کاربردهای لیزر اسکنر در عملیات نقشه برداری

برای نقشه‌کشی از تکنولوژی‌های مختلفی استفاده می‌شود که یکی از آنها لیزر اسکنر نام دارد. از آنجایی که عملیات نقشه برداری اهمیت بسیار زیادی دارد و باید با دقت زیادی انجام شود می‌توان از لیزر اسکنر برای ایجاد مدل‌های سه بعدی استفاده کرد. امروزه نقشه‌برداران زیادی هستند که از این تکنولوژی استفاده می‌کنند. برای معرفی و شناخت بیشتر لیزر اسکنر و خدمات نقشه برداری با مجموعه یو تی ام مپ همراه شوید.

معرفی لیزر اسکنر

لیزر اسکنر یک تکنولوژی پیشرفته است که در نقشه‌برداری و ایجاد مدل سه بعدی اشیاء و سطوح استفاده می‌شود. این دستگاه با استفاده از لیزر و دوربین فتوگرامتری، قادر است در زمان کوتاهی تمامی نقاط اطراف خود را برداشت کند و آن‌ها را ثبت کند.

لیزر اسکنر، شبیه به چشم انسان عمل می‌کند و توانایی برداشت تصاویر و اشیاء موجود در محیط را دارد. این دستگاه با ارسال اشعه لیزری، اطلاعات از نقاط محدوده دستگاه را برداشت می‌کند و با دقت واقعی ابعاد اشیاء را تعیین می‌کند. اطلاعات برداشت شده توسط لیزر اسکنر، پس از پردازش و انتقال به نرم‌افزارهای حرفه‌ای نقشه برداری، می‌تواند به ترسیم مدل سه بعدی سطوح و اشیاء منتقل شود.

با استفاده از مثلث بندی و تکنیک‌های پردازش ابر نقاط، می‌توان مدل سه بعدی دقیقی از اجسام و سطوح را ایجاد کرد. استفاده از لیزر اسکنر در نقشه برداری و ساخت مدل سه بعدی، به کاربران امکان می‌دهد به صورت سریع و دقیق به اهداف خود دست یابند و با توجه به دقت واقعی دستگاه، نقاط ضعف و قوت اشیاء را بسیار دقیق درک کنند.

انواع لیزر اسکنر

لیزر اسکنر بر اساس سنجش برد به دو دسته زیر تقسیم می‌شود:

• لیزر اسکنر هوایی (Airborne Laser Scanner):

لیزر اسکنر هوایی برای سنجش برد از بالا استفاده می‌کند و به طور معمول روی یک هواپیما یا هلیکوپتر نصب می‌شود. این دستگاه با ارسال اشعه لیزری و اندازه‌گیری زمان بازتاب آن‌ها از سطح زمین، تصاویر سه بعدی از تراکم، ارتفاع و ساختار مناطق مورد بررسی را ایجاد می‌کند. لیزر اسکنر هوایی در نقشه برداری از مناطق گسترده و دشوار، مانند کوهستان‌ها و جنگل‌ها، کاربرد دارد.

• لیزر اسکنر زمینی (Terrestrial Laser Scanner):

لیزر اسکنر زمینی برای سنجش برد از زیر استفاده می‌کند و به طور معمول روی سه‌پایه قرار می‌گیرد. این دستگاه با استفاده از سیستمی از لیزر‌ها و دوربین‌ها، اطلاعاتی دقیق در مورد فرم و ساختار اشیاء و سطوح محیط اطراف را برداشت می‌کند. لیزر اسکنر زمینی برای ساخت مدل سه بعدی ساختمان‌ها، شهرها و سایر طرح‌های معماری استفاده می‌شود.

لیزر اسکنر بر اساس زاویه دید به دو دسته زیر تقسیم می‌شود:

• لیزر اسکنر دستی (Handheld Laser Scanner):

لیزر اسکنر دستی به صورت دستی در دست جهت برداشت اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه قابل حمل است و با حرکت دست بر روی اشیاء محیط، اطلاعات لازم را برداشت می‌کند. لیزر اسکنر دستی در معماری، طراحی صنعتی و حوزه‌های دیگری که نیاز به برداشت سریع و دقیق اطلاعات دارند، کاربرد دارد.

• لیزر اسکنر ثابت (Fixed Laser Scanner):

لیزر اسکنر ثابت روی سه‌پایه یا نصب شده در مکانی ثابت قرار می‌گیرد و با چرخش 360 درجه، اطلاعات محیط را برداشت می‌کند. این دستگاه معمولاً در محیط‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به برداشت جامع و دقیق اطلاعات سه بعدی دارند، مانند صنعت ساختمان‌سازی و مدیریت ساخت‌وساز وجود دارد.

هر کدام از این انواع لیزر اسکنر، برای نیازهای مختلف در نقشه برداری و ساخت مدل سه بعدی اشیاء استفاده می‌شوند و ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فردی دارند..

کاربرد لیزر اسکنر

لیزر اسکنر برای تهیه مدل رقومی زمین یا DTM (Digital Terrain Model) مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از لیزر اسکنر، نقاط سطح زمین به صورت مستقیم برداشت می‌شوند. به این صورت که اشعه لیزر با زاویه خاصی به سمت سطح زمین ارسال می‌شود و تعداد اشعه‌های بازتابی و موقعیت آن‌ها ثبت می‌شود. این اطلاعات مکانی به اندازه کافی دقیق هستند تا در نرم افزارهای مختلف، مانند نرم افزارهای سیویل تری دی (Civil 3D)، قابلیت نمایش و تولید مدل رقومی زمین را داشته باشند.

تهیه مدل رقومی زمین با استفاده از لیزر اسکنر دقت بالا و سرعت بیشتری نسبت به روش‌های سنتی دارد. همچنین، این روش امکان دسترسی به نقاط دسترس‌ناپذیر، مانند مناطق کوهستانی یا جنگلی را فراهم می‌کند. در پروژه‌های عمرانی، استفاده از مدل رقومی زمین حائز اهمیت است، زیرا این اطلاعات به مهندسان و مخترعان امکان می‌دهد تا طراحی‌های دقیق‌تری را برای زیرساخت‌ها و سازه‌ها انجام دهند و ابتکارات بیشتری در طراحی و اجرای پروژه‌ها داشته باشند.

مزایای لیزر اسکنر

مزایای استفاده از لیزر اسکنر در تهیه مدل رقومی زمین عبارتند از:

1. سرعت بالا: لیزر اسکنر قادر است در زمان کوتاهی مختصات میلیون‌ها نقطه را برداشت کند. این سرعت بالا باعث کاهش زمان مورد نیاز برای انجام عملیات میدانی می‌شود.
2. کاهش حجم عملیات میدانی: با استفاده از لیزر اسکنر، می‌توان به سرعت و دقت بالاتری نسبت به روش‌های سنتی دست یافت و به طور قابل توجهی حجم عملیات میدانی را کاهش داد.
3. دقت بالا: لیزر اسکنر نقاط را با دقت بالا برداشت می‌کند، این دقت به مهندسان و مخترعان امکان می‌دهد تا طراحی‌های دقیق‌تری را برای زیرساخت‌ها و سازه‌ها انجام دهند و ابتکارات بیشتری در طراحی و اجرای پروژه‌ها داشته باشند.
4. عدم نیاز به سایه و نور کم: در برخی روش‌های دیگر نیاز به سایه یا نور کم برای برداشت داده‌ها وجود دارد، اما لیزر اسکنر بدون نیاز به این عوامل قادر است در شرایط تاریکی و نور کم نیز به کار گرفته شود.
5. قابلیت استفاده به صورت مجزا و در کنار سایر تجهیزات نقشه برداری: لیزر اسکنر قابلیت استفاده به صورت مجزا دارد و همچنین می‌تواند در کنار سایر تجهیزات نقشه برداری استفاده شود. این امکان به کاربر این امکان را می‌دهد تا از ترکیب روش‌های مختلف برای رسیدن به هدف نهایی بهره‌برداری کند.