сканерных станций во время съемки;

в) выбор способа ориентирования наземного лазерного сканера.

Оптимальный угловой шаг сканирования предложено определять в зависимости от требований к детальности создаваемых цифровых моделей. Для планов масштаба 1 : 500, минимальный размер отображаемых объектов можно принять равным 0,3 мм в масштабе плана или 15 см на местности. Шаг дискретизации (линейный шаг сканирования /) в данном случае составит 1/2 от минимального размера объекта, то есть около 7 см. При съемке объектов нефтегазопромыслов расстояние до снимаемых контуров, в среднем, можно принять равным 30-50 м, так как увеличение или уменьшение данного расстояния приводит к возникновению большого количества теневых зон и увеличению времени работы на станции.

Исходя из вышесказанного, приняв расстояние до снимаемого объекта О = 40 м, линейный шаг сканирования / = 7 см, угловой шаг сканирования <р:

Величина углового шага сканирования 0,1° принята постоянной при съемке объектов нефтегазопромыслов.

(4)

При выполнении съемки с применением наземных лазерных сканеров важное место отводится выбору мест их расположения. Дня исключения теневых зон, места расположения сканерных станций на объекте необходимо планировать с учетом максимально полного захвата элементов объекта, то есть их максимальной открытости. При этом, важно Обеспечивать перекрытия точечных моделей, полученных с соседних станций, в зонах с достаточной плотностью съемки (т. е. максимального радиуса, для которого рассчитывался угловой шаг) (рисунок 4).

Рисунок 4 - Перекрытия точечных моделей, полученных с соседних станций

Выполнение данного условия, на наш взгляд, позволяет получать детальные объединенные точечные модели и выполнять визуальный контроль их совмещения, что, безусловно, повышает надежность измерений.

Важным условием выбора мест расположения сканерных станций также является высота сканера относительно снимаемого объекта, 11о следующей формуле сделаны расчеты линейного шага сканирования /, по результатам которых построен график изменения / на плоскости, перпендикулярной вертикальной оси сканера, в зависимости от его высоты относительно снимаемого объекта для 0,14 и 50 м (рисунок 5)

/ = .Цэо (5)

где — расстояние до объекта;

И, - высота сканера относительно снимаемого объекта; (р — угловой шаг сканирования.

Из рисунка 4 видно, что установка наземного лазерного сканера в наиболее высокие точки увеличивает обзорность сканера и плотность измеряемых точек, что значительно повышает информативность точечной модели.

Высота сканера относительно снимаемого объекта, м

Рисунок 5 - Изменение /, в зависимости от высоты сканера, относительно снимаемого объекта

На основании практического опыта в работе предложены правила выполнения съемки объектов нефтегазопромыслов с применением наземных лазерных сканеров:

а) сканерные станции необходимо располагать в местах, обеспечивающих максимальный захват снимаемых объектов;

б) при съемке сложных развязок коммуникаций следует уменьшать угловой шаг сканирования;

в) при наличии объектов, поверхность которых перпендикулярна вертикальной оси сканера (коммуникации, рельеф), необходимо выполнять съемку с близкого расстояния, уменьшая величину углового шага сканирования, либо увеличивая высоту сканера относительно измеряемых объектов, например, устанавливая его на крышу специально оборудованного автомобиля;

г) для повышения информативности точечной модели необходимо увеличивать количество сканерных станций при постоянной плотности съемки;

д) съемку элементов, имеющих слабые геометрические очертания или находящихся вне зоны прямой видимости сканера, целесообразно выполнять другими методами (например, тахеометрическим).

Для приведения результатов измерений наземных лазерных сканеров к заданной системе координат, выполняется ориентирование по точкам с известными координатами (сканерными маркам), однозначно дешифрируемыми по точечной модели. Применение данного способа обусловлено отсутствием у большинства топографических наземных лазерных сканеров устройств, позволяющих осуществлять ориентирование традиционными методами.

В работе выполнены исследования по применению различных схем расположения сканерных марок для ориентирования наземных лазерных сканеров, на основании которых сделаны следующие выводы:

а) использование парной схемы расположения сканерных марок позволяет добиться высокой точности ориентирования;

б) точность определения координат сканерных марок практически не изменяется на расстоянии до 30 м (на примере сканера Ше£1 ЬМЗ-2Э60);

в) применение парной схемы расположения сканерных марок позволяет сократить время ориентирования сканера в два раза.

В работе предложена схема ориентирования сканера с применением восьми сканерных марок, располагаемых парами на расстоянии от 10 до 40 м (рисунок 6).

Применение этой схемы позволяет обеспечить необходимое количество марок для точного ориентирования и сократить затраты времени на расстановку марок и подготовку сканера к работе.

Результатом полевых измерений с применением наземных лазерных сканеров является объединенная точечная модель объекта (рисунок 7).

Рисунок 6 - Схема расположения сканерных марок

Рисунок 7 - Объединенная точечная модель промышленного объекта

В диссертации разработана методика создания цифровых топографических планов на основе объединенной точечной модели, которая включает в себя следующие этапы:

а) формирование плановой части цифрового топографического плана (векторизация точечной модели);

б) определение высотных характеристик объек тов и рельефа;

в) экспорт в пользовательский формат;

г) создание баз данных;

д) контроль точности.

Векторизацию точечной модели для создания цифровых топографических планов предложено выполнять с применением основных двумерных примитивов (полигон, линия, точка) на заданной плоскости (обозначим ее как плоскость проецирования), путем формирования плоской модели на основе трехмерной точечной модели. Это позволяет значительно повысить производительность работ в случаях, когда нет необходимости в создании цифровой трехмерной модели.

В работе определен порядок выполнения векторизации объединенной точечкой модели:

а) векторизацию необходимо выполнять на плоскости проецирования параллельной плоскости Х-У заданной системы координат в полном соответствии с абрисом, составленным в ходе полевых работ;

б) для избежания перекрытия векторной части точечной моделью, плоскость проецирования необходимо располагать между точкой обзора (взглядом оператора) и точечной моделью;

в) векторизация точечной модели должна осуществляться в ортогональной проекции (вид сверху), что позволяет исключить искажения за перспективу;

г) для уменьшения влияния шумовой составляющей измерений на точность цифрового топографического плана, векторизацию точечной модели необходимо выполнять путем независимого создания контуров, максимально равномерно вписывая их в точечную модель (рисунок 8), аналогично нахождению среднего арифметического из некоторого количества измерений;

д) векторизацию целесообразно выполнять от общего к частному: основные строения, сооружения; трубопроводы; задвижки, заглушки и другое оборудование на трубопроводах; площадки, ограждения, кабельные эстакады; элементы рельефа; остальные объекты;

е) в ходе векторизации необходимо осуществлять разделение объектов по тематическим слоям.

Ошибочные измерения сблюй грани

(рубие'ошУки

а измерения*

Наиболее всрояп юе положение грани

Рисунок 8 - Создание контуров объектов с учетом шумовой составляющей измерений

Для определения высотных характеристик объектов и рельефа предложен следующий порядок:

а) в первую очередь, наносится плановое положение точек, для которых необходимо определить отметки. Если есть необходимость, осуществляется привязка точек к узлам векторных объектов (например, при определении отметки угла здания);

б) через полученные точки строится вертикальное сечение точечной модели, по которому точка перемещается вдоль оси Ъ па заданную отметку.

Важно правильно ориентировать плоскость сечений относительно рассекаемых объектов (параллельно или перпендикулярно его направлению), иначе изображение получается нечетким, и снижается точность определения отметок.

Экспорт цифрового топографического плана в пользовательский формат осуществляется с использованием стандартных функций программного обеспечения. При этом, экспорт высотных пикетов необходимо выполнять через текстовый формат вида X, У, 2 для формирования точечных объектов.

Важной составляющей цифровых топографических планов являются базы данных, которые содержат семантическую информацию об объектах: назначение, материал, геометрические и иные характеристики.

В работе определены следующие требования к данному этапу:

а) при наличии соответствующих функций, присвоение объектам топографического плана семантических данных необходимо осуществлять непосредственно в ходе векторизации точечной модели;

б) стандартные геометрические параметры трубопроводов (диаметр, толщина стенок) и неметрические характеристики объектов (назначение, материал) определяются па основе абрисов;

в) определение нестандартных метрических характеристик объектов, таких, как высота опор, эстакад, габариты проводов, характеристики растительности, выполняется по точечной модели.

Для контроля точности цифровых топографических планов определен следующий порядок:

а) в ходе векторизации точечной модели исполнителем производится текущий контроль выполнения условия равномерного вписывания контуров и определения отметок;

б) после векторизации точечной модели выполняется выборочный контроль другим исполнителем;

в) для окончательного контроля точности создания цифрового топографического плана сравниваются результаты контрольных измерений на объекте и по цифровой модели.

Выполнение вышеперечисленных действий позволяет исключить грубые ошибки при создании цифровых топографических планов и трехмерных моделей, повысить их точность и достоверность.

В работе также разработана методика создания цифровых трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования. Методика ориентирована на создание векторных трехмерных аналогов реальных элементов объекта с помощью обрабатывающего программного обеспечения и включает следующие основные процессы:

а) векторизация точечной модели;

б) экспорт цифровых трехмерных моделей в пользовательский формат;

в) контроль точности цифровых трехмерных моделей.

На основе векторизации точечной модели создаются, с помощью функций трехмерного моделирования, векторные элементы, которые описывают реальные элементы объекта (рисунок 9).

Рисунок 9 - Создание векторныхшрехмерных элементов на основе точечной модели

В работе сформулированы основные требования к векторизации точечной модели при создании цифровых трехмерных моделей:

а) для обеспечения наибольшей совместимости с CAD-программами, создание элементов трехмерной модели, имеющих правильную геометрическую форму, необходимо осуществлять с использованием функций твердотельного моделирования и создания двумерных примитивов. При этом элементы моделируются как из отдельных геометрических примитивов, так и путем их сборок, объединения, вычитания или пересечения;

б) создание элементов, имеющих правильную геометрическую форму, осуществляется независимыми способами, с учетом шумовой составляющей измерений;

в) создание элементов трехмерной модели, имеющих сложную форму поверхности, выполняется с использованием функций поверхностного моделирования;

г) геометрические параметры элементов стандартных размеров (трубопроводов, строительных конструкций) определяются на основе абрисов, так как точность и детальность точечной модели не позволяют определять их истинные размеры;

д) векторизацию точечной модели целесообразно выполнять в следующей последовательности: здания промышленного и жилого назначения, элементы зданий (лестницы, площадки, оконные проемы, трубы вентиляционные и дымовые, фундаменты); технологические блоки, сооружения, резервуары, осветительные мачты, опоры линий электропередач (ЛЭП) и дополнительные элементы (лестницы, площадки, фундаменты); трубопроводы и их элементы (фланцы, задвижки, переходники, отводы, опоры); кабельные эстакады; прочие объекты;

е) отбраковка точек в ручном режиме при создании цифровой модели рельефа значительно увеличивает трудозатраты, поэтому по возможности необходимо использовать функции автоматизированной отбраковки.

Экспорт цифровой трехмерной модели в пользовательский формат осуществляется с использованием стандартных функций программного обеспечения.

Контроль точности создаваемых цифровых трехмерных моделей осуществляется по аналогии, как и при создании цифровых топографических планов.

В четвертом разделе «Опыт практического применения наземного лазерного сканирования для создания цифровых моделей объектов нефтегазо-промыслов» на основе выполненных разработок и предложенных методик приведены результаты целого ряда проектов по созданию цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов. Все представленные проекты доведены до практического внедрения, и выполнены в период с 2004 по 2006 год, при личном участии автора в качестве исполнителя.

Работы по созданию цифровых топографических планов масштаба 1 : 500 объектов нефтепромыслов выполнены в рамках договора № 1174-04 между ГОУ ВПО CITA и ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз». Съемочные работы произведены с применением наземных лазерных сканеров Riegl LMS-Z210 и LMS Z-360 двумя полевыми бригадами. Обработка материалов полевых измерений выполнена с помощью программного обеспечения Cyclone фирмы Leica. В качестве

объектов съемки были выбраны наиболее загруженные и большие по площади площадки - дожимные насосные станции (ДНС) и цеха подготовки и перекачки нефти (ЦППИ), общей площадью 477 га. Фрагмент цифрового тоябграфического плана цеха подготовки и перекачки нефти ЦППН-З Суторми некого месторождения ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз» в формате Мар1п&, созданного на основе данных наземййго лазерного сканирования, представлен на рисунке 10.

Рисунок !0 - Фрагмент цифрового топографического плана Ц1Н1Н-3 в формате M ар Info

Для определения достоверности и надежности цифровых топографических планов, полученных с применением разработанной методики, был иыпол-нен контроль. Для этого произведены контрольные измерения линейных параметров (193 параметра) по полученных планам и на местности. Максимальное расхождение составило 25 см, а средняя квадратическая погрешность взаимного положения контуров на плаке составила 5,8 см. Также был выполнен контроль цифровых топографических планов аналогичных объектов, созданных на основе данных тахеометрической съемки (измерены 229 линейных параметров), максимальное расхождение составило 44 см, а средняя квадратическая погрешность взаимного положения контуров составила 10 см.

Для оценки эффективности использования наземных лазерных сканеров для съемки объектов нефтегазовомыслов, автором были определены Нормы времени на создание 1 га цифрового топографического плана масштаба 1 : 500.

Дм расчетов используется следующая формула, параметры которой получены в результате экспериментальных и нолевых исследований:

Тт % + Тгп- % + т,

пт 100%

' отл

%

гле Ннр - норма времени на отдельный процесс; Т0п - время оперативной работы; Тщ - подгшоштельно-заключительное время; Тот - технологические перерывы; Татл - время на отдых и личные надобности.

В результате сравнения с затратами времени на аналогичные процессы для тахеометрической съемки (рисунок 11), установлено, что применение наземного лазерного сканирования позволяет сократить трудозатраты на выполнение съемки в три раза.

Этапы работ

Рисунок 11 - Сравнение норм времени на создание 1 га цифровых топографических планов с применением наземного лазерного сканирования и тахеометрической съемки

5-СЮ 3- ¿-50 к. 4.00

я 3'60 I 3.00

§ 2.50 а

~ г.оо

I 1'5р

Ж

0.50 0.00

Составление Выполнение Создание Досьемка И

абрисов «.емки 1ЦП уточнения

Применение разработанной методики создания цифровых топографических планов на основе данных наземного лазерного сканирования позволило:

а) повысить точность цифровых топографических планов, в сравнении с тахеометрической съемкой, в два раза;

б) повысить надежность дешифрирования, так как результатом сканерной съемки является непрерывная модель объекта, что способствует снижению возможности потери его элементов;

в) повысить производительность съемочных работ в три раза, по сравнению с тахеометрической съемкой.

Работы по созданию цифровых трехмерных моделей установок комплексной подготовки газа (УК11Г) УКПГ-1 Ново-Уренгойского и УКПГ-2 Восточно-Уренгойского газоконденсат! [ьи месторождений в формате AutoCAD выполнены в рамках сотрудничества с проектным институтом ОАО «Гипропоменнефтегаз», Съемочные работы произведены с применением наземного лазерного сканера Riegl LMS Z-360 одной полевой бригадой, обработка материалов осуществлена с помощью программного обеспечения Cyclone фирмы Leica. Общая площадь объектов составила 14,96 га. Фрагмент цифровой трехмерной модели УКПГ-1 представлен на рисунке 12.

Рисунок 12 - Фрагмент цифровой трехмерной модели установки комплексной подготовки газа (УКПГ-1) Но в о-Уренгойского месторождения

В данной цифровой трехмерной модели представлены элементы технологического оборудования размером от 5 см, все элементы имеют координатную привязку. Результаты работ использовались при реконструкции установок комплексной подготовки ]-аза УКПГ-1 и УКПГ-2.

Применение разработанной методики создания цифровых трехмерных моделей на основе данных наземного лазерного сканирования позволило:

а) оперативно получать метрические трехмерные точеные модели исследуемых объектов, с минимальной постобработкой;

б) получать информацию о сложных: участках объектов в режиме трехмерной навигации;

в) повысить эффективность использования метрической информации об объектах.

Ввиду новизны выполненных работ, автором были определены нормы времени па основные этапы работ при создании цифровых трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов.

Работы по созданию цифровой трехмерной модели перекрестка улиц Вокзальная магистраль и проспект Димитрова г, 11овосибирска выполнены в рамках

договора между ПЗУ BUO СГТА и Главным управлением благоустройства и озеленения Мэрии г. Новосибирска. Съемочные работы произведены в ночное время с применением наземного лазерного сканера Riegl LMS-Z360 одной полевой бригадой в течение 3 часов, обработка материалов осуществлена с помощью программного обеспечения Cyclone фирмы Leica. Полученная цифровая трехмерная модель представлена на рисунке 53.

Рисунок 13 - Фрагмент цифровой трехмерной модели перекрестка улиц Вокзальная магистраль и проспект Димитрова г, Новосибирска

В данной цифровой трехмерной модели представлены все надземные сооружения, включая воздушные линии, которые имеют координатную привязку. Результаты работ использовались при проектировании надземного пешеходного перехода.

Заключение. В диссертаций на основе выполненных исследований решена прикладная задача по использованию современных наземных лазерных сканеров для создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов. Получены следующие основные научные и практические результаты:

а) выполнен анализ основных источников погрешностей измерений расстояний наземными лазерными сканерами, и определена суммарная средняя квадратическая погрешность определения положения съемочных точек;

б) па основе экспериментальных исследований разработана методика выполнения сканерной съемки объектов нефтегазопромыслов для получения цифровых топографических планов и трехмерных моделей, позволяющая повысить производительность полевых работ с применением наземных лазерных сканеров, достоверность и качество выполненных измерений;

в) разработана и исследована методика создания цифровых топографических планов на основе данных наземного лазерного сканирования, позволяющая повысить их точность, качество и снизить трудозатраты;

г) разработана и исследована методика создания цифровых трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования. Предложенная методика позволяет создавать трехмерные модели для целей реконструкции и эксплуатации данных объектов;

д) выполнено исследование точности цифровых топографических планов по большому объему экспериментальных и полевых данных;

е) определены и обоснованы нормы времени на выполнение полевых и камеральных работ по созданию цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов с применением наземного лазерного сканирования, которые могут использоваться при планировании и выполнении производственных работ.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах

1 Середович, A.B. Современные наземные системы лазерного сканирования и возможности их применения в геодезии [Текст] / A.B. Середович II Сб. материалов LII междунар. научно-техн. конф., посвягц. 70-летию СГГА «Современные проблемы геодезии и оптики». Ч. IV, 11-12 марта 2003 г., Новосибирск. - Новосибирск, 2003. - С. 367-370.

2 Середович, A.B. Сравнительная характеристика и области применения современных лазерных сканеров [Текст] / A.B. Середович // Вестник СГТА. -2003. - Вып. 10. - Новосибирск: СГГА. - С. 107-109.

3. Середович, A.B. Создание трехмерных метрических моделей с применением технологии лазерного сканирования для повышения оперативности и эффективности принятия управленческих решений в условиях чрезвычайных ситуаций [Текст] / A.B. Середович, В.А. Середович, Д.В. Комиссаров // Материалы научно-практ. конф. «Спассиб-Сиббезопаспость 2004», 15 сент. 2004 г., Новосибирск, 2004. - С. 101-102.

4. Середович, A.B. Использование технологии трехмерного лазерного сканирования при строительстве, эксплуатации и проектировании инженерных сооружений [Текст] / A.B. Середович, Д.В. Комиссаров // Строительство и городское хозяйство Сибири. - 2004. - № 10. - С. 20-21.

5 Середович, A.B. Современные возможности создания трехмерных метрических моделей объектов с применением наземных лазерных сканеров [Текст] / A.B. Середович, A.B. Комиссаров // Сб. тез. и аннотаций докл. Окружной научно-техн. конф. «ГИС-интегрированное решение муниципальных задач», 17-18 нояб. 2004 г., Екатеринбург. - Екатеринбург, 2004. - С. 37-38.

6 Середович, A.B. Применение технологии наземного лазерного сканирования для решения научно-прикладных задач [Текст] / A.B. Середович // Сб. тез. докл. IV Междунар. конф. «Лазерное сканирование и цифровая аэрофотосъемка. Сегодня и завтра», 9-10 дек. 2004 г., Москва. - М., 2004. - С. 7-8.

7 Середович, A.B. Преимущества применения технологии трехмерного лазерного сканирования для проектирования объектов [Текст] / A.B. Середович // Строительство и городское хозяйство Сибири. - 2004. - № 12. - С. 39.

8 Середович, A.B. Технология топографической съемки объектов нефтегазодобычи по данным наземного лазерного сканирования [Текст] / A.B. Середович, O.A. Дементьева // Сб. тез. конф. «Геопространственные технологии и сферы их применения», 14-17 марта 2005 г., г. Москва. - М., 2005. - С. 65-67.

9 Середович, A.B. Создание трехмерных моделей инженерных сооружений методом наземного лазерного сканирования [Текст] / A.B. Середович // Материалы III городской научно-практ. конф. «Инновационный потенциал вузов г. Новосибирска для строительства и жизнеобеспечения Сибири», 6-8 апр.

2005 г., НГАСУ, г. Новосибирск. - Новосибирск, 2005. - С. 207-210.

10 Середович, A.B. Применение наземных лазерных сканеров для решения научно-практических задач [Текст] / A.B. Середович, Д.В. Комиссаров И Сб. материалов науч. конгр. «Гео-Сибирь 2005», 25-29 апр. 2005 г., г. Новосибирск, т. 1. - Новосибирск: СГГА, 2005,- С. 207-210.

11 Середович, A.B. Технология топографической съемки технологических объектов с применением наземного лазерного сканирования [Текст] / A.B. Середович, Д.В. Комиссаров, O.A. Дементьева П Сб. материалов науч. конгр. «Гео-Сибирь 2005», 25-29 апр. 2005 г., г. Новосибирск, т. 1. - Новосибирск: СГГА, 2005. - С. 221-228.

12 Середович, A.B. Методика топографической съемки застроенных территорий с применением наземного лазерного сканирования [Текст] / A.B. Середович // Известия вузов. Горный журнал. - 2006. — № 6. - С. 3-8.

13 Середович, A.B. Создание крупномасштабных топографических планов сложных технолошческих объектов средствами наземного лазерного сканирования [Текст] / A.B. Середович // Сб. тез. конф. «Геопространственные технологии и сферы их применения», 14-17 марта 2006 г., г. Москва. - М., 2006. - С. 41-42.

14 Середович, A.B. Построение цифровых топографических планов объектов нефтедобычи с применением наземного лазерного сканирования [Текст] / A.B. Середович // Сб. материалов науч. конгр. «Гео-Сибирь 2006», 24-28 апр.

2006 г., г. Новосибирск, т. 1, ч. 2. - Новосибирск: СГГА, 2006. - С. 160-164.

15 Середович, A.B. Методика выбора программных продуктов для решения конкретных задач по данным лазерного сканирования [Текст] / A.B. Середович // Сб. материалов науч. конгр. «Гео-Сибирь 2006», 24-28 апр. 2006 г., г. Новосибирск, т. 1, ч. 2. - Новосибирск: СГГА, 2006. - С. 170-175.

16 Середович, A.B. Мониторинг деформаций сооружений в сочетании с технологией трехмерного моделирования [Текст] / A.B. Середович, В.А. Середович, Т.А. Широкова, Д.В. Комиссаров, A.B. Комиссаров, Т.Н. Ткачева, С.С. Студенков // Геодезия и картография. - 2006. - № 6. - С. 12-15.

17 Производство топографо-геодезических работ по созданию топографических планов и электронных планов земельных участков, находящихся в пользовании ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз» [Текст]: отчет о НИР (заключит.) / Сиб. гос. геодез. акад.; рук. В.А. Середович. - Новосибирск, 2006. -181 с. - № ГР 012005.03279. -Инв. № 022006.06351.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Середович, Александр Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ЗАДАЧИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ НАЗЕМНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СКАНЕРОВ ДЛЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКО-МАРКШЕЙДЕРСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВ

1.1 Основные задачи геодезическо-маркшейдерского обеспечения эксплуатации нефтегазопромыслов

1.2 Современные наземные лазерные сканеры

1.2.1 Принцип действия наземных лазерных сканеров

1.2.2 Принцип действия дальномерного блока наземных лазерных сканеров

1.2.3 Принцип действия блока развертки наземных лазерных сканеров.

1.2.4 Основные технические характеристики современных наземных лазерных сканеров

1.2.5 Классификация наземных лазерных сканеров по техническим характеристикам

1.2.6 Требования к техническим характеристикам наземных лазерных сканеров для создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов

1.3 Программные продукты обработки данных наземного лазерного сканирования.

1.3.1 Классификация программных продуктов обработки данных наземного лазерного сканирования

1.3.2 Основные функции программных продуктов обработки данных наземного лазерного сканирования

1.3.3 Выбор программных продуктов для создания цифровых топографических планов и трехмерных моделей на основе данных наземного лазерного сканирования

1.4 Анализ возможных областей применения наземных лазерных сканеров

Вывод

2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАЗЕМНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СКАНЕРАХ И АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ОШИБОК РЕЗУЛЬТАТОВ НАЗЕМНОГО ЛАЗЕРНОГО

СКАНИРОВАНИЯ

2.1 Методики выполнения измерений современными наземными лазерными сканерами

2.1.1 Основные этапы работы с современными наземными лазерными сканерами

2.1.2 Установка наземных лазерных сканеров на станции

2.1.3 Создание планово-высотного обоснования

2.1.4 Выполнение измерений наземными лазерными сканерами

2.2 Основные источники ошибок, возникающих при измерении расстояний наземными лазерными сканерами

2.2.1 Влияние атмосферы на точность измерения расстояний

2.2.2 Влияние формы и материала отражающих поверхностей на точность измерения расстояний.

2.3 Априорная оценка точности результатов наземного лазерного сканирования.

Вывод.

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВ СРЕДСТВАМИ НАЗЕМНОГО ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ

3.1 Цифровые модели местности

3.1.1 Понятие, формы представления и требования к точности цифровых моделей местности

3.1.2 Обзор современных инструментов и технологий получения трехмерных координат и цифровых моделей изучаемых объектов.

3.2 Методика съемки объектов нефтегазопромыслов с применением наземных лазерных сканеров

3.2.1 Проектирование работ

3.2.2 Создание основного планово-высотного обоснования на снимаемом объекте

3.2.3 Особенности составления абрисов объектов нефтегазопромыслов

3.2.4 Выбор мест положения сканерных станций и параметров сканирования

3.2.5 Выполнение сканерной съемки

3.2.6 Создание рабочего планово-высотного обоснования (на примере наземных лазерных сканеров RIEGL, серии

LMS-Z)

3.2.7 Формирование единой точечной модели по данным наземного лазерного сканирования (на примере ПО

RiSCAN PRO)

3.3 Методика создания цифровых топографических планов объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования.

3.3.1 Основные этапы методики создания цифровых топографических планов объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования

3.3.2 Подготовка данных наземного лазерного сканирования для создания цифровых топографических планов

3.3.3 Векторизация точечной модели

3.3.4 Определение высотных характеристик объектов и рельефа

3.3.5 Экспорт цифрового топографического плана в пользовательский формат

3.3.6 Создание баз данных

3.3.7 Оформление цифрового топографического плана в соответствии с требованиями

3.3.8 Контроль точности цифровых топографических планов, создаваемых на основе данных наземного лазерного сканирования.

3.4 Методика создания цифровых трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования.

3.4.1 Основные этапы методики создания цифровых трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования

3.4.2 Подготовка данных наземного лазерного сканирования для создания цифровых трехмерных моделей

3.4.3 Векторизация точечной модели

3.4.4 Экспорт цифровой трехмерной модели в пользовательский формат

Вывод.

4 ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ НАЗЕМНОГО ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВ

4.1 Экспериментальные исследования методики создания цифровых топографических планов объектов нефтегазопромыслов с применением наземного лазерного сканирования

4.1.1 Общее описание работ.

4.1.2 Составление абрисов

4.1.3 Выполнение основных и дополнительных съемочных работ.

4.1.4 Формирование единой точеной модели по данным наземного лазерного сканирования

4.1.5 Создание цифровых топографических планов на основе данных наземного лазерного сканирования

4.1.6 Контроль точности цифровых топографических планов

4.2 Экспериментальные исследования методики создания цифровых трехмерных моделей объектов газовых промыслов с применением наземного лазерного сканирования

4.2.1 Общее описание работ.

4.2.2 Создание планово-высотного обоснования на район работ

4.2.3 Составление абрисов

4.2.4 Выполнение съемочных работ.

4.2.5 Формирование единой точеной модели по данным наземного лазерного сканирования

4.2.6 Создание цифровых трехмерных моделей на основе данных наземного лазерного сканирования

4.3 Расчет комплексных норм времени на создание цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов с применением наземного лазерного сканирования.

Вывод

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методика создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов средствами наземного лазерного сканирования"

В настоящее время технологии выполнения топографо-геодезических работ претерпевают значительные изменения, которые связаны с внедрением современных измерительных систем, компьютеров и интернет-технологий. На передний план выходят автоматизированные комплексы, позволяющие производить измерения и обработку данных с дальнейшей их интерпретацией и моделированием.

При этом, для целого ряда значимых объектов актуальным становится представление результатов измерений в виде трехмерных моделей. Такая задача может быть успешно решена с применением наземных лазерных сканеров.

Активным потребителем продукции, получаемой с помощью наземных лазерных сканеров, является нефтегазодобывающая отрасль. Именно здесь возникает потребность в цифровых моделях технологического оборудования, получаемых в заданной системе координат для решения задач геомониторинга, проектирования, безопасной эксплуатации и других приложений.

Однако, в связи с новизной наземных лазерных сканеров, в настоящее время отсутствуют готовые методики создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов средствами наземного лазерного сканирования. Поэтому тема диссертационного исследования является актуальной.

Как новое направление в геодезии, технология наземного лазерного сканирования вызывает особый интерес у многих ученых. Большой вклад в становление и развитие данного научного направления внесли Савиных В.П., Ям-баев Х.К., Журкин И. Г., Мельников С.Р., Медведев Е.А., Данилин И.М., Сере-дович В.А., Гук А.П. Основными организациями, в настоящее время, развивающими практическое применение наземного лазерного сканирования в России, являются высшие учебные заведения, крупные инновационные производственные организации, компании, распространяющие лазерные сканеры и программное обеспечение. Большую активность в исследовании характеристик наземных лазерных сканеров, методик выполнения измерений и обработки результатов проявляют российские геодезические вузы МГУГиК (МИИГАиК) и СГГА, организовавшие структурные подразделения и закупившие оборудование для данных исследований.

Цель диссертационного исследования заключается в разработке методики создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов с применением наземного лазерного сканирования. Для достижения поставленной цели исследования необходимо решить следующие основные задачи:

- определить критерии выбора программных средств наземного лазерного сканирования;

- выполнить анализ основных источников погрешностей в результатах наземного лазерного сканирования;

- разработать и исследовать методику выполнения сканерной съемки объектов нефтегазопромыслов для создания цифровых топографических планов и трехмерных моделей;

- разработать и исследовать методики создания цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования;

- выполнить апробацию предлагаемых методик на реальных объектах, оценить точность создания цифровых моделей и определить нормы времени на данные виды работ.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 165 страницы печатного текста, 43 таблицы и 78 рисунков. Список использованных источников включает 115 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геодезия", Середович, Александр Владимирович

Вывод

Выполнены экспериментальные исследования методики создания цифровых топографических планов с применением наземного лазерного сканирования, включающие работы по съемке пяти месторождений на площади 477 га. Разработаны структура и содержание категорий сложности загруженности территорий для наземного лазерного сканирования. Впервые определены нормы времени на выполнение отдельных процессов работ. Полученные расчеты, подтвержденные большим объемом исследований, показали, что применение наземного лазерного сканера позволяет повысить производительность съемочных работ в 3 раза.

Приводятся данные исследований средней квадратической погрешности определения рабочего планово-высотного обоснования в зависимости от применяемых наземных лазерных сканеров.

По данным исследования точности цифровых топографических планов, установлено, что средняя квадратическая погрешность взаимного положения точек контуров в плане составила 5,8 см, что в два раза меньше точности планов, создаваемых методом тахеометрической съемки.

Выполнены экспериментальные исследования методики создания цифровых трехмерных моделей, и впервые определены нормы времени на выполнение полевых и камеральных работ при создании трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов.

Выполнен расчет комплексных норм времени на создание цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации были решены следующие вопросы:

1) разработана методика оценки функциональных возможностей программного обеспечения, позволяющая производить выбор программ для обработки данных наземного лазерного сканирования с учетом решаемых задач;

2) выполнен анализ основных источников погрешностей измерений расстояний наземными лазерными сканерами, и определена суммарная средняя квадратическая погрешность определения положения съемочных точек;

3) на основе экспериментальных исследований разработана методика выполнения сканерной съемки объектов нефтегазопромыслов для получения цифровых топографических планов и трехмерных моделей, позволяющая повысить производительность полевых работ с применением наземных лазерных сканеров, достоверность и качество выполненных измерений;

4) разработана и исследована методика создания цифровых топографических планов на основе данных наземного лазерного сканирования, позволяющая повысить их точность, качество и снизить трудозатраты;

5) разработана и исследована методика создания цифровых трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов на основе данных наземного лазерного сканирования. Предложенная методика позволяет создавать трехмерные модели для целей реконструкции и эксплуатации данных объектов;

6) определены и обоснованы нормы времени на выполнение полевых и камеральных работ по созданию цифровых топографических планов и трехмерных моделей объектов нефтегазопромыслов с применением наземного лазерного сканирования, которые могут использоваться при планировании и выполнении производственных работ.

Предложенные методики прошли апробацию на реальных объектах и подтвердили свою жизнеспособность.

Основное содержание диссертационной работы нашло отражение в 17 публикациях в научных журналах и сборниках материалов научно-технических конференций, из них 2 публикации - в журналах, входящих в Перечень ВАК. По материалам диссертации сделано 11 докладов на научно-технических конференциях, из них 8 на международных.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Середович, Александр Владимирович, Новосибирск

1. Охрана недр и геолого-маркшейдерский контроль. Инструкция по производству маркшейдерских работ (РД 07-603-03) Текст. Сер. 07. Вып. 15. -М.: Федерал, гос. унитар. предприятие «Научно-техн. центр по безопасности в пром-ти», 2006. 120 с.

2. РД 39-117-91 Инструкция по маркшейдерским и топографо-геодезическим работам в нефтяной и газовой промышленностях Текст. -Введ. 01.04.1992.-М., 1992.- 117 с.

3. Промысловый сбор и подготовка нефти Электронный ресурс.: сайт «Нефть, газ и фондовый рынок». Режим доступа: http://www.ngfr.ru/ngdprint.html7neftl8

4. Изыскания Электронный ресурс.: сайт Гипротюменнефтегаз. Режим доступа: http://www.gtng.ru/main.php?id=9122

5. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. ГКИНП-02-033-82 Текст.-М.: Недра, 1985,- 150 с.

6. Радиогеодезические измерения Текст.: учебник для вузов / В.Д. Большаков и др. М.: Недра, 1985. - 303 с.

7. Данилин, И.М. Лазерная локация Земли и леса Текст.: учеб. пособие. -И.М. Данилин, Е.М. Медведев, С.Р. Мельников. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2005. - 182 с.

8. Шануров, Г.А. Геотроника. Наземные и спутниковые радиоэлектронные средства и методы выполнения геодезических работ Текст.: учеб. пособие- Г.А. Шануров, С.Р. Мельников. М.; УПП «Репрография» МИИГАиК, 2001,-136с.; ил.

9. Середович, А.В. Сравнительная характеристика и области применения современных лазерных сканеров Текст. / А.В. Середович// Вестн. Сиб. гос. геод. академии / СГТА 2003 - Вып. 10 - Новосибирск - С.107-109.

10. Класс защиты оборудования IP-XX Электронный ресурс.: сайт Электротехнической компании «Фаза» Режим доступа: http://faza.spb.ru/?p=28

11. Laser Safety Fact Sheet Электронный ресурс.: сайт University of Kentucky. Режим доступа: http://ehs.uky.edu/radiation/laserfs.html

12. Direct Reflex EDM Technology for the Surveyor and Civil Engineer Электронный ресурс.: сайт ЗАО НПП «Навгеоком» Режим доступа: http://www.navgeocom.ru/download/pub/raznoe/DirectReflexEDMTechnology WhitePaper.pdf

13. Laser safety Электронный ресурс.: сайт Encyclopedia of laser physic and technology. Режим доступа: http://www^-photonics.com/lasersafety.html

14. An Overview of the LED and Laser Classification System in EN 0825-1 and IEC 60825-1 Электронный ресурс.: сайт Lasermet ltd. Режим доступа: http://www.lasermet.com/resources/classificationoverview.htm

15. Laser Classification Электронный ресурс.: сайт Physical & Theoretical Chemistry Laboratory. University of Oxford. Режим доступа: http://ptcl.chem.ox.ac.uk/MSDS/laserclassification.html

16. Laser safety Электронный ресурс.: сайт Wikipedia. The Free Encyclopedia. Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/Lasersafety

17. Object scanning in cultural heritage Электронный ресурс.: сайт i3mainz. Режим доступа: http://scanning.fh-mainz.de/scanninglist.php

18. Евченко, К.Г. Выбор геометрического моделировщика Электронный ресурс. / К.Г. Евченко// САПР и графика. 2002. - № 2. - Режим доступа: http://www.sapr.rU/Archive/SG/2002/2/28/

19. Жигулин, В. О том, как твердое тело может быть слишком твердым, или взгляд на параметризацию сбоку Электронный ресурс. / В. Жигулин// САПР и графика. 2001. - № 1. - Режим доступа: http://www.sapr.rU/Archive/SG/2000/l/5/

20. Быков, А.В. Желаемое и действительное в геометрическом моделировании Электронный ресурс. / А.В. Быков// САПР и графика. 2002. - № 1. -Режим доступа: http://www.sapr.ru/Archive/SG/2002/1/7/

21. Преимущества перехода с AutoCAD LT на AutoCAD 2006 Электронный ресурс.: сайт компании ITPro. Режим доступа: http://www.itpro.kiev.ua/ licensing/view/?id=44

22. Перегуд, В. NURBs-моделирование Электронный ресурс. /В. Перегуд// Компьютерные вести On-line. 1998. - № 50. - Режим доступа: http://www.kv.by/index 1998502001 .htm&print

23. Nonuniform rational B-spline Электронный ресурс.: сайт Wikipedia, the free encyclopedia Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/Nurbs

24. Пономаренко, С.И. Пиксел и вектор. Принципы цифровой графики Текст. /С.И. Пономаренко. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 496с.

25. Комиссаров, Д.В. Получение метрической информации об объектах архитектурного наследия по данным наземного лазерного сканирования Текст. /Д.В. Комиссаров, А.В. Комиссаров// Изв. вузов. Строительство 2006- №5-С.112-115.

26. Панкрушин, А.А. Некоторые аспекты устройства вентилируемого фасада Текст. /А.А. Панкрушин// Стройпрофиль.- 2004,- №8(38).- С.20-23.

27. Комиссаров, А.В. Исследование точности наземных лазерных сканеров Текст. / А.В. Комиссаров// Соврем, проблемы техн. наук. Сб. тез. докл. Новосиб. межвуз. науч. студен, конф. «Интеллектуальный потенциал Сибири». Ч. 3. Новосибирск, 2004. - 104 с.

28. Leica TPS400 Series Easy, quick, reliable and powerful Электронный ресурс.: сайт Leica Geosystems. Режим доступа: http://www.leica-geosystems.com/common/shared/downloads/inc/downloader.asp?id=2226

29. LMS-Z360 Laser mirror scanner. Technical documentation and users instructions. Horn: Riegl Laser measurement systems, 2003. - 92 p.

30. Цифровая картография и геоинформатика. Краткий терминолог. слов. Текст. /под общей ред. Е.А. Жаловского М.: «Картгеоцентр» - «Геоиздат», 1999.-46 с.

31. Берлянт, A.M. Картографический словарь Текст. /A.M. Берлянт. М.: Научный мир, 2005 - 424 с.

32. Лисицкий, Д.В. Основные принципы цифрового картографирования местности Текст. / Д.В. Лисицкий. М.: Недра, 1988. - 261с.

33. Карпик, А.П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий Текст.: монография / А.П. Карпик. Новосибирск: СГГА, 2004. - 260с.

34. Берлянт, A.M. Картография Текст.: учебник для вузов / A.M. Берлянт. М.: Аспект Пресс, 2001 - 336 с.

35. СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения Текст. -М.: Стройиздат, 1997.

36. ГОСТ 21779-82 (СТ СЭВ 2681-80) Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Технологические допуски Текст. -М.: Изд. стандартов, 1989. 9 с.

37. ГОСТ 26607-85 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Функциональные допуски Текст. М.: Изд. стандартов, 1985.- 14 с.

38. Мельников, С. Р. Современные технологии создания топографической съемки Текст. / С. Р. Мельников, О. В. Дроздов, М. Ибрагимов, В. Егоров, Р. Подоприхин// Информационный бюллетень ГИС-ассоциации. 1999. - №1(18). -С. 26-27.

39. Инструкция по развитию съемочного обоснования съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS Текст. М.: ЦНИИГАиК. 2002. - 124с.

40. Буров, М. И. Практикум по фотограмметрии Текст. / М. И. Буров, Б.В. Краснопевцев, А.П. Михайлов// учеб. пособие для вузов. М.: Недра, 1987.-302 е.: ил.

41. Медведев, Е.М. Лазерный сканер не роскошь, а средство дистанционного зондирования Электронный ресурс. /Е.М. Медведев// Геопрофи. -2003. - № 4. - С. 16-18. - Режим доступа: http://geoprofi.ru/default.aspx? mode=binary&id=58

42. Середович, А.В. Методика топографической съемки застроенных территорий с применением наземного лазерного сканирования Текст. /А.В, Середович// Изв. вузов. Горн, журнал. Екатеринбург, 2004- № 6-С. 3-8.

43. Бычин, Б.В. Организация и нормирование труда Текст.: учебник для вузов / Б.В. Бычин, С.В. Малинин, Е.В. Шубенкова.; под. ред. Ю.Г. Одегова. -М.: Экзамен, 2003.-464 с.

44. Бычин, Б.В. Нормирование труда Текст.: учебник / Б.В. Бычин, С.В. Малинин.; под. ред. Ю.Г. Одегова. М.: Экзамен, 2002. - 320 с.

45. Матвеев, В.Т. Практикум по нормированию труда в геодезическом призводстве Текст.: учеб. пособие / В.Т. Матвеев// Новосибирск, НИИГАиК, 1988.-66 с.

46. Определение нормативов времени на отдых и личные надобности. Межотраслевые методические рекомендации Текст. М.: НИИ труда, 2000.

47. Laser Scanner Specifications Электронный ресурс.: сайт компании I-Site 3D Laser Imaging. Режим доступа: http://www.i-site3d.com/pdf//4400LRspec sheetweb.pdf

48. I-Site 4400LR Электронный ресурс.: сайт компании I-Site I-Site Pty Ltd. Режим доступа: http://www.i-site3d.com/pdf/I-SITE4400LRweb.pdf

49. LaserAce@ Scanner Электронный ресурс.: сайт компании Measurement Devices Ltd. Режим доступа: http://www.mdl.co.uk/laserace/ /site.php?page=16

50. LaserAce@ Scanner Электронный ресурс.: сайт компании Measurement Devices Ltd. Режим доступа: http://www.mdl.co.uk/laserace/pdfbrochures/ /newlaseracescanner2004.pdf

51. Технические характеристики HDS3000 Электронный ресурс.: сайт компании Leica Geosystems. Режим доступа: http://www.leica-geosystems.com/ /ru/ru/lgs23383.htm

52. Технические характеристики HDS4500 Электронный ресурс.: сайт компании Leica Geosystems. Режим доступа: http://www.leica-geosystems.com/ /ru/ru/lgs23385.htm

53. Ilris3D Specifications Электронный ресурс.: сайт компании Optech. -Режим доступа: http://www.optech.ca/i3dtechoverview-ilris.htm

54. High Accuracy & High Resolution 3D Imaging Sensor LMS-Z210i Электронный ресурс.: сайт компании Riegl Laser Measurement Systems GmbH. Режим доступа: http://www.riegl.com/terrestrialscanners/lms-z210i/ /210iall.htm

55. Long Range 3D Terrestrial Laser Scanner LMS-Z210ii Электронный ресурс.: сайт компании Riegl Laser Measurement Systems GmbH. Режим доступа: http://www.riegl.com/terrestrialscanners/lms-z210ii/210iiall.htm

56. High Accuracy & High Resolution 3D Imaging Sensor LMS-Z390 Электронный ресурс.: сайт компании Riegl Laser Measurement Systems GmbH. Режим доступа: http://www.riegl.com/terrestrialscanners/lms-z390/ /390all.htm

57. High Accuracy & Long-Range 3D Imaging Sensor LMS-Z420i Электронный ресурс.: сайт компании Riegl Laser Measurement Systems GmbH. Режим доступа: http://www.riegl.com/terrestrialscanners/lms-z420i/420iall.htm

58. Лазерный 3D сканер Trimble GX. Технические характеристики Электронный ресурс.: сайт компании Trimble. Режим доступа: http://trl.trimble.com/docushare/dsweb/Get/Document-270473/022543-148A-RU GX3DscannerDS0206lr.pdf

59. Trimble Real Works Survey Электронный ресурс.: сайт компании Trimble. - Режим доступа: http://www.trimble.com/realworks.shtml

60. Программное обеспечение RealWorks Survey, техническое описание Электронный ресурс.: сайт компании Trimble. Режим доступа: http://trl.trimble.com/docushare/dsweb/Get/Document-241129/022543-123B-RU RealWorksTNl 105lr.pdf

61. SceneVision 3D Электронный ресурс.: сайт компании 3rdTech. Режим доступа: http://www.3rdtech.com/SceneVision-3D.htm

62. Revolutionary 3D Scene capture, viewing and analysis Электронный ресурс.: сайт компании 3rdTech. Режим доступа: http://www.3rdtech.com/images/deltadsforweb.pdf

63. Software for CALLIDUS CP 3200:3D Электронный ресурс.: сайт компании Callidus Precision Systems. Режим доступа: http://www.callidus.de /еп/срЗ200/software.html

64. Cyclone CloudWorx for AutoCAD & Bentley CloudWorx Электронный ресурс.: сайт компании Leica Geosystems AG. Режим доступа: http://www.leica-geosystems.com/hds/en/lgs6517.htm

65. Cyclone CloudWorx 3.2 for AUTOCAD CloudWorx Электронный ресурс.: сайт компании Leica Geosystems AG. - Режим доступа: http://www.leica-geosystems.com/hds/en/CloudWorx3.2DataSheets.pdf

66. Cyclone 5.4 3D Point Cloud Processing Software Электронный ресурс.: сайт компании Leica Geosystems AG. Режим доступа: http://www.leica-geosystems.com/hds/en/lgs6515.htm

67. Cyclone 5.4 MODEL, SURVEY Электронный ресурс.: сайт компании Leica Geosystems AG. - Режим доступа: http://www.leica-geosystems.com/ /hds/en/Cyclone5.4ModelServ.pdf

68. Software MODEL, SURVEY Электронный ресурс.: сайт компании Faro Technologies Company. - Режим доступа: http://www.iqvolution.com/en/ /Products/Software.php

69. The FARO Scene Software Электронный ресурс.: сайт компании Faro Technologies Company. Режим доступа: http://www.iqvolution.com/en/ /Data/ Downloads/TSSCENEEN.pdf

70. I-Site Voidworks Электронный ресурс.: сайт компании I-Site Pty Ltd. -Режим доступа: http://www.isite3d.com/voidworks.html

71. I-Site VoidWorks Электронный ресурс.: сайт компании I-Site Pty Ltd. -Режим доступа: http://www.isite3d.com/pdf/voidworksbrochure.pdf

72. I-Site Studio Электронный ресурс.: сайт компании I-Site Pty Ltd. Режим доступа: http://www.isite3d.com/studio.html

73. I-Site Studio Электронный ресурс.: сайт компании I-Site Pty Ltd. Режим доступа: http://www.isite3d.com/pdf/studiobrochure.pdf

74. Focus inspection Электронный ресурс.: сайт компании Metris. Режим доступа: http://www.metris.com

75. Focus reverse engineering Электронный ресурс.: сайт компании Metris.- Режим доступа: http://www.metris.com

76. Operating & Preprocessing Software RiSCAN PRO for Riegl 3D Laser Scanners Электронный ресурс.: сайт компании Riegl Laser measurement systems.- Режим доступа: http://www.riegl.com/terrestrialscanners/lms-z420i/420iall.htm

77. Operating & Processing Software RiSCAN PRO for Riegl 3D Laser Scanners Электронный ресурс.: сайт компании Riegl Laser measurement systems. -Режим доступа: http://www.riegl.com/834628/43349806.pdf

78. LFM Modeller Электронный ресурс.: сайт компании Zoller + Froehlich GmbH. Режим доступа: http://www.zf-laser.com/elfmmodeller.html

79. LFM Modeller Электронный ресурс.: сайт компании Zoller + Froehlich GmbH. Режим доступа: http://www.zf-laser.com/ZFLFMModellerE.pdf

80. Poly Works: 3D scanner and 3D digitizer software from InnovMetric Software Электронный ресурс.: сайт компании InnovMetric Software. Режим доступа: http://www.innovmetric.com/Manufacturing/whatinspector.aspx

81. PoylWorks Total Point Cloud Inspection and Reverse-Engineering Software Solution Электронный ресурс.: сайт компании InnovMetric Software. -Режим доступа: http://www.innovmetric.com/Manufacturing/pdf/brochureWeb.pdf

82. Poly Works/Inspector Электронный ресурс.: сайт компании InnovMetric Software. Режим доступа: http://www.innovmetric.com/Manufacturing/pdf7 /PolyWorksInspectorV9.pdf

83. PolyWorks: 3D scanner and 3D digitizer software from InnovMetric Software Электронный ресурс.: сайт компании InnovMetric Software. Режим доступа: http://www.innovmetric.com/Manufacturing/whatmodeler.aspx

84. Poly Works/Modeller Электронный ресурс.: сайт компании InnovMetric Software. Режим доступа: http://www.innovmetric.com/Manufacturing/pdf/ /PolyWorksModelerV9.pdf

85. RapidForm2006 Specification Электронный ресурс.: сайт компании INUS Technology. Режим доступа: http://www.rapidform.com/67

86. RapidFormXO Электронный ресурс.: сайт компании INUS Technology. Режим доступа: http://www.rapidform.com/12

87. PointCloud Concept Электронный ресурс.: сайт компании KUBIT GmbH. Режим доступа: http://www.kubit.de/english/index.htm

88. Technical Information about PointCloud Электронный ресурс.: сайт компании KUBIT GmbH. Режим доступа: http://www.kubit.de/ .english/pointcloud.pdf

89. Reconstructor Электронный ресурс.: сайт компании Topotek Survey Technologies. Режим доступа: http://www.topotek.it/rec2engl/index.php

90. Reconstructor. Technical Specifications Электронный ресурс.: сайт компании Topotek Survey Technologies. Режим доступа: http://www.topotek.it/ /ages/contenuti/reconstructor/brochureengl.pdf

91. Reconstructor Surveyor Электронный ресурс.: сайт компании Topotek Survey Technologies. Режим доступа: http://www.topotek.it/images/contenuti/ /reconstructor/oldbrochureengl.pdf

92. Geomagis Studio Электронный ресурс.: сайт компании RainDrop Geomagic. Режим доступа: http://www.geomagic.com/products/studio/

93. Geomagic Studio. Design. Build. Prosper Studio Электронный ресурс.: сайт компании RainDrop Geomagic. Режим доступа: http://www.geomagic.com/ products/ studio/GeomagicStudioProductSheet.pdf

94. Единые нормы выработки (времени) на геодезические и топографические работы. Ч. I. Полевые работы Текст. М., 2003. - 182 с.