Мета. Наземне лазерне сканування є потужним методом для збору просторових даних. Ця активна методика дистанційного зондування дозволяє здійснювати безпосереднє, швидке, безконтактне та точне вимірювання об'єктів. Окрім 3D-координат, системи НЛС одночасно вимірюють потужність сигналу зворотного розсіювання лазерного випромінювання кожної відсканованої точки та записують його як значення інтенсивності. На значення інтенсивності впливають системні параметри сканера, довкілля, кут падіння, відстань між лазерним сканером та об'єктом. Внаслідок складного рельєфу поверхні, фізико-хімічних властивостей, кольору та форми об’єктів сканування відбувається спотворення відбитого лазерного випромінювання, що призводить до похибок вимірювання. Вплив усіх цих змінних не завжди детально відомий користувачеві. Тому, мета роботи полягає в дослідженні впливу якісно-кількісних характеристик об’єкта сканування на точність побудови хмар точок наземним лазерним сканером залежно від відстані сканування. Методика. Згідно з поставленими задачами виконано експеримент, який полягав у дослідженні хмар точок, а саме їх щільності, інтервалу між точками, змін інтенсивності залежно від зміни відстані та кольору поверхні об’єкта сканування. Для досліджень використано наземний лазерний сканер Faro Focus 3D S120. Як спеціальну тестову марку обрано шліфовану скляну платівку розміром 30 см × 30 см, яку двічі покрито аерозолем з білою матовою фарбою з відбивною здатністю близько 80% з однієї сторони марки та чорною матовою фарбою з відбивною здатністю близько 20% з іншої сторони марки. Для виконання експериментальних робіт тестову марку встановлювали на підставку штатива за допомогою втулки, яка кріпиться до марки. Марку розташовували білою стороною на відстані 0,6 м від наземного лазерного сканера та виконували сканування. Потім марку обертали чорною стороною та повторювали сканування. Виміри повторювали на відстанях 1,5 м, 3 м, 5 м, 10 м. Загалом отримано 10 сканів. Значення інтенсивності експортовано з хмари точок за допомогою стандартного програмного забезпечення Faro SCENE. Результати. Для оцінки результатів дослідження проаналізовано графіки розподілу хмар точок в площинах YX та YZ верхніх лівих та центральних фрагментів білої та чорної сторін марок, інтенсивності відбитого лазерного випромінювання та стандартне відхилення значень інтенсивності. Наукова новизна. Подано та проаналізовано вплив якісно-кількісних характеристик об’єкта сканування на точність побудови хмар точок наземним лазерним сканером Faro Focus 3D S120. Практична значущість. Дослідження дасть змогу оптимізувати вибір параметрів наземного лазерного сканування залежно від властивостей об’єкта та відстані сканування.
- Шульц Р. В., Сосса Б. Р. Системне калібрування наземних лазерних сканерів: моделі та методики. Вісник геодезії та картографії, 2015. Вип. 2. С. 25-30.
- FARO Laser Scanner Focus 3D Manual, 2013. URL: https://faro.app.box.com/s/.
- Ingensand, H. (2006). Metrological aspects in terrestrial laser-scanning technology. In Proceedings of the 3rd IAG/12th FIG symposium, Baden, Austria (Vol. 2224).
- Jaafar, H. A., Meng, X., & Sowter, A. (2018). Terrestrial laser scanner error quantification for the purpose of monitoring. Survey Review, 50(360), 232-248.
- Mechelke, K., Kersten, T. P., & Lindstaedt, M. (2007). Comparative investigations into the accuracy behaviour of the new generation of terrestrial laser scanning systems. Proc. in the Optical, 3, 19-327.
- Pesci, A., Teza, G., & Bonali, E. (2011). Terrestrial laser scanner resolution: Numerical simulations and experiments on spatial sampling optimization. Remote Sensing, 3(1), 167-184.
- Reshetyuk, Y. (2009). Self-calibration and direct georeferencing in terrestrial laser scanning (Doctoral dissertation, KTH).
- Schulz, T., & Ingensand, H. (2004). Influencing variables, precision and accuracy of terrestrial laser scanners. In Proceedings of INGEO 2004 and FIG Regional Central and Eastern European Conference on Engineering Surveying, Bratislava, Slovakia.
- Shan, J., & Toth, C. K. (2018). Topographic laser ranging and scanning: principles and processing. CRC press.
- Soudarissanane, S. S. (2016). The geometry of terrestrial laser scanning; identification of errors, modeling and mitigation of scanning geometry.
- Soudarissanane, S., Lindenbergh, R., Menenti, M., & Teunissen, P. (2011). Scanning geometry: Influencing factor on the quality of terrestrial laser scanning points. ISPRS journal of photogrammetry and remote sensing, 66(4), 389-399.
- Staiger, R. (2005). The geometrical quality of terrestrial laser scanner (TLS). In Proceedings of FIG Working Week (pp. 1-11).
- Sun, X., Liu, Y., Yu, X., Wu, H., & Zhang, N. (2017). Three-dimensional measurement for specular reflection surface based on reflection component separation and priority region filling theory. Sensors, 17(1), 215.
- Tan, K., Cheng, X., Ding, X., & Zhang, Q. (2015). Intensity data correction for the distance effect in terrestrial laser scanners. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 9(1), 304-312.
- Tan, K., Zhang, W., Shen, F., & Cheng, X. (2018). Investigation of TLS intensity data and distance measurement errors from target specular reflections. Remote Sensing, 10(7), 1077.
- Voegtle, T., & Wakaluk, S. (2009). Effects on the measurements of the terrestrial laser scanner HDS 6000 (Leica) caused by different object materials. Proceedings of ISPRS Work, 38(2009), 68-74.