vfuzemlВестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. Vestnik of North-Eastern Federal University. Серия «Науки о Земле». Earth SciencesVestnik of North-Eastern Federal University Series "Earth Sciences"2587-8751Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова10.25587/SVFU.2022.25.1.011vfuzeml-113Research ArticleКАРТОГРАФИЯ И ГИСЛазерное сканирование и перспективы его применения для целей топографического картографирования и кадастраLaser scanning and prospects of its application for the purposes of topographic mapping and cadastreНехинС. С.NekhinS. S.

НЕХИН Сергей Степанович – д.т.н., с.н.с.

г. Москва

NEKHIN Sergey Stepanovitsch – Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher

Moscow

nekhin_ss@nsdi.rosreestr.ruБабашкинН. М.BabashkinN. M.

БАБАШКИН Николай Михайлович – зам. начальника отдела

г. Москва

BABASHKIN Nikolay Mikhaylovitsch – Deputy head of the department

Moscow

babashkin_nm@nsdi.rosreestr.ruФГБУ «Центр геодезии, картографии и ИПД»РоссияCenter of Geodesy, Cartography and SDIRussian Federation202225072022012939Copyright © Нехин С.С., Бабашкин Н.М., 20222022Нехин С.С., Бабашкин Н.М.Nekhin S.S., Babashkin N.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vnzsvfu.ru/jour/article/view/113

Исследовано современное состояние дел с использованием результатов лазерного сканирования для целей топографического картографирования, кадастра и получения пространственной информации для решения других задач в России и за рубежом. Рассмотрены проблемы, присущие воздушному лазерному сканированию с пилотируемых и беспилотных воздушных судов (БВС). В частности, для систем лазерного сканирования, устанавливаемых на БВС, имеют место сдерживающие факторы их применения, а именно существующие организационно-правовые ограничения доступа БВС к воздушному пространству и обеспечение безопасности полетов, в том числе в ночное время. Системам лазерного сканирования, устанавливаемым на пилотируемые воздушные суда присущи проблемы высокой стоимости оборудования и ПО, а также ограниченное и с каждым годом сокращающееся количество специально оборудованных носителей, способных обеспечить эффективное лазерное сканирование с больших высот.

Показаны перспективы и направления применения лазерного сканирования для целей топографического картографирования, кадастра, получения пространственной информации в целях создания цифровых двойников территорий и объектов, связанные с внедрением технологий лазерного сканирования в работы по созданию городов-миллионников в Сибири, созданием единой электронной картографической основы (ЕЭКО), получением совершенно особенного вида продукции – высокоточной топобатиметрической лазерной съемки.

Даны предложения по задачам, требующим решения для более интенсивного внедрения технологий лазерного сканирования в производство работ Росреестра и других ведомств: разработка на основе проведения опытно-производственных работ нормативно-технических документов, стандартов, а также документов, регламентирующих временные и финансовые затраты производства работ с учетом новых подходов к оценке эффективности использования технологий лазерного сканирования, связанных с новыми видами продукции, многоцелевым применением пространственной информации в различных отраслях хозяйства страны, многоразовым использованием информации по принципу «получил один раз, используй многократно».

The aticle investigates the current state of affairs concerning the use of laser scanning results for the purposes of topographic mapping, cadastre and obtaining spatial information in Russia and abroad. The problems inherent in aerial laser scanning from manned and unmanned aerial vehicles (UAVs) are considered. In particular, for laser scanning systems installed on UAVs, there are constraining factors of their application, namely the existing organizational and legal restrictions on UAV access to airspace and ensuring flight safety, including at night. Laser scanning systems installed on manned aircraft are characterized by problems of high cost of equipment and software, as well as a limited and every year decreasing the number of specially equipped carriers capable of providing effective laser scanning from high altitudes.

The prospects and directions of laser scanning technologies application for the purposes of topographic mapping, cadastre, obtaining spatial information in order to create digital twins of territories and objects are shown. These prospects and directions are associated with the implementation of laser scanning technologies in the creation of cities with the millions of people in Siberia, the creation of an unified electronic cartographic framework (UECF), obtaining a very special type of product – high-precision topobathymetric laser surveying.

Proposals on the tasks requiring solutions for more intensive introduction of laser scanning technologies in the production works of Rosreestr and other departments are given. These proposals include the development on the basis of pilot production works of regulatory and technical documents, standards as well as the documents regulating the time and financial costs of work, taking into account new approaches to assessing the effectiveness of using of the laser scanning technologies. These approaches are associated with new types of products, multipurpose application of spatial information in various branches of the country’s economy, multiple the use of information on the principle of “received once, use repeatedly”.

воздушноеназемное лазерное сканированиепилотируемоебеспилотное воздушное судномобильная лазерная систематопографическое картографированиекадастрцифровые двойникинормативное регулированиеgeological practicedigital surface modelmodeling of stratigraphic unitsmodelingwireframe modelTomponsky training groundcutscontoursdigital twinMicromineReferencesАлексеенко Н.Н. Применение технологии лазерного сканирования в различных отраслях и на различных этапах жизненного цикла объектов / Н.Н. Алексеенко // Вестник МГСУ. – 2016. – № 2. – С. 62–73.Alekseenko N.N. Primenenie tekhnologii lazernogo skanirovaniya v razlichnyh otraslyah i na razlichnyh etapah zhiznennogo cikla ob”ektov / N.N. Alekseenko // Vestnik MGSU. – 2016. – № 2. – S. 62–73.Олейникова Л.А. Обеспеченность нормативной документацией проведения воздушно-лазерного сканирования для кадастровых работ / Л.А. Олейникова, А.Ю. Глушкова // Научные труды КубГТУ. – 2017 – № 4. – С. 260–264.Olejnikova L.A. Obespechennost’ normativnoj dokumentaciej provedeniya vozdushno-lazernogo skanirovaniya dlya kadastrovyh rabot / L.A. Olejnikova, A.YU. Glushkova // Nauchnye trudy KubGTU. – 2017 – № 4. – S. 260–264.Кадастр недвижимости и мониторинг природных ресурсов // (режим доступа: http://kadastr.org/conf/2015/pub/kadastr/sovrem-tehnologii-v-kadastr-objektov-nedv.htm) дата обращения: 03.10.2021.Kadastr nedvizhimosti i monitoring prirodnyh resursov // (rezhim dostupa: http://kadastr.org/conf/2015/pub/kadastr/sovrem-tehnologii-v-kadastr-objektov-nedv.htm) data obrashcheniya: 03.10.2021.Многоцелевое использование воздушного лазерного сканирования. Ценообразование. Нормирование // (режим доступа: http://www.geoinfo.ru/includes/periodics/Regulations/2016/0306/000011418/detail.shtml) дата обращения: 12.10.2021.Mnogocelevoe ispol’zovanie vozdushnogo lazernogo skanirovaniya. Cenoobrazovanie. Normirovanie // (rezhim dostupa: http://www.geoinfo.ru/includes/periodics/Regulations/2016/0306/000011418/detail.shtml) data obrashcheniya: 12.10.2021.Егоров А.В., Ядрихинская Ю.С. Применение данных воздушного лазерного сканирования при картографировании городов // Материалы международной научно-технической конференции «Цифровая реальность: космические и пространственные данные, технологии обработки». – Иркутск: 2021. − С. 25–26.Egorov A.V., YAdrihinskaya YU.S. Primenenie dannyh vozdushnogo lazernogo skanirovaniya pri kartografirovanii gorodov // Materialy mezhdunarodnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii «Cifrovaya real’nost’: kosmicheskie i prostranstvennye dannye, tekhnologii obrabotki». – Irkutsk: 2021. − S. 25–26.Петухов М.И. Технологии цифровой реальности Гексагон // Материалы международной научнотехнической конференции «Цифровая реальность: космические и пространственные данные, технологии обработки». – Иркутск: 2021. – С. 59.Petuhov M.I. Tekhnologii cifrovoj real’nosti Geksagon // Materialy mezhdunarodnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii «Cifrovaya real’nost’: kosmicheskie i prostranstvennye dannye, tekhnologii obrabotki». – Irkutsk: 2021. – S. 59.Вопросы и ответы с Кристофером Фишером, Архив Земли. Автор: Вим ван Веген, 12 августа 2021 г. // (режим доступа: https://www.gim-international.com/content/article/creating-a-digital-twin-of-the-earth) дата обращения: 01.10.2021.Voprosy i otvety s Kristoferom Fisherom, Arhiv Zemli. Avtor: Vim van Vegen, 12 avgusta 2021 g. // (rezhim dostupa: https://www.gim-international.com/content/article/creating-a-digital-twin-of-the-earth) data obrashcheniya: 01.10.2021.Integrating UAV-based Lidar and Photogrammetry // (режим доступа: https://www.gim-international.com/content/article/integrating-uav-based-lidar-and-photogrammetry) дата обращения: 14.09.2021.Integrating UAV-based Lidar and Photogrammetry // (rezhim dostupa: https://www.gim-international.com/content/article/integrating-uav-based-lidar-and-photogrammetry) data obrashcheniya: 14.09.2021.Morales, A.C., Paez, D., and Arango, C. Multi-criteria analysis of UAVs regulations in 6 countries using the analytical hierarchical process and expert knowledge // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf., Sci., XL-1 / W4. – Р. 175–181.Morales, A.C., Paez, D., and Arango, C. Multi-criteria analysis of UAVs regulations in 6 countries using the analytical hierarchical process and expert knowledge // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf., Sci., XL-1 / W4. – S. 175–181.Eric Andelin. Closing in on 500 Authorizations, Commercial UAS Operations Are Starting to Take Off // LIDAR Magazine. – 2015. – Iss.5, vol. 5. – P. 6–8.Eric Andelin. Closing in on 500 Authorizations, Commercial UAS Operations Are Starting to Take Off // LIDAR Magazine. – 2015. – Iss.5, vol. 5. – P. 6–8.James Wilder Young (Jamie). Should I Stay, or Should I Go? Manned LIDAR versus Drone LIDAR // LIDAR Magazine. – 2017. – Iss. 7, vol. 8. – P. 4–5.James Wilder Young (Jamie). Should I Stay, or Should I Go? Manned LIDAR versus Drone LIDAR // LIDAR Magazine. – 2017. – Iss. 7, vol. 8. – P. 4–5.Бабашкин Н.М. Сравнение эффективности аэрофототопографической съемки с использованием беспилотных и пилотируемых авиационных систем / Н.М. Бабашкин, С.А. Кадничанский, С.С. Нехин // Геопрофи. − 2017. − № 1. − С. 14–19.Babashkin N.M. Sravnenie effektivnosti aerofototopograficheskoj s”emki s ispol’zovaniem bespilotnyh i pilotiruemyh aviacionnyh sistem / N.M. Babashkin, S.A. Kadnichanskij, S.S. Nekhin // Geoprofi. − 2017. − № 1. − S. 14–19.He G.B. and Li L.L. Research and application of lidar technology in cadastral surveying and mapping // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf., Sci., XLIII-B1-2020. – Р. 33–37.He G.B. and Li L.L. Research and application of lidar technology in cadastral surveying and mapping // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf., Sci., XLIII-B1-2020. – S. 33–37.Король В.В., Мельников А.В. Анализ применения 3D-кадастра за рубежом // Социальноэкономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики: сборник материалов 15-ой Международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики, 29–30 октября 2019 г., Минск – Тула – Донецк: в 4 т. – Минск: БНТУ, 2019. – Т. 2. – С. 392–397.Korol’ V.V., Mel’nikov A.V. Analiz primeneniya 3D-kadastra za rubezhom // Social’no-ekonomicheskie i ekologicheskie problemy gornoj promyshlennosti, stroitel’stva i energetiki: sbornik materialov 15-oj Mezhdunarodnoj konferencii po problemam gornoj promyshlennosti, stroitel’stva i energetiki, 29–30 oktyabrya 2019 g., Minsk – Tula – Doneck: v 4 t. – Minsk: BNTU, 2019. – T. 2. – S. 392–397.Герасимова С.Г. Перспективы создания 3D кадастра в России / С.Г. Герасимова, М.Б. Ибрагимов, М.В. Петров // Геопрофи. – 2013. – № 3. – С. 5–8.Gerasimova S.G. Perspektivy sozdaniya 3D kadastra v Rossii / S.G. Gerasimova, M.B. Ibragimov, M.V. Petrov // Geoprofi. – 2013. – № 3. – S. 5–8.Jennifer M. Wozencraft. Mapping Coastal California // LIDAR Magazine. – 2021. – Iss. 11, vol. 2. – Р. 3–7.Jennifer M. Wozencraft. Mapping Coastal California // LIDAR Magazine. – 2021. – Iss. 11, vol. 2. – S. 3–7.Jennifer M. Wozencraft. Addressing Dire Coastal Mapping Needs on The Last Frontier // LIDAR Magazine. – 2020. – Iss. 10, vol. 2. – Р. 5–9.Jennifer M. Wozencraft. Addressing Dire Coastal Mapping Needs on The Last Frontier // LIDAR Magazine. – 2020. – Iss. 10, vol. 2. – S. 5–9.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.