ПОСТАНОВЛЕНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО КОМИТЕТА ПО ИМУЩЕСТВУ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
17 февраля 2026 г. № 9
Об утверждении и введении в действие геодезических, картографических норм и правил
На основании частей второй и четвертой статьи 3 Закона Республики Беларусь от 14 июля 2008 г. № 396-З «О геодезической и картографической деятельности» Государственный комитет по имуществу Республики Беларусь ПОСТАНОВЛЯЕТ:
1. Утвердить и ввести в действие геодезические, картографические нормы и правила ГКНП 25-2026 «Лазерное сканирование в целях обеспечения геодезических и картографических работ. Основные положения» (прилагаются).
2. Настоящее постановление вступает в силу после его официального опубликования.
Председатель |
В.И.Невера |
СОГЛАСОВАНО
Министерство архитектуры
и строительства Республики Беларусь
Министерство лесного хозяйства
Республики Беларусь
Министерство природных ресурсов
и охраны окружающей среды
Республики Беларусь
Министерство транспорта и коммуникаций
Республики Беларусь
Министерство обороны
Республики Беларусь
Национальная академия
наук Беларуси
Государственный комитет по имуществу
Республики Беларусь
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ, КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
ЛАЗЕРНОЕ СКАНИРОВАНИЕ
В ЦЕЛЯХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ И КАРТОГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Издание официальное
Минск
2026
Государственный комитет по имуществу
Республики Беларусь
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ, КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
ЛАЗЕРНОЕ СКАНИРОВАНИЕ
В ЦЕЛЯХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ И КАРТОГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
ГКНП 25-2026
Издание официальное
Обязательно для соблюдения государственными органами, государственными специализированными организациями и иными организациями при осуществлении ими геодезической и картографической деятельности
Минск
2026
ПРЕДИСЛОВИЕ
ГКНП 25-2026 «Лазерное сканирование в целях обеспечения геодезических и картографических работ. Основные положения» (далее – Основные положения) разработаны в соответствии с Законом Республики Беларусь от 14 июля 2008 г. № 396-З «О геодезической и картографической деятельности» и Инструкцией о порядке разработки, утверждения (введения в действие), обнародования (опубликования) геодезических, картографических норм и правил, утвержденной постановлением Государственного комитета по имуществу Республики Беларусь от 16 сентября 2025 г. № 56.
Разработаны республиканским дочерним аэрофотогеодезическим унитарным предприятием «БелПСХАГИ» (государственное предприятие «БелПСХАГИ»).
Утверждены постановлением Государственного комитета по имуществу Республики Беларусь от 17 февраля 2026 г. № 9.
Вводятся в действие после официального опубликования.
Введены впервые.
Внесены Государственным комитетом по имуществу Республики Беларусь в журнал регистрации геодезических, картографических норм и правил № 25 от 17 февраля 2026 г.
© Государственный комитет по имуществу
Республики Беларусь
Издано на русском языке |
Настоящими Основными положениями устанавливаются общие требования к организации, проектированию и выполнению процессов дистанционного зондирования Земли с использованием систем лазерного сканирования местности и пространственных объектов, а также оборудованию, аппаратно-программным средствам и технологиям получения и обработки материалов лазерного сканирования.
Настоящие Основные положения применяются при выполнении работ по лазерному сканированию в целях обеспечения геодезических и картографических работ государственного назначения [1] и геодезических и картографических работ специального назначения [1], выполняемых при инженерных изысканиях для лесоустройства, рационального использования природных ресурсов, изыскательских работах при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, ведении различных кадастров (реестров, регистров), выполнении иных работ, для обеспечения которых требуется выполнение лазерного сканирования местности и пространственных объектов.
Результаты лазерного сканирования определяют качество создаваемой на его основе конечной продукции в виде цифровых моделей местности (цифровых моделей поверхности), цифровых моделей рельефа, цифровых топографических карт и цифровых топографических планов, в том числе инженерных, и др., а также ее новых видов – 3D-моделей территорий и цифровых двойников объектов (далее – конечная продукция).
1. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящих Основных положениях использованы ссылки на следующие технические нормативные правовые акты (далее – ТНПА):
ГКНП 23-2025 «Техническая инструкция по выполнению аэросъемки в целях обеспечения геодезических и картографических работ»;
ГКНП 24-2025 «Техническая инструкция по обработке материалов аэросъемки и космической съемки».
Примечание. При пользовании настоящими Основными положениями целесообразно проверить действие ссылочных ТНПА на Национальном правовом Интернет-портале Республики Беларусь, а также официальном сайте Национального фонда технических нормативных правовых актов в глобальной компьютерной сети Интернет.
Если ссылочный ТНПА заменен (изменен), то при пользовании настоящими Основными положениями следует руководствоваться действующим взамен ТНПА. Если ссылочный ТНПА отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящих Основных положениях применяются термины, установленные в ГКНП 23, ГКНП 24, а также следующие термины с соответствующими определениями:
1. Аэросъемка – процесс получения изображений земной поверхности (местности) съемочной системой (аэрофотокамерой, воздушным лазерным сканером и т.п.) с воздушного судна (ГКНП 23).
2. Аэросъемочная система (топографическая) – комплекс интегрированных технических и программных средств, используемых на борту воздушного судна и предназначенных для сбора исходных пространственных данных о земной поверхности (местности) того или иного типа с целью создания и обновления топографических карт и планов, или иных продуктов аэрофототопографического производства, а также для иных целей [2].
3. Аэрофотокамера – устройство, предназначенное для фотографирования земной поверхности (местности) с борта воздушного судна [2].
4. Аэрофотоустановка – устройство, предназначенное для крепления, амортизации и автоматического разворота аэрофотокамеры на угол сноса [2].
5. Беспилотный летательный аппарат; БЛА – летательный аппарат, предназначенный для выполнения полетов без экипажа на борту под управлением оператора беспилотного летательного аппарата с пункта (пульта) управления, в том числе без его визуального контакта с этим летательным аппаратом, или в заданном автономном режиме либо путем сочетания указанных способов [3].
6. Воздушное судно – летательный аппарат, поддерживаемый в атмосфере за счет взаимодействия с воздухом, отличного от взаимодействия с воздухом, отраженным от земной или водной поверхности [3].
7. Высота фотографирования – высота полета воздушного судна при выполнении аэрофотосъемки относительно среднего уровня земной поверхности съемочного участка местности [2].
8. Гиростабилизированная платформа – аэрофотоустановка, снабженная гироскопами, позволяющая сохранять требуемое направление оптической оси аэрофотокамеры и разворачивать ее на угол сноса [2].
9. Дивергенция – угловое расхождение диаметра светового луча по мере удаления его от оптической апертуры источника излучения [2].
10. Инерциальное измерительное устройство; ИИУ – жестко связанное с лазерным сканером электронно-оптическое устройство, основанное на сочетании акселерометров и гироскопов, предназначенное для определения углов ориентации фотокамеры или лазерного сканера во время выполнения аэросъемки [2].
11. Классификация точек лазерных отражений – отнесение точек лазерных отражений к определенной классификационной группе по характерным признакам элементов местности и объектов [2].
12. Лазерное сканирование – метод определения пространственного положения объектов земной поверхности (местности) с помощью систем лазерного сканирования [4].
13. Номинальное пространственное разрешение цифрового аэрофотоснимка – разрешение цифрового аэрофотоснимка, характеризуемое размером проекции пикселя цифрового аэрофотоснимка на среднюю плоскость съемочного участка [2].
14. Облако точек лазерных отражений; облако ТЛО – совокупность фиксируемых лазерным сканером точек земной поверхности и объектов, характеризуемых пространственными координатами и интенсивностью отражения [2].
15. Параметры редукции аэрофотокамеры – измеренные линейные поправки для приведения фазового центра антенны геодезического спутникового приемника к центру проекции аэрофотокамеры [2].
16. Параметры редукции лазерного сканера [лидара] – измеренные линейные поправки для приведения фазового центра антенны геодезического спутникового приемника к началу системы отсчета координат воздушного лазерного сканера [2].
17. Плотность облака ТЛО – количество точек лазерных отражений, приходящихся на единицу площади поверхности сканируемого объекта [2].
18. Система лазерного сканирования (воздушная, наземная) [лазерный сканер; лидар] – аппаратно-программный комплекс, предназначенный для воздушного или наземного лазерного сканирования объектов земной поверхности (местности), в результате которого определяются пространственные координаты точек отражения лазерного луча от поверхностей сканируемого объекта с последующим формированием их трехмерного изображения в виде облака точек [2].
19. Технологии дополненной реальности – комплекс технологических решений, позволяющий с использованием специальных средств обработки и отображения информации (например, очки и шлемы дополненной реальности) дополнять объекты реального мира виртуальными элементами различной модальности (изображения, текст, аудио и пр.) [2].
20. Угловая настройка лазерного сканера [лидара] – совокупность процессов и операций по определению углов выставки системы координат лазерного сканера относительно системы координат инерциального измерительного устройства, а также других параметров в зависимости от типа лазерного сканера, выполняемых с целью настройки аппаратуры [2].
21. Угловое разрешение лазерного сканера [лидара] – угол между ближайшими различающимися по отдельности точками лазерных отражений [2].
22. Углы выставки (аэрофотокамеры, лазерного сканера [лидара]) – углы ориентации системы координат аэрофотокамеры или лазерного сканера относительно системы координат инерциального измерительного устройства, жестко связанного с аэрофотокамерой или лазерным сканером [2].
23. Цифровая модель поверхности – набор данных или файл, содержащий определенным образом представленные пространственные координаты (в определенной системе отсчета координат) множества точек, лежащих на всех открытых видимых точек фотографирования поверхностях: поверхности земли, зданий, сооружений и проч. [2].
24. Цифровая модель рельефа – набор данных или файл, содержащий определенным образом представленные пространственные координаты множества точек земной поверхности в определенной системе отсчета координат [2].
25. Цифровой двойник объекта – система, реализующая комплексную динамическую цифровую модель объекта для исследования и управления его характеристиками и функциональными опциями [2].
26. 3D-модель территории – цифровой файл, содержащий трехмерное представление территории, включающее модель земной поверхности и модели объектов, на ней расположенных, составленное из полигонов с назначенными им растровыми текстурами, ограниченных ребрами и вершинами в трехмерном пространстве [2].
3. ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
БЛА – беспилотный летательный аппарат;
ГНСС – глобальная навигационная спутниковая система как обобщающее понятие, включая ГЛОНАСС, GPS, BeiDOU и иные;
ИИУ – инерциальное измерительное устройство;
ПВС – пилотируемое воздушное судно;
ПО – программное обеспечение;
СКП – средняя квадратическая погрешность;
ТИМ – технология информационного моделирования;
ТЛО – точки лазерных отражений;
BIM – Building Information Model – информационная модель строительного объекта;
CSV – Comma Separated Values – текстовый формат, предназначенный для представления табличных данных;
LAS – LiDAR Aerial Survey – открытый двоичный формат, определенный для обмена и архивирования данных облака точек лазерного сканера (лидара);
LAZ – сжатая версия формата LAS (LASzip);
OEM – Original Equipment Manufacturer – оригинальный производитель оборудования – компания, производящая детали и оборудование, которые могут быть проданы другим производителем под другой торговой маркой;
RGB – Red, Green, Blue – обозначение цветного цифрового изображения, представленного аддитивной цветовой моделью;
RINEX – Receiver Independent Exchange Format – формат обмена данными для файлов исходных данных геодезического спутникового приемника;
RTK – Real Time Kinematic – режим спутниковых определений – кинематики в реальном времени.
4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1. Состав системы лазерного сканирования
4.1.1. Лазерное сканирование выполняется с целью получения пространственных данных о природных и искусственных объектах земной поверхности (местности), результатом которого является облако ТЛО.
4.1.2. Система лазерного сканирования может быть установлена на стационарную платформу (штатив) или на подвижный носитель (мобильную платформу), в том числе воздушное или водное судно, автомобиль, железнодорожную платформу, тележку, рюкзак и т.д.
Классификация систем лазерного сканирования приведена в приложении 1.
4.1.3. Обязательными элементами системы лазерного сканирования являются сканирующий модуль, модуль ИИУ, модуль записи и хранения данных на машинном носителе информации и ПО, реализующее задачи планирования, выполнения лазерного сканирования и обработки данных, полученных в результате лазерного сканирования (далее – данные лазерного сканирования). Опционально указанные модули системы лазерного сканирования могут дополняться фото- или видеосъемочными системами, а воздушная система лазерного сканирования – аэрофотоустановкой.
4.1.4. Воздушные и мобильные системы лазерного сканирования должны включать дополнительный модуль – геодезический спутниковый приемник, который является опцией для стационарной или мобильной наземных систем лазерного сканирования.
4.2. Основные характеристики систем лазерного сканирования
4.2.1. Независимо от специфики и (или) мобильности применения система лазерного сканирования должна проходить государственную поверку в соответствии с периодичностью, указанными в сертификате об утверждении типа средств измерений [5].
4.2.2. Основными метрологическими характеристиками стационарных наземных систем лазерного сканирования, определяющими их выбор для решения конкретных практических задач при конкретных условиях применения, являются:
– погрешность измерений длины в полевых и (или) лабораторных условиях;
– погрешность определения координат точек, СКП не более 50 мм.
Основными метрологическими характеристиками воздушных, мобильных систем лазерного сканирования, определяющими их выбор для решения конкретных практических задач, являются:
– погрешность определения координат точек, СКП не более 50 мм на 100 м.
4.2.3. Основными и обязательными техническими характеристиками систем лазерного сканирования, включаемыми в требования и оцениваемые на различных технологических этапах выполнения работ по лазерному сканированию, являются:
– максимальная измеряемая дальность;
– максимальная частота повторений лазерных импульсов;
– частота сканирования;
– количество принимаемых отражений;
– угол сканирования (для наземных систем лазерного сканирования – по горизонтали и по вертикали);
– дивергенция;
– угловое разрешение;
– класс лазера по безопасности для зрения.
4.2.4. Для воздушных лазерных сканеров дополнительно может включаться в требования режим MPiA (количество импульсов, находящихся в воздухе одновременно).
4.2.5. Основными используемыми эксплуатационными характеристиками систем лазерного сканирования, которые должны включаться в требования и оцениваться на различных технологических этапах выполнения работ по лазерному сканированию, являются:
– габаритно-весовые характеристики;
– характеристики энергопотребления;
– класс защиты от внешних воздействий;
– диапазон рабочих температур.
4.3. Условия использования систем лазерного сканирования
4.3.1. При выборе системы лазерного сканирования для выполнения конкретных видов работ следует руководствоваться требованиями, предъявляемыми к создаваемой конечной продукции, техническими характеристиками системы, обеспечивающими необходимую плотность облака ТЛО и точность определения их пространственных координат.
4.3.2. Применение воздушных систем лазерного сканирования целесообразно для получения пространственной информации на значительные по площади территории или на значительные по протяженности линейные объекты вне транспортных путей. Как правило, воздушное лазерное сканирование применяется совместно с аэрофотосъемкой, дополняя друг друга. При создании топографических карт и топографических планов воздушное лазерное сканирование является важным и фактически единственным источником информации о земной поверхности и объектах, на ней расположенных, закрытых растительностью. В зависимости от условий съемки местности воздушное лазерное сканирование выполняется с ПВС или БЛА.
4.3.3. Целесообразность применения ПВС или БЛА определяется назначением лазерного сканирования, требованиями к конечной продукции и ТЛО, характеристиками применяемых воздушных судов и применяемых на них лазерных сканеров, характером и расположением объекта лазерного сканирования, и с учетом временных затрат.
4.3.3.1. При проектировании воздушного лазерного сканирования с ПВС необходимо учитывать следующие факторы:
– требуемые плотность облака ТЛО и точность определения их пространственных координат;
– площадь объекта лазерного сканирования более 100 км2, протяженность трассы более 150 км;
– технические и эксплуатационные характеристики ПВС и воздушного лазерного сканера обеспечивающие требования, предъявляемые к конечной продукции;
– ограниченная доступность для отдельных видов транспорта объекта лазерного сканирования и значительная его удаленность от аэродрома базирования ПВС.
4.3.3.2. При проектировании воздушного лазерного сканирования с БЛА следует учитывать размеры и положение объекта лазерного сканирования, характеристик используемого лазерного сканера и БЛА:
– для БЛА с продолжительностью полета до 2 ч:
– площадь объекта лазерного сканирования до 5 км2;
– протяженность линейной трассы до 50 км;
– для БЛА с продолжительностью полета от 2 до 6 ч:
– площадь объекта лазерного сканирования до 50 км2;
– протяженность линейной трассы до 150 км.
4.3.3.3. В отношении типа БЛА (если позволяет рабочая высота лазерного сканирования и характеристики оборудования):
– для лазерного сканирования участков местности площадью менее 20 км2 достаточно использовать мультикоптер или БЛА самолетного типа с вертикальными взлетом и посадкой, с электродвигателем и продолжительностью полета до 2 ч;
– для лазерного сканирования участков местности площадью от 20 до 50 км2 целесообразно использовать БЛА с электрическим двигателем и продолжительностью полета от 2 до 4 ч;
– для лазерного сканирования участков местности площадью более 100 км2 при невозможности или нецелесообразности использования ПВС следует использовать БЛА вертикального взлета и посадки с двигателем внутреннего сгорания или гибридным двигателем и продолжительностью полета от 8 до 10 ч.
4.3.3.4. Выбор эффективной высоты лазерного сканирования с использованием БЛА следует выполнять не только с учетом ограничений его максимальной высоты полета, но и в большей степени с учетом характеристик воздушного лазерного сканера: дальности действия, плотности облака ТЛО и точности определения их пространственных координат, максимальной частоты импульсов, частоты сканирования, угла сканирования, количества отражений (не менее четырех, если позволяют рабочая высота лазерного сканирования и характеристики оборудования), типа развертки (при создании 3D-моделей).
4.3.4. Применение наземного лазерного сканирования определяется в случае их экономической эффективности в сравнении с применением иных геодезических и топографических методов съемки местности либо для дополнения ТЛО, полученных в результате воздушного лазерного сканирования, данными наземного лазерного сканирования. Использование стационарных наземных систем лазерного сканирования, мобильных и (или) переносных наземных систем лазерного сканирования определяется экономическим и (или) техническим обоснованием с учетом размеров и характерных особенностей объекта лазерного сканирования, требований к плотности облака ТЛО и точности определения их пространственных координат.
4.3.4.1. Применение стационарного наземного лазерного сканирования определяется с учетом размеров объектов лазерного сканирования, их доступности, требований к плотности облака ТЛО и точности определения их пространственных координат.
Основными направлениями применения стационарных наземных систем лазерного сканирования являются:
– крупномасштабная съемка местности ограниченных по площади территорий, в том числе территорий с высокой степенью загруженности конструктивными элементами, например, при съемке объектов нефтегазовой отрасли, состоящих из большого количества трубопроводов, кабельных эстакад, производственных зданий, резервуаров и т.п.;
– измерение параметров горных выработок;
– определение объемов добычи полезных ископаемых, иных горных пород;
– решение маркшейдерских задач, в том числе:
– съемка бортов открытых карьеров, котлованов;
– вычисление объемов породы на различных отвалах, складах и хранилищах сыпучих материалов;
– определение береговой линии хвостохранилищ;
– определение объемов подземных выработок;
– проектирование, строительство и эксплуатация объектов, в том числе:
– на этапе проектирования – для учета взаимодействия инженерных систем объектов капитального строительства, систематизации данных об используемом оборудовании, элементах, конструкциях, выпуска документации модели, трехмерной информационной модели и документации для строителей;
– на этапе строительства – для контроля и корректировки проекта в процессе строительства объекта, оптимального планирования перемещения, установки и удаления крупных элементов конструкций или сложного оборудования в процессе монтажных работ, для уточнения требуемых допусков, контроля планового и фактического выполнения строительства и подтверждения выполненных объемов работ, дистанционного управления процессами строительства, исполнительной съемки по его завершении;
– на этапе эксплуатации – мониторинг состояния объекта с учетом новых потребностей субъекта хозяйствования в диагностике инженерных систем, определении сроков замены оборудования, выявления возможных неисправностей и предупреждения поломок систем;
– высокоточный мониторинг деформаций объектов и сооружений (объектов инфраструктуры гидроэлектростанций и атомных электростанций, мостов, путепроводов, высотных сооружений, сложных конструкций и иных прецизионных сооружений);
– определение пространственных координат многоуровневых объектов недвижимости и сложных внутренних помещений;
– съемка памятников архитектуры и культурного наследия, монументальных сооружений и исторических памятников, археологических объектов в случаях, когда требуется получить данные с высокой точностью и детальностью;
– техническая диагностика резервуаров для определения их параметров (вертикальности оси, деформации стенки, отклонений, образующих стенки от вертикали, объема резервуара).
4.3.4.2. Мобильное наземное лазерное сканирование выполняется как на площадных, так и на линейных протяженных объектах, для которых обеспечена возможность движения моторизованных платформ с системой лазерного сканирования, а объекты сканирования находятся в пределах прямой видимости на всем маршруте движения мобильной системы.
В качестве линейных протяженных объектов для применения мобильных систем лазерного сканирования могут выбираться трассы автомобильных и железных дорог, реки и каналы, линии электропередачи и связи, нефте- и газопроводов, если эти объекты расположены вдоль автомобильных или железных дорог (при условии видимости с мобильной платформы).
В отрасли дорожного хозяйства мобильное наземное лазерное сканирование может применяться:
– в инженерно-геодезических изысканиях при проектировании и исполнительной съемке;
– при паспортизации и инвентаризации существующей дорожной инфраструктуры;
– при создании географических информационных систем, географических информационных ресурсов и иных баз пространственных данных.
4.3.4.3. Объектами применения переносных наземных систем лазерного сканирования являются внутренние помещения и территории внутриквартальной плотной застройки, площадные размеры и характер интерьеров которых не позволяют использовать мобильные системы и затрудняют использование стационарных систем лазерного сканирования.
4.3.5. При съемке прибрежных участков местности и территорий с наличием водных объектов могут использоваться многосредные или батиметрические системы лазерного сканирования, позволяющие с воздуха определять рельеф суши и дна водоемов.
5. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ
5.1. Состав технологических процессов лазерного сканирования
5.1.1. В комплекс работ по лазерному сканированию включаются следующие основные технологические процессы:
– проектирование;
– подготовительные работы;
– геодезическое обеспечение;
– лазерное сканирование объекта;
– обработку данных лазерного сканирования;
– контроль, оформление результатов работ по лазерному сканированию и составление отчетной документации.
5.1.2. При проектировании лазерного сканирования, исходя из требуемой плотности облака ТЛО и точности определения их пространственных координат, следует учитывать:
– метрологические характеристики систем лазерного сканирования, приведенные в подпункте 4.2.2 пункта 4.2;
– технические характеристики систем лазерного сканирования, приведенные в подпункте 4.2.3 пункта 4.2;
– эксплуатационные характеристики систем лазерного сканирования, приведенные в подпункте 4.2.5 пункта 4.2.
5.1.3. При подготовительных работах, лазерном сканировании и обработке данных лазерного сканирования, учитываются технические характеристики, приведенные в подпункте 4.2.3 пункта 4.2.
5.2. Общие требования к проектированию лазерного сканирования
При проектировании лазерного сканирования проектные решения принимаются по следующим основным направлениям:
– выбор системы лазерного сканирования с конкретными значениями метрологических, технических и эксплуатационных характеристик;
– определение условий и параметров сканирования и обработки его результатов;
– определение количества и мест расположения опорных и контрольных точек, точности определения их координат и высот, а также используемых постоянно действующих геодезических пунктов Спутниковой системы точного позиционирования Республики Беларусь (далее, соответственно, – ПДП, ССТП);
– выбор программных средств для средств для обработки данных облаков ТЛО, а также программных средств для обработки и контроля качества измерений, полученных с использованием геодезического спутникового приемника и ИИУ;
– определение маршрутов лазерного сканирования с учетом их допустимого удаления от ПДП ССТП;
– определение методики и процедуры контроля результатов лазерного сканирования.
Проектные решения по выполнению лазерного сканирования определяются в проектно-сметной документации на производство работ по лазерному сканированию или иных работ, в составе (комплексе) которых проектируется выполнение лазерного сканирования (далее – проектно-сметная документация.
5.2.1. Общие требования к проектированию воздушного лазерного сканирования
5.2.1.1. В процессе проектирования работ по воздушному лазерному сканированию, как метода аэросъемки земной поверхности (местности), определяются детальные проектные решения в отношении воздушного судна, модулей, составляющих систему лазерного сканирования (комплекса аппаратно-программных средств) как для ПВС, так и для БЛА (воздушного лазерного сканера, ИИУ, геодезического спутникового приемника, необходимости применения дополнительной оборудования (аэрофотокамеры, гиростабилизированной платформы и др.), геодезического обеспечения воздушного лазерного сканирования, ПО проектирования, выполнения сканирования, обработки и контроля качества данных лазерного сканирования. Примеры технического оснащения воздушных систем лазерного сканирования приведены в приложении 2.
5.2.1.2. Обоснование выбора типа воздушного судна (ПВС или БЛА) и его бортового оборудования выполняется исходя из экономической целесообразности и временных затрат с учетом требований к составу и характеристикам создаваемой конечной продукции (в отношении плотности облака ТЛО и точности определения их координат и высот), размеров, характера и местоположения объекта лазерного сканирования, его удаленности от мест базирования ПВС или БЛА, а также с учетом технических характеристик имеющихся в распоряжении воздушных судов и бортовой аэросъемочной системы, если лазерное сканирование сопровождается аэрофотосъемкой. Выбор воздушного судна для лазерного сканирования выполняется с учетом требований раздела 7 ГКНП 23.
5.2.1.3. При проектировании геодезического обеспечения воздушного лазерного сканирования определяется количество мест расположения используемых ПДП ССТП, их удаленность от проектируемого объекта работ, точности определения координат и высот опорных и контрольных точек.
5.2.1.4. Программные средства проектирования лазерного сканирования и обработки данных воздушного лазерного сканирования должны обеспечивать выполнение:
– проектирование маршрутов лазерного сканирования, а также расчет летного времени с учетом заданных границ площадного объекта (участка съемки) лазерного сканирования или положения оси линейного протяженного объекта лазерного сканирования, рельефа местности объекта лазерного сканирования, характеристик лазерного сканера и воздушного судна, требуемой плотности облака ТЛО (при включении аэрофотокамеры в состав системы воздушного лазерного сканирования должно выполняться проектирование аэрофотосъемки с учетом требуемых номинального пространственного разрешения, продольного и поперечного перекрытий аэрофотоснимков);
– управление воздушной системой лазерного сканирования, аэрофотокамерой и контроль навигационных параметров воздушного лазерного сканирования во время полета;
– послеполетную обработку данных воздушного лазерного сканирования, включая расчет траектории полета воздушного судна по данным ИИУ и геодезического спутникового приемника, генерацию облака ТЛО в формате LAS/LAZ (или ином, установленном техническими требованиями к конечной продукции), угловую настройку лазерного сканера, уравнивание маршрутов (при необходимости, в частности, получаемых с БЛА с ограниченной точностью ИИУ), контроль качества данных воздушного лазерного сканирования.
5.2.1.5. При проектировании определяются параметры полета, основанные на технических требованиях, предъявляемых к конечной продукции, технических характеристиках лазерного сканера и аэрофотокамеры. При определении параметров полета (высота полета и расстояние между маршрутами) необходимо учитывать соответствие ширины полосы воздушного лазерного сканирования и аэрофотосъемки.
5.2.1.6. При проектировании определяются детальные проектные решения по обработке данных воздушного лазерного сканирования и ее результатам: межмаршрутному уравниванию облаков ТЛО, использованию контрольных точек, их количеству и расположению, формату записи в файле облака ТЛО дополнительных атрибутов точек помимо их класса, интенсивности и пространственного положения, необходимости определения истинной отметки высот в местах с густой и высокой растительностью, методу досъемки рельефа (при необходимости). Проектирование обработке данных воздушного лазерного сканирования выполняется с учетом требований ГКНП 24 в части обработки данных воздушного лазерного сканирования и создания цифровой модели рельефа.
5.2.1.7. При проектировании определяются оптимальные сезонно-погодные и временные условия выполнения воздушного лазерного сканирования, а также сроки выполнения работ.
5.2.2. Общие требования к проектированию наземного лазерного сканирования
5.2.2.1. В процессе проектирования наземного (мобильного, стационарного или переносного) лазерного сканирования определяются конкретные технические решения:
– по используемому оборудованию в части сканирующего, навигационного модуля, цифровых фотокамер, мобильной платформы при использовании мобильного лазерного сканирования;
– ПО проектирования, лазерного сканирования и обработки данных лазерного сканирования;
– геодезическому обеспечению в части количества и мест расположения используемых ПДП ССТП, их удаленность от проектируемого объекта работ, точности определения координат и высот опорных и контрольных точек.
5.2.2.2. Для стационарных и переносных наземных систем лазерного сканирования на этапе проектирования следует определить, с учетом рекогносцировки территории, оптимальную схему размещения скан-позиций стационарного наземного лазерного сканера и оптимальную схему движения (маршрут) переносного наземного лазерного сканера, мест установки опорных точек (специальных марок) и способ получения координат их центров. Также на этапе проектирования определяют с учетом сложности объекта лазерного сканирования необходимость помимо фотосъемки выполнения видеосъемки территории для последующего камерального дешифрирования.
5.2.2.3. При выборе оборудования наземного лазерного сканирования необходимо руководствоваться техническими требованиями к конечной продукции, характеристиками наземного лазерного сканера, размером площади сканируемого объекта (территории работ), требуемым сроком выполнения полевых работ и условиями, в которых будут выполняться измерения.
Примеры технического оснащения наземных систем лазерного сканирования приведены в приложении 3.
5.2.2.4. С учетом технических требований к конечной продукции при проектировании работ с использованием стационарной наземной системы лазерного сканирования может быть предусмотрена цифровая фото- или видеосъемка параллельно с проведением сканирования, а также получение координат точек стояния лазерного сканера с использованием геодезических средств измерений, в том числе геодезического спутникового оборудования, и (или) установки стационарной наземной системы лазерного сканирования над геодезическим пунктом или точкой с известными координатами.
5.2.2.5. При проектировании мобильного наземного лазерного сканирования выбор мобильной платформы:
– условий выполнения работ (съемка на железной дороге, на автодорогах, водных объектах и др.);
– размеров объекта лазерного сканирования;
– технических и эксплуатационных характеристик системы наземного лазерного сканирования.
Для получения высокоточных пространственных данных о местности и объектах проектируемая мобильная система наземного лазерного сканирования должна быть укомплектована ИИУ и мультисистемным геодезическим спутниковым приемником. Также для повышения точности траектории движения автомобильной платформы целесообразно использовать датчик пути (одометр), устанавливаемый на колесо автомобиля.
5.2.2.6. При выборе в процессе проектирования оборудования переносного наземного лазерного сканирования (с геодезическим спутниковым приемником или без него) дополнительно необходимо руководствоваться требованиями к условиям лазерного сканирования (снаружи или внутри помещений), в которых будут выполняться измерения.
При выполнении переносного наземного лазерного сканирования на крупных открытых промышленных площадках или в городских кварталах с возможностью приема спутниковых сигналов следует проектировать использование ПДП ССТП.
5.2.2.7. Проектируемое к применению ПО для выполнения лазерного сканирования с использованием стационарных наземных систем лазерного сканирования должно обеспечивать выполнение следующих основных функций:
– автоматическое или полуавтоматическое (с участием оператора) внешнее ориентирование сканов по опорным точкам в виде марок, входящих в комплект поставки лазерного сканера, и по характерным точкам;
– фильтрация ТЛО, полученных в ходе лазерного сканирования, от шумов (отражений от пыли, присутствующей в атмосфере), их прореживание с целью обеспечения требуемой плотности облака ТЛО, указанной в технических требованиях к создаваемой конечной продукции, если полученные в ходе лазерного сканирования данные избыточны по плотности;
– импорт текстового или CSV-файла с координатами опорных точек;
– пакетное уравнивание сканов с формированием отчета по оценке точности уравнивания;
– визуализация сканов в режиме двухмерной развертки и 3D-режиме;
– получение угловых настроек внешней фотокамеры, если предусмотрено ее использование в ходе выполнения съемки местности;
– автоматическое окрашивание сканов по цифровым фотоснимкам.
5.2.2.8. ПО проектирования, съемки местности с использованием мобильной системы лазерного сканирования и обработки данных лазерного сканирования должно обеспечивать выполнение следующих основных функций:
– возможность построения маршрута движения мобильной системы лазерного сканирования, в том числе участков ее разворотов с отображением положения точек на цифровой карте местности;
– возможность контроля за ходом выполнения сканирования, условий приема и обработки геодезическим спутниковым приемником сигналов от ГНСС и режима измерений ИИУ, возможность устанавливать параметры сканирования, записи на внешние и внутренние накопители данных;
– возможность импорта необработанных данных сканирования, и навигационных данных, обработки данных ГНСС и ИИУ для построения траектории движения мобильной платформы, генерации облаков точек, цифровых фотографий, выполнения оценки точности, вывода LAS (LAZ) файлов, формирования отчетов.
5.2.2.9. Для переносных систем лазерного сканирования ПО должно выполнять:
– внешнее ориентирование сканов по специальным маркам, пакетное уравнивание сканов и оценку точности результатов уравнивания по сходимости четких контуров, по опорным и контрольным точкам;
– конвертирование уравненного облака ТЛО в заданный формат;
– выполнение оценки точности с формированием отчета.
5.2.2.10. Помимо выбора системы лазерного сканирования и ПО при проектировании определяются:
– способы установки наземного лазерного сканера: штатив, размещение на крыше автомобиля, на специализированной платформе и т.п.;
– параметры лазерного сканирования (скорость движения мобильной платформы или переносного наземного лазерного сканера, перекрытие облаков ТЛО между соседними маршрутами, частота лазерного сканирования с учетом требуемой плотности облака ТЛО, интервал сканирования, протяженность и направление маршрутов и другие;
– особенности лазерного сканирования в помещениях, городских кварталах и на автострадах, на железных дорогах, на трассах с большим числом перекрестков, поворотов и несколькими полосами движения;
– оптимальные климатические условия и условия окружающей среды при выполнении работ на объекте.
5.3. Общие требования к подготовительным работам
5.3.1. Общие требования к подготовительным работам по воздушному лазерному сканированию
5.3.1.1. Подготовительные работы по воздушному лазерному сканированию включают:
– изучение территорий воздушного лазерного сканирования (аэросъемки), технических требований, выполнение соответствующих расчетов, подготовка полетной и рабочей документации;
– установку аэросъемочного оборудования (аэросъемочной системы и системы лазерного сканирования) на борт воздушного судна;
– подготовку воздушного судна к полету;
– определение параметров редукции аэрофотокамеры и (или) лазерного сканера относительно системы координат ИИУ при выполнении лазерного сканирования (аэросъемки) с ПВС;
– выбор тестовых объектов;
– угловую настройку аэрофотокамеры и лазерного сканера;
– составление полетного плана выполнения воздушного лазерного сканирования.
5.3.1.2. Угловая настройка лазерного сканера выполняется с периодичностью, указанной в его эксплуатационной документации.
Угловая настройка (самокалибровка) лазерного сканера выполняется после каждой его установки на борт воздушного судна. Угловая настройка воздушного лазерного сканера и аэрофотокамеры выполняется в соответствии с требованиями его эксплуатационной документации.
5.3.2. Общие требования к подготовительным работам по наземному лазерному сканированию
5.3.2.1. Подготовительные работы по наземному лазерному сканированию включают:
– подготовку комплекта оборудования к работе, включая подготовку всех модулей системы лазерного сканирования, проверку кабелей, аккумуляторов, блока управления, накопителей данных;
– проверку работоспособности лазерного сканера и полевого ноутбука/планшета, угловую настройку внешней фотокамеры (в случае ее использования), создание рабочего проекта лазерного сканирования на полевом ноутбуке/планшете в управляющем ПО.
5.3.2.2. Для мобильной наземной лазерной системы дополнительно следует выполнять:
– установку и закрепление системы лазерного сканирования на мобильной платформе, выполнение тестового проезда, процедур инициализации инерциальной системы ИИУ (развороты в форме восьмерки для автотранспорта), планирование оптимальных проездов с учетом объединения соседних маршрутов;
– рекогносцировку территории лазерного сканирования, определение границ участка лазерного сканирования, составление плана лазерного сканирования с учетом оптимальных условий приема и передачи спутникового сигнала от ГНСС и загруженности автодорог;
– настройку режимов лазерного сканирования: частоты излучения, частоты сканирования, скорости перемещения мобильной платформы, интервала фотографирования и др.
5.4. Общие требования к геодезическому обеспечению лазерного сканирования
5.4.1. В составе работ по геодезическому обеспечению воздушного лазерного сканирования выполняются:
– спутниковые измерения на опорных точках при необходимости (если не используется метод РРР);
– обработка результатов измерений, полученных с бортового геодезического спутникового приемника, уравнивание и оценку точности результатов измерений, вычисление координат и высот определяемых пунктов и точек, составление каталогов;
– связь проектной системы координат с государственной системой отсчета координат;
– составление отчетной документации.
5.4.2. В составе работ по геодезическому обеспечению наземного лазерного сканирования предусматривается:
– создание опорной (съемочной) геодезической сети (опорных и контрольных точек, при необходимости их маркирование);
– связь проектной системы координат с государственной системой отсчета координат;
– обработка результатов работ по созданию опорной (съемочной) геодезической сети – уравнивание и оценка точности результатов измерений, вычисление координат определяемых пунктов (точек) опорной (съемочной) геодезической сети, составление каталогов координат пунктов (точек) опорной (съемочной) геодезической сети и схемы опорной (съемочной) геодезической сети.
5.4.2.1. Для мобильного наземного лазерного сканирования:
– опорные и контрольные точки должны быть размещены вдоль маршрута лазерного сканирования;
– в качестве исходных для определения местоположения системы лазерного сканирования и последующего определения координат и высот ТЛО используются ПДП ССТП. В случае значительного удаления лазерного сканера от ПДП ССТП, не позволяющего обеспечить прием и передачу геодезическим спутниковым приемником системы сигнала от ПДП ССТП заданной точности, допускается использование дополнительных геодезических спутниковых приемников в качестве (выполняющих функции) исходных ПДП (далее – дополнительная базовая станция), размещаемых таким образом, чтобы расстояние между геодезическим спутниковым приемником, установленным на мобильной платформе, и ближайшей дополнительной базовой станцией не превышало 25 км, в зависимости от требуемой точности и масштаба съемки земной поверхности (местности) или точности иного, создаваемого по результатам лазерного сканирования, конечного продукта.
5.4.2.2. Для геодезического обеспечения стационарного и переносного наземного лазерного сканирования определение координат опорных и контрольных точек, использующихся при преобразовании данных сканирования в проектную систему координат, необходимо выполнять с применением геодезических средств измерений, в том числе геодезических спутниковых приемников. При выполнении лазерного сканирования внутри помещений координаты опорных и контрольных точек должны быть получены в безотражательном режиме использования тахеометра.
5.5. Общие требования к выполнению лазерного сканирования
5.5.1. Общие требования к выполнению воздушного лазерного сканирования
5.5.1.1. Воздушное лазерное сканирование выполняться по определенным в проектно-сметной документации маршрутам лазерного сканирования при условии допустимого удаления воздушного судна от ближайшей ПДП ССТП. В случае использования метода точного спутникового определения местоположения PPP (Precise Point Positioning) измерения на дополнительных базовых станциях не выполняются при обеспечении требований к точности рассчитываемой траектории и длительности полета не менее 50 мин.
5.5.1.2. Воздушное лазерное сканирование должно выполняться при условии, что нижняя кромка облачности расположена выше высоты фотографирования. Угол крена воздушного судна в процессе лазерного сканирования не должен превышать 5° (при расчете траектории в режиме одновременной обработки данных ГНСС и инерциальных данных – 15°), на разворотах при заходе на новый маршрут может достигать 25°.
Участки съемки местности, на которых обнаружена потеря данных воздушного лазерного сканирования, должны быть сняты повторно.
5.5.2. Общие требования к выполнению наземного лазерного сканирования
5.5.2.1. Наземное лазерное сканирование выполняется в соответствии с определенными в проектно-сметной документации параметрами лазерного сканирования.
В процессе наземного лазерного сканирования должны быть обеспечены покрытием ТЛО все объекты местности, указанные в проектно-сметной документации, на заданном расстоянии от точки стояния или траектории движения лазерного сканера, включая объекты, затеняемые проезжающим транспортом, естественными и искусственными препятствиями.
Непосредственно после выполнения наземного лазерного сканирования выполняется полевой контроль данных сканирования. На этом этапе проверяется полнота покрытия объекта ТЛО, необходимая плотность облака ТЛО, определяются места досъемочных работ, выполняемых другими методами съемки.
5.5.2.2. При выполнении стационарного наземного лазерного сканирования скан-позиции (станции) размещают на объекте согласно разработанному на этапе подготовки абрису (схеме) с учетом размещения марок.
Сканирование должно выполняться либо по произвольно выбираемым маршрутам, либо с прокладкой в целях контроля замкнутого сканерного хода. В процессе наземного лазерного сканирования следует обеспечить требования к покрытию объекта данными лазерного сканирования, в том числе зоны с пропусками данных. Для минимизации зон с пропусками данных лазерное сканирование таких участков должно осуществляться с перекрытиями.
5.5.2.3. При выполнении мобильного наземного лазерного сканирования следует выполнять проезды во встречных направлениях или многократные проезды для обеспечения покрытием точками лазерных отражений всех объектов съемки, указанных в ПСД и располагаемых на заданном расстоянии от мобильной платформы.
5.5.2.4. При выполнении переносного наземного лазерного сканирования внутри помещений без геодезических спутниковых измерений для обеспечения необходимой точности работ на объекте лазерного сканирования следует размещать специальные марки, координаты центров которых получают геодезическим методом соответствующего уровня точности (в 2,5–3 раза превышающим результирующую точность данных лазерного сканирования объекта).
5.6. Общие требования к обработке данных лазерного сканирования
Для обработки данных лазерного сканирования используется ПО, функционал которого обеспечивает получение результатов, определяемых в проектно-сметной документации к создаваемой конечной продукции.
В процессе обработки данных лазерного сканирования необходимо выполнять технический контроль наличия и состояния цифровых файлов лазерного сканирования, полноты покрытия объекта лазерного сканирования ТЛО, первичную обработку данных лазерного сканирования, в том числе подготовка этих данных для последующей камеральной обработки с учетом требований, определенных в проектно-сметной документации к первичной обработке данных лазерного сканирования.
5.6.1. Общие требования к обработке данных воздушного лазерного сканирования
5.6.1.1. Для обработки данных воздушного лазерного сканирования ПО должно иметь возможности выполнения следующих функций:
– обработку данных тестового полета и определение параметров сканера;
– обработку данных лазерного сканирования с использованием полученных угловых настроек, геодезических спутниковых измерений и измерений ИИУ, формирование файлов ТЛО;
– контроль точности ТЛО по расхождениям в межмаршрутных перекрытиях, уравнивание данных ТЛО многомаршрутного лазерного сканирования;
– классификация ТЛО и цифровой модели поверхности, формирование цифровой модели рельефа;
– контроля плотности точек цифровой модели рельефа;
– контроля точности цифровой модели рельефа по контрольным точкам и взаимной согласованности цифровой модели рельефа и точек фотограмметрического сгущения;
– преобразования цифровой модели рельефа в проектные системы координат и высот.
5.6.1.2. Обработка данных воздушного лазерного сканирования должна включать:
– обработку данных тестового полета и определение угловых настроек лазерного сканера по контрольным точкам и тестовым объектам;
– обработку геодезических спутниковых измерений и измерений ИИУ и расчет траектории полета воздушного судна;
– входной контроль, обработку данных лазерного сканирования с использованием полученных угловых настроек и траектории воздушного судна, формирование файлов ТЛО в LAS-формате;
– контроль точности ТЛО по расхождениям в межмаршрутных перекрытиях, уравнивание данных ТЛО многомаршрутного лазерного сканирования;
– контроль точности в плане и по высоте ТЛО по контрольным геодезическим и фотограмметрическим (при их наличии) точкам;
– контроль плотности облака ТЛО;
– преобразование данных ТЛО в системы координат и высот и формат, определенные проектно-сметной документацией и требованиями к создаваемой конечной продукции;
– формирование отчетной документации.
5.6.2. Общие требования к обработке данных наземного лазерного сканирования
5.6.2.1. Обработка данных наземного лазерного сканирования должна включать:
– проверку целостности и корректности записи данных лазерного сканирования;
– генерацию ТЛО в LAS-формате или другом формате, установленном техническими требованиями;
– объединение ТЛО из разных маршрутов мобильного лазерного сканирования или отдельных сканов в стационарном лазерном сканировании в единое облако точек и его уравнивание;
– классификацию ТЛО;
– контроль точности ТЛО путем их совмещения с опорными и контрольными точками;
– преобразование данных ТЛО в системы координат и высот и формат, определенные проектно-сметной документацией и требованиями к создаваемой конечной продукции;
– конвертирование облака ТЛО в формат, предусмотренный проектно-сметной документацией;
– составление отчетной документации.
5.6.2.2. Обработка данных стационарного наземного лазерного сканирования должна предусматривать ориентирование данных сканирования для каждой станции по специальным маркам или контурным точкам, их уравнивание и оценку точности результатов уравнивания по сходимости координат твердых контуров, опорных и контрольных точек.
5.6.2.3. Обработка данных мобильного наземного лазерного сканирования дополнительно должна предусматривать:
– расчет траектории движения мобильной платформы по данным спутниковой и инерциальной системы;
– обработку данных тестового проезда;
– объединение в единый файл данных лазерного сканирования и данных геодезического спутникового приемника и ИИУ;
– контроль массива ТЛО для перекрывающихся частей маршрутов лазерного сканирования и по сходимости четких контуров, а также по контрольным точкам;
– представление данных ТЛО, полученных в результате обработки, в системах координат и высот и формате, определенных в проектно-сметной документации и требованиями к создаваемой конечной продукции.
5.6.2.4. Обработка данных переносного лазерного сканирования должна предусматривать:
– расчет траектории движения переносного наземного лазерного сканера с использованием данных спутниковой и инерциальной системы и (или) с использованием технологии SLAM;
– объединение в единый файл данных лазерного сканирования и результатов обработки измерений траектории переносного наземного лазерного сканера;
– вывод LAS-файлов облаков точек или в других требуемых форматах;
– контроль сходимости массива ТЛО для замыкающих частей маршрутов лазерного сканирования по четким контурам, а также по опорным и контрольным точкам.
5.7. Общие требования к результатам обработки данных лазерного сканирования и продукции, получаемой на их основе
5.7.1. Результатом обработки данных лазерного сканирования должны быть представлены материалы в следующем составе:
– файл (файлы) с облаками ТЛО;
– файлы с фотоизображениями или видеофайлы, полученные одновременно (в случае выполнения в процессе лазерного сканирования фотосъемки или видеосъемки);
– картограмма выполненных работ;
– акт контроля качества результатов лазерного сканирования;
– отчетная документация.
5.7.2. Облако ТЛО представляется в файле основного формата LAS или аналогичных (например, Е57, PLY), содержащего в зависимости от типа системы лазерного сканирования информацию (при наличии ее отдельных составляющих) в следующем составе:
– пространственные координаты ТЛО;
– интенсивность отраженного сигнала;
– цвет RGB (определенный по фотоизображениям);
– номер отражения;
– количество отражений;
– стандартное время ГНСС;
– угол поворота зеркала.
5.7.3. При превышении данных облака ТЛО объема доступной оперативной памяти используемого технического программного средства, обработку данных облака ТЛО следует выполнять путем загрузки и обработки отдельных информационных массивов (частей) данных облака ТЛО, объем которых определяется характеристиками используемого технического программного средства.
5.7.4. Облако ТЛО, полученное в результате обработки данных лазерного сканирования, представляется плоскими прямоугольными координатами в равноугольной поперечно-цилиндрической картографической проекции в государственной системе отсчета координат или Международной общеземной системе отсчета ITRS и геодезическими или нормальными высотами в государственной системе отсчета высот.
В зависимости от решаемых задач данные лазерного сканирования могут быть сформированы в местной системе отсчета координат, допускается формирование облаков ТЛО в иных системах координат и высот (например, условной), если такое требование установлено или согласовано заказчиком. Для целей создания (обновления) государственных топографических карт в государственной системе отсчета координат применяется проекция Гаусса-Крюгера.
5.7.5. Последующая обработка облака ТЛО должна обеспечивать получение производной продукции, которая повышает информативность исходных данных. В частности, производной продукцией могут являться профили, сечения, структурные линии, а также цифровые модели пространственных объектов (природных и искусственных), выделенные различными методами классификации, которые могут быть дополнительно проанализированы визуально, интегрированы в виртуальную среду для технологии дополненной реальности или трехмерного отображения.
5.7.6. При использовании данных лазерного сканирования облака ТЛО могут являться основой для создания моделей систем автоматизированного проектирования или более сложных информационных моделей, в том числе строительных объектов (ТИМ/BIM), и для дальнейшего анализа облаков ТЛО для использования в различных областях деятельности.
5.8. Общие требования к контролю, оформлению результатов лазерного сканирования и составлению отчетной документации
5.8.1. Результаты лазерного сканирования контролируются на технологических процессах (этапах) работ, при приемке продукции отделом технического контроля, при передаче продукции заказчику.
5.8.2. Полевой контроль выполняется непосредственно в процессе лазерного сканирования, при котором определяется соответствие данных лазерного сканирования установленным в проектно-сметной документации требованиям. При выявлении несоответствия данных лазерного сканирования установленным требованиям принимается решение о досъемке и (или) повторной съемке проблемных участков.
5.8.3. Контроль плотности выполняется раздельно для точек вне перекрытий и внутри перекрытий ТЛО.
5.8.4. Точность облака ТЛО оценивается для точек внутри маршрутов, для межмаршрутных перекрытий, для контрольных точек с известными координатами.
5.8.5. Приемочный контроль выполняется после завершения камеральной обработки с соблюдением основных форм контроля:
– полноты покрытия съемочных участков и обеспечения их границ;
– комплектности материалов и правильность их оформления;
– количественных характеристик контролируемых параметров;
– соответствие характеристик техническим требованиям, предъявляемым к материалам.
5.8.6. В отчетную документацию о выполненных работах по лазерному сканированию, в том числе должны быть включены следующие сведения: методика и технология выполнения работ и результаты лазерного сканирования, сведения по контролю качества и приемке работ.
Классификация систем лазерного сканирования
Принцип классификации систем лазерного сканирования |
Тип системы лазерного сканирования |
По мобильности |
стационарные |
мобильные |
|
По месту применения |
воздушные |
наземные |
|
внутри помещений |
|
По среде проникновения |
односредные |
многосредные |
|
По принципу измерения расстояния |
импульсные |
фазовые |
|
По дальности действия |
короткобазисные |
длиннобазисные |
|
По виду оптической развертки |
строчные |
пилообразные |
|
эллиптические |
|
По количеству волн излучения |
одноволновые |
многоволновые |
|
По дивергенции лазерного луча |
с широкой дивергенцией |
с узкой дивергенцией |
|
По показателю отношения сигнал/шум |
высокой мощности |
низкой мощности |
|
По способу записи и обработки сигналов |
с обработкой формы волны |
без обработки формы волны |
Примеры технического оснащения воздушных систем лазерного сканирования
Пример технического оснащения воздушной системы лазерного сканирования для ПВС
ПВС:
– диапазон высот полета: 400–5000 м;
– диапазон крейсерской скорости: 150–300 км/ч;
– количество фотолюков: 1–2;
– максимальное время полета: до 6 ч;
– максимальная скорость бокового ветра: до 15 м/с.
Лазерный сканер:
– максимальная высота сканирования: до 5000 м;
– угол сканирования: 60°;
– частота импульсов: не менее 2 МГц;
– частота сканирования: не менее 300 Гц;
– количество принимаемых отражений: не менее 15;
– СКП определения плановых координат: не более 1/8000 от высоты полета;
– СКП определения высот точек местности: не более 1/12000 от высоты полета.
Аэрофотокамера:
– размер сенсора: 150–400 Мп;
– угол поля зрения: 45°–60°;
– интервал съемки: 1 кадр/с;
– наличие гиростабилизированной платформы.
ИИУ, используемое в составе блока определения положения и ориентации или отдельно для определения угловых элементов внешнего ориентирования снимков, должно обеспечивать:
– СКП по крену и тангажу – не более 0,0025°;
– СКП по курсу – не более 0,005°;
– СКП определения положения ИИУ – не более 0,02 м;
– частоту измерений – не менее 500 Гц;
Геодезическое спутниковое оборудование.
Для определения координат центров проекции снимков (точек фотографирования) должен использоваться многочастотный, мультисистемный геодезический спутниковый приемник или OEM-модуль (плата), удовлетворяющий следующим требованиям:
– частота измерений – не менее 10 Гц, при наличии ИИУ допускается использовать геодезический спутниковый приемник с частотой 2 Гц;
– возможность проводить кодовые и фазовые измерения псевдодальностей;
– возможность представления необработанных данных спутниковых измерений, а также преобразования исходных данных спутниковых измерений из формата производителя геодезического спутникового приемника в общедоступный обменный формат RINEX.
Пример технического оснащения воздушной системы лазерного сканирования для БЛА среднего класса
БЛА:
– тип БЛА среднего класса: самолетного типа с вертикальным взлетом и посадкой;
– тип двигателей: гибридный;
– максимальная полезная нагрузка: 10 кг;
– диапазон высоты полета: 150–3000 м;
– диапазон крейсерской скорости: 90–180 км/ч;
– максимальное время полета: до 8 ч;
– максимальная скорость бокового ветра: до 12 м/с.
Лазерный сканер:
– максимальная высота сканирования: 150–1400 м;
– угол сканирования: 75°;
– частота импульсов: не менее 1,2 МГц;
– частота сканирования: не менее 400 Гц;
– количество отражений: не менее 2;
– СКП определения плановых координат: не более 1/10000 от высоты полета;
– СКП определения высот точек местности: не более 1/10000 от высоты полета;
– масса не более 5 кг (с ИИУ и геодезическим спутниковым оборудованием).
Аэрофотокамера с аэрофотоустановкой:
– размер сенсора: 100–150 Мп;
– угол поля зрения: 45°–60°;
– интервал съемки: 1 кадр/с;
– аэрофотоустановка: стабилизированный подвес;
– масса: не более 2,5 кг.
ИИУ, должно удовлетворять следующим требованиям:
– СПК по крену и тангажу не должны превышать 0,01°;
– СПК по курсу – не более 0,02°;
– СПК определения положения – не более 0,02 м;
– частота измерений – не менее 400 Гц;
Геодезическое спутниковое оборудование.
Для определения координат центров проекции снимков (точек фотографирования) должен использоваться многочастотный, мультисистемный геодезический спутниковый приемник или OEM-модуль (плата), удовлетворяющий следующим требованиям:
– частота измерений – не менее 10 Гц;
– возможность проводить кодовые и фазовые измерения псевдодальностей;
– возможность представления необработанных данных спутниковых измерений, а также преобразования исходных данных спутниковых измерений из формата производителя геодезического спутникового приемника в общедоступный обменный формат RINEX;
– в случае использования метода RTK для бортовых спутниковых определений координат точек фотографирования должна обеспечиваться бесперебойная связь от ПДП ССТП с задержкой передачи информации не более 5 с;
– общий вес геодезического спутникового оборудования и ИИУ не должен превышать 2,5 кг.
Пример технического оснащения системы воздушного лазерного сканирования для БЛА малого класса
БЛА:
– тип БЛА малого класса: самолетного типа с вертикальным взлетом и посадкой;
– тип двигателей: гибридный, электрический;
– максимальная полезная нагрузка: 5 кг;
– диапазон высоты полета: 100–1500 м;
– диапазон крейсерской скорости: 60–120 км/ч;
– максимальное время полета: до 4 ч;
– максимальная скорость бокового ветра: до 12 м/с.
Лазерный сканер:
– максимальная высота сканирования: 450 м;
– угол сканирования: 100°;
– частота импульсов: не менее 1,2 МГц;
– частота сканирования: не менее 400 Гц;
– количество отражений: не менее 15;
– СКП определения плановых координат: не более 1/1800 от высоты полета;
– СКП определения высот точек местности: не более 1/3000 от высоты полета;
– масса: не более 4 кг (с ИИУ и геодезическим спутниковым оборудованием).
Аэрофотокамера с аэрофотоустановкой:
– размер сенсора: 40–100 Мп;
– угол поля зрения: 50°–70°;
– интервал съемки: 5 кадр/с;
– аэрофотоустановка: стабилизированный подвес;
– масса: не более 1 кг.
ИИУ, используемое в состав блока определения положения и ориентации или отдельно для определения угловых элементов внешнего ориентирования снимков, должно удовлетворять следующим требованиям:
– СКП по крену и тангажу не должны превышать 0,01°;
– СПК по курсу – не более 0,02°;
– СКП определения положения – не более 0,02 м;
– частота измерений – не менее 400 Гц;
Геодезическое спутниковое оборудование.
Для определения координат центров проекции снимков (точек фотографирования) должен использоваться многочастотный, мультисистемный геодезический спутниковый приемник или OEM-модуль (плата), удовлетворяющий следующим требованиям:
– частота измерений – не менее 10 Гц;
– возможность проводить кодовые и фазовые измерения псевдодальностей;
– возможность представления необработанных данных спутниковых измерений, а также преобразования исходных данных спутниковых измерений из формата производителя геодезического спутникового приемника в общедоступный обменный формат RINEX;
– в случае использования метода RTK для бортовых спутниковых определений координат точек фотографирования должна обеспечиваться бесперебойная связь от ПДП ССТП с задержкой передачи информации не более 5 с;
– общий вес геодезического спутникового оборудования и ИИУ не должен превышать 2,5 кг.
Примеры технического оснащения наземных систем лазерного сканирования
Пример технического оснащения мобильной наземной системы лазерного сканирования
Автомобиль:
– тип: седан, внедорожник.
Лазерный сканер:
– максимальная дальность измерений: 475 м;
– угол сканирования: 360°;
– частота сканирования: не менее 500 сканов/с;
– частота импульсов: не менее 1,8 МГц;
– количество отражений: не менее 7;
– СКП определения пространственных координат: не более 50 мм;
– масса: не более 40 кг.
ИИУ, должно удовлетворять следующим требованиям:
– СКП по крену и тангажу не должны превышать 0,005°;
– СКП по курсу – не более 0,015°;
– обеспечение возможности предоставления данных измерений ИИУ для постобработки в составе необработанных данных бортового комплекса определения положения и ориентации или в виде отдельного файла;
Геодезическое спутниковое оборудование.
Для вычисления траектории движения мобильной платформы должен использоваться двухчастотный, мультисистемный геодезический спутниковый приемник, удовлетворяющий следующим требованиям:
– частота измерений – до 10 Гц;
– возможность проводить кодовые и фазовые измерения псевдодальностей;
– возможность представления необработанных данных спутниковых измерений, а также преобразования исходных данных спутниковых измерений из формата производителя геодезического спутникового приемника в общедоступный обменный формат RINEX;
– общий вес геодезического спутникового оборудования и ИИУ не должен превышать 2,5 кг.
Пример технического оснащения стационарной наземной системы лазерного сканирования
Лазерный сканер:
– максимальная дальность измерений: 1000 м;
– угол сканирования: Г360°/В105°;
– частота импульсов: не менее 2,2 МГц;
– количество отражений: не менее 10;
– СКП определения пространственных координат: не более 5 мм;
– масса: не более 15 кг.
Пример технического оснащения переносной наземной системы лазерного сканирования
Лазерный сканер:
– максимальная дальность измерений: 100 м;
– угол сканирования: Г360°/В200°;
– частота сканирования: не менее 600 кГц;
– СКП определения пространственных координат: не более 50 мм;
– масса: не более 32 кг.
[1] Закон Республики Беларусь от 14 июля 2008 г. № 396-З «О геодезической и картографической деятельности».
[2] ГОСТ Р 71863-2024 «Фототопография. Лазерное сканирование. Общие положения».
[3] Воздушный кодекс Республики Беларусь.
[4] ГОСТ Р 70690-2023 «Дороги автомобильные общего пользования. Лазерное сканирование. Требования к данным лазерного сканирования на различных этапах жизненного цикла автомобильной дороги».
[5] Правила осуществления метрологической оценки для утверждения типа средств измерений и стандартных образцов, утвержденные постановлением Государственного комитета по стандартизации Республики Беларусь от 20 апреля 2021 г. № 38.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Нормативные ссылки
2. Термины и определения
3. Обозначения и сокращения
4. Общие положения
4.1. Состав систем лазерного сканирования
4.2. Основные характеристики систем лазерного сканирования
4.3. Условия использования систем лазерного сканирования
5. Общие требования к технологическим процессам лазерного сканирования
5.1. Состав технологических процессов лазерного сканирования
5.2. Общие требования к проектированию лазерного сканирования
5.2.1. Общие требования к проектированию воздушного лазерного сканирования
5.2.2. Общие требования к проектированию наземного лазерного сканирования
5.3. Общие требования к подготовительным работам
5.3.1. Общие требования к подготовительным работам по воздушному лазерному сканированию
5.3.2. Общие требования к подготовительным работам по наземному лазерному сканированию
5.4. Общие требования к геодезическому обеспечению лазерного сканирования
5.5. Общие требования к выполнению лазерного сканирования
5.5.1. Общие требования к выполнению воздушного лазерного сканирования
5.5.2. Общие требования к выполнению наземного лазерного сканирования
5.6. Общие требования к обработке данных лазерного сканирования
5.6.1. Общие требования к обработке данных воздушного лазерного сканирования
5.6.2. Общие требования к обработке данных наземного лазерного сканирования
5.7. Общие требования к результатам обработки данных лазерного сканирования и продукции, получаемой на их основе
5.8. Общие требования к контролю, оформлению результатов лазерного сканирования и составлению отчетной документации
Приложение 1 (справочное) Классификация систем лазерного сканирования
Приложение 2 (рекомендуемое) Примеры технического оснащения воздушных систем лазерного сканирования
Приложение 3 (рекомендуемое) Примеры технического оснащения наземных систем лазерного сканирования
