Сотрудники Института дизайна и пространственных искусств Казанского федерального университета в качестве пилотного проекта создают цифровую модель автомобильной дороги в Лаишевском районе РТ с помощью мобильного лазерного 3D-сканера. В перспективе – использование технологий для создания цифровых двойников различных дорог, улиц и даже туристических пеших маршрутов.

Как рассказал Центру медиакоммуникаций Казанского университета заместитель директора ИДиПИ КФУ по научной деятельности Рамиль Загидуллин, в прошлом году благодаря программе стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» был закуплен универсальный мобильный лазерный 3D-сканер AlphaUni 10. Такие системы могут быть установлены на автомобили, поезда, водные беспилотные аппараты, рюкзаки, квадроциклы и т.д. Оборудование с необходимым операционным обеспечением обошлось примерно в 6 млн рублей.

В качестве пилотного проекта для создания цифровой модели дороги был выбран участок автомобильной дороги 16К-1063 «Столбище – Атабаево», расположенный в Лаишевском районе Татарстана. Ремонтом и содержанием этой автодороги занимается «Татавтодор». Для проведения работ аппарат был закреплен на крыше автомобиля, в дальнейшем рассматривается возможность приобретения специального переносного рюкзака. Согласно принципу действия сканера получение данных производится автоматически на протяжении всего сеанса измерений. Дальность сканирования зависит от характеристик установленного лазерного сканера и может достигать более километра. Плотность получения информации зависит от скорости движения транспортного средства и скорости вращения зеркала в лазерном сканере и достигает 1 см. А создание цифровой модели после получения и обработки информации занимает всего 1 час.

«Сканер можно прикрепить к любому движущемуся оборудованию, например к рюкзаку, и ехать на велосипеде или самокате. Мы закрепляли оборудование на автомобиле», – пояснил Загидуллин.

Благодаря созданию цифровой модели участка дороги возможно проводить различные замеры. Программное обеспечение CoPre позволяет производить различные измерения на облаке точек. Программное обеспечение может сопоставить два облака точек, сделанных в одном месте, и показать имеющиеся отклонения как в визуальном, так и в численном формате. Кроме того, лазерное сканирование значительно облегчает проведение работ по определению провиса проводов ЛЭП – такие измерения возможно сделать в один клик. В целом система может эффективно применяться для получения пространственной информации при решении следующих задач: проведения инженерных изысканий под строительство и реконструкцию дорог; определения параметров геометрических элементов дороги (длины участка, ширины и площади дорожного покрытия, поперечной ровности и т.д.); получения актуальной информации о состоянии дорожного полотна с выявлением повреждений, дефектов и выделением площадей для локального текущего ремонта, а также проведения оценки колейности дорожного полотна; съемки развязок, мостов, эстакад для мониторинга; определения состояния инженерного оборудования и создания его трехмерных моделей; определения объемов выработки при добыче полезных ископаемых; мониторинга просадки грунта и других изменений на открытых карьерах; мониторингасклонов в местах, где возможен сход горных пород, и др.

Если говорить о проведенных работах на участке «Столбище – Атабаево», то для начала сотрудники КФУ провели пилотный выезд. В перспективе при заключении договора будут исследованы участки дороги, где был проведен ремонт и где планируется его проведение, для дальнейшей сверки с данными последующего мониторинга состояния после ремонта.

«Особенно актуально использование оборудования в условиях ограниченного применения дронов. Возможности нашего сканера будут востребованы на протяженном участке, который нужно быстро перевести в "цифру" и облако точек, чтобы не ходить вручную с рулеткой. В дальнейшем можно загрузить полученную благодаря сканеру информацию в программу и обработать результаты съемки буквально в течение часа. Это более ускоренный формат исследования и обработки участков», – подчеркнул Загидуллин.

Сотрудники Института дизайна и пространственных искусств КФУ, помимо создания цифровых моделей дорог, намерены в перспективе с помощью сканера создавать цифровые двойники улиц, в частности Кремлевской. Среди идей – создание цифровых карт местности для перемещения беспилотников, а также туристических пеших маршрутов и др.

По словам замдиректора института, в ближайшее время универсальный мобильный лазерный 3D-сканер будет использоваться для работ, проводимых в рамках научно-прикладных исследований, и для обучения студентов в рамках деятельности студенческого научного кружка «Лаборатории пространственного планирования».

Напомним, 21 июня в Казанском Кремле с лекцией о стилизаторстве и новаторстве архитектора Малиновского выступит доцент Института дизайна и пространственных искусств КФУ Степан Новиков.