ORBIT GT – ГИС система для оцифровки, хранения, анализа и мониторинга данных

Содержание

История появления программного обеспечения ORBIT GT

Orbit GeoSpatial Technologies была основана в 1972 году как компания-разработчик под названием Eurotronics с целью разработки инструментов для автоматизации производства карт с использованием аэрофотоснимков и фотограмметрии.

С 1974 года компания начала разрабатывать программные и аппаратные средства для цифрового управления процессом картографирования. Самая первая полностью цифровая карта была произведена в 1978 году.

За годы исследований Orbit GT разработала несколько автоматизированных процессов в области создания карт и управления географическими базами данных. Специализированные версии ее программных решений используются во всем мире.

С 1990 года стало доступно программное обеспечение ГИС третьего поколения от Eurotronics под названием «GEO-C», которое объединяет практический опыт с современным программированием. Версия 3.0 этого продукта была переименована в OpenGIS. Этот программный продукт был одной из первых ГИС-систем в мире, поддерживающих хранение больших объемов пространственных данных.

С 1995 года была начата технология ГИС четвертого поколения под названием «Орбита», основанная на совершенно новом языке программирования Java. В течение 2000 года Orbit GT была одной из первых, кто начал использовать мобильные карты и карты с дронов. В 2007 году Orbit GT пилотировал один из первых дронов, который делал стереофотографию, необходимую для фотограмметрической обработки. Модуль EDL был усовершенствован для создания первого продукта для управления инвентаризацией активов на основе мобильных карт в 2008 году.

В 2019 году компания Orbit GT вошла в состав Bentley Systems подразделение Цифровые города.

Сегодня Решение компании Bentley Systems Orbit GT является лидером на рынке программных решений для 3D-картографии и переворачивает привычное представление о процессе создания, обработки и мониторинга данных. Программное обеспечение состоит из трех модулей Content Manager, Feature Extraction, Publisher и создано для управления, анализа и обмена данными реальности, от сбора данных до демонстрации результатов и совместного использования.

Кому будет полезен ORBIT GT?

Orbit GT предназначен для инженеров, проектировщиков, сотрудников градообразующих компаний, для тех, кто обладает большим объемом данных и хочет всё синхронизировать на одной платформе.

Мы бы даже разделили использование ПО Orbit на две категории пользователей.

  • Инженеры, которые совершают все подсчеты, сравнения и сбор данных.
  • Управленцы, которым не нужно углубляться в детали подсчетов, а необходим визуальный инструмент для принятия управленческих решений.

Orbit 3DM как раз позволяет осуществлять и инженерные решения, и демонстрационные управленческие задачи.

Так как продукт совершенно новый на нашем рынке, мы решили поделиться своим опытом использования Orbit 3DM, чтобы вместе разобраться для каких целей и задач целесообразно использовать данное ПО. На текущий момент прослеживается чёткое разграничение между компаниями, работающими с точками лазерного сканирования, и компаниями, обрабатывающими только фотографии (построение 3D моделей). У одних акцент на чертежную точность, другим важнее скорость обработки и получение быстрого результата в виде трехмерной модели объекта. Особенность Orbit 3DM такова, что Вы сами решаете, что подгружать и как. Программа позволяет подгружать отдельно облако точек, отдельно фотографии (с файлом привязки). Но также вы можете подгрузить эти данные как единое целое. Это хорошо видно на примере мобильной съемки. В результате мобильной съемки Вы быстро получается трехмерную картину местности с точностью лазерного сканирования.

Структура программного продукта ORBIT GT

Orbit Content Manager

Модуль Orbit Content Manager – это инструмент для профессионального сбора и хранения неограниченного количества данных. Orbit Content Manager – это десктопная часть (работа на стационарных компьютерах), именно здесь формируются проекты и объединяются все ваши данные, будь то наземное, воздушное, мобильное сканирование, фотограмметрическая съемка, съемка с фотоаппаратов, съемка со стационарных или с мобильных систем. Здесь мы можем организовать все свои проекты, сформировать их в каталоги, по которым мы можем увидеть всю информацию (какой проект, какая система координат, где находится, из чего он состоит, какие данные в него включены и в каком объеме). Это очень полезный модуль, особенно если вы работаете с крупными проектами, такими как сбор информации по целому городу или если мы берем дорожную отрасль – то большая протяженность объекта. Укладывание исходных данных и каталогизация данных в проекты позволит быстро и мобильно получать доступ к тому или иному участку данных.

Orbit Feature Extraction

Модуль Orbit Feature Extraction – это модуль для автоматической и полуавтоматической векторизации, сравнения поверхностей облаков точек и проектных моделей. После того как мы организовали все свои каталоги, уложили исходные данные по проектам, дальше нам нужно как-то этим пользоваться. Модуль Feature Extraction позволяет нам обрабатывать данные, извлекать из них информацию. Здесь присутствует много полезных функций, таких как – измерение, просмотр, функции извлечения информации –полуавтоматические или автоматические, ну и конечно ручные настройки.

В этом модуле все функции можно разделить по типу снимаемых объектов.

Первый тип – набор функций для линейных объектов (дороги, ЛЭП):

  • автоматическая отрисовка дорожного полотна и нахождение в автоматическом режиме придорожных знаков, деревьев;
  • обработка поперечных сечений по траектории или создание профиля по 3D-пути;
  • функция по поиску коллизий. Запуск такой формы или рамки на отрезке с данными покажет пересечения при передвижении габаритных грузов или любого объекта;
  • получение оптимального вида среза для углубленного анализа.

Второй тип – работа внутри помещений.Возможность осуществлять правильные срезы облаков точек, чтобы уточнить измерения внутри или вне помещений. Вы можете начать с нуля или обновить существующие планы этажей с помощью встроенного конструктора планов этажей. Предлагаемый рабочий процесс «План этажа» сокращает рабочую нагрузку и время и предоставляет схемы, которых никогда раньше не было.

Третий тип – работа с расчетами объемов, изменение во времени данных. Эти функции работают с облаком точек и все измерения имеют точность лазерного сканирования.

Orbit Publisher

Модуль Orbit Publisher – это одновременный многопользовательский подход, публикация проектов, возможность подключения к проекту всех заинтересованных лиц. Модуль используется уже на этапе публикации проекта. Это клиент-серверная часть, здесь мы можем поделиться с Заказчиком или Клиентом (да с кем пожелаете) своими проектами, своей информацией, которую вы обработали. Доступ осуществляется через интернет, это очень удобно и быстро. Вам не нужно ничего закачивать на диски, думать, как передать эти диски, вы лишь предоставляете доступ к демонстрации и к извлечению ваших исходных данных, полезных именно для этого Заказчика. При этом вся информация остается у вас. Здесь также поддерживаются неограниченные объемы 2D /3D, панорамные изображения и облака точек.

Orbit Publisher поставляется с удобной онлайн-консолью со стороны сервера. Эта консоль содержит базовый инструмент импорта и настройки для содержимого 3D данных:

  • объединяет проекты 3D, базовые карты и другие данные ГИС в «Публикации»;
  • позволяет контролировать пользователей, группы пользователей и их профили;
  • публикации без входа в систему;
  • позволяет вести журнал использования;
  • позволяет настраивать веб-страницы, прямые ссылки по координатам или имени;
  • определяет возможность подключения по URL-адресу, имени пользователя и паролю.

Со стороны клиента, Orbit Publisher позволяет производить различные измерения, наложение атрибутики, отметки точек, расстояние, многоугольники (линии), площади и простые объемы – это стандартные инструменты в ПО. Измерения можно производить по изображениям и с использованием облаков точек, на трехмерном облаке точек, на двухмерной карте и т. д.  Есть возможность сохранить, скачать результаты и поделиться. Измерения можно производить с помощью матрицы высот или триангуляции. Для измерения одним щелчком требуется матрица высот.

Если вы хотите интегрировать подключаемый модуль в свой рабочий процесс или работать через стороннее программное обеспечение, то ПО позволяет бесплатно установить модули (API) для ArcGIS for Desktop, AutoCAD Map, QGIS и др. Используя пакет SDK подключаемого модуля Orbit 3DM, клиенты могут создавать интеграции или подключаемые модули для любых без исключения веб-сайтов, стороннего ПО, рабочих процессов, стандартных продуктов ГИС и САПР. Все они подключаются к учетной записи Orbit Publisher.

Применение Orbit GT в разных отраслях

Теперь давайте рассмотрим, в каких отраслях будет полезен программный продукт Orbit GT.

Строительство

Если у вас есть строящийся объект и вы регулярно проводите совещания на строительной площадке. Продукт Orbit GT позволит сократить выезды на строительную площадку, не потеряв при этом информативность об объекте. Вы можете прослеживать динамику и отслеживать изменения от котлована и до финальной сдачи вашего объекта. Подгрузив проектную модель, можно достаточно быстро отслеживать изменения, попадаете вы в сроки или нет. На рис.1 пример реального объекта мониторинга.

Рис.1. Слева данные за июнь, справа данные за август. Синие точки показывают изменения за два месяца, размер вокселя 5 м.

В данном случае проводится еженедельный мониторинг строительной площадки. Помимо модели вы получаете также облако точек (из фотограмметрии), фотографии (как надирные, так и наклонные). Сидя в своем офисе, вы можете приблизится к любому участку вашей строительной площадки и посмотреть, что происходит на конкретную дату съемки, это конечно очень удобно. Кроме визуального мониторинга, вы можете также производить измерения (линейные, площадные), можете сравнивать данные за разные даты, также вы можете рассчитывать объемы (сколько выкопано, сколько насыпано) и все это укладывать в демонстрационные кейсы.

Помимо 3D анализа и 3D демонстрации, есть 2D карты. Не надо забывать о классических инструментах мониторинга – это и ортофотопланы и рельеф поверхности, то есть любое 2D изображение наших изменений оно также возможно, см. рис.2.

Рис.2. 2D изображения: ортофотоплан, карта изменений.

Хотелось бы также отметить, что существует возможность совмещать Orbit с работой в других ГИС системах, таких как QGIS, ArcGIS и AutoCAD Map системах (рис.3).

Рис.3. Совместная работа в QGIS и Publisher

Через Publisher, после того, как вы сформировали свой проект, свой набор данных, вы можете предоставить доступ через веб платформу. При этом ваш Заказчик подключится к вашему проекту из своей ГИС системы, с возможностью извлекать информацию. Это не меняет ваш проект, в вашем проекте ничего не удаляется, не вносятся никакие корректировки, ваши данные находятся в безопасности, при этом Заказчик может извлечь нужную информацию, векторизовать те или иные объекты, получить визуальную информацию.

Реставрационные работы

Возможность подгружать неограниченные объемы данных позволит Вам не делить данные на части и подгрузить высокодетальные точки лазерного сканирования и снимки на весь объект. В камеральных условиях всегда будет доступ к детальному просмотру лепнины и прочих значимых элементов, возможность произвести точные измерения реставрационного объекта. В дальнейшем сделав повторную съемку отреставрированного объекта можно будет сравнить объект до и после работ, тем самым проконтролировав сохранение важных элементов и соблюдение условий работ (рис.4).

Телекоммуникационные компании

Orbit GT используется для мониторинга состояния ГСМ вышек, анализа изменения положения антенн. В зависимости от ваших задач и параметров вашей камеры, вы можете делать более близкие облеты для необходимой для вас детализации.

Очень удобный механизм состоит в том, что фотографии вы не просто видите, но они еще и привязаны к облаку точек. Таким образом, по фотографии вы можете производить измерения. Решение интересно как для инженера, так и для руководства. У инженера достаточно данных (облако точек, фото), чтобы получить всю информацию, а управленческому аппарату удобно, не вникая в тонкости точного решения в виде облака точек, просматривать модель или фотографии и при этом есть возможность снять любые площадные и линейные измерения.

Вы можете извлекать из Publisher информацию об объекте и переносить ее в свою ГИС систему.

Это то, что касается демонстрации, измерений, изучения именно пространственного положения. Десктопные модули Orbit – Feature Extraction и Content Manager обладают рядом функций позволяющих делать помимо визуализации еще и инженерные вычисления.

В проекте на рис. 5 была потребность не только показать вышки, но и посмотреть насколько изменяются приборы на вышке со временем.

Рис.5. Измерения углов в Orbit Feature Extraction

Например, со временем прибор может изменить свое положение, направление – для сотовых вышек это очень важный показатель, так как от этого зависит покрытие и качество сотовой связи.

Orbit GT позволяет производить все эти измерения и делать анализ (что было и что стало), и вам уже не надо каждый раз отправлять специалиста в поле, чтобы он залезал на вышку ради измерений положения приборов. А вы сидя в офисе, все это анализируете и получаете полноценную информацию, принимаете решения, куда и на какой объект направить специалистов по изменению угла прибора, а на каких вышках нет в этом потребности.

Промышленные предприятия

Orbit GT используется если вам необходимо собрать все существующие данные внутри и снаружи (фотоснимки, фотопанорамы, данные с тахеометров и ГНСС оборудования, наземное лазерное сканирование, воздушное лазерное сканирование, мобильное лазерное сканирование и т.д.) в одном окне, векторизовать объекты, добавить атрибутивную информацию (рис.6).

Рис.6. Вертикальный срез завода: объединены наружная и внутренняя съемка

Подгружая данные в Content Manager, они автоматически сохраняются в каталоге программы. В дальнейшем Вы можете отсортировать все данные на интересующий участок промышленного объекта. При этом к каждому набору данных Вы имеете доступ одним нажатием мышки. Вам не надо искать в дереве папок нужный файл.

При работе с векторными данными Вам доступны все классические для ГИС систем действия с атрибутами, в том числе и создание ссылки на внешние документы. Orbit также поддерживает работу с базами данных (Oracle Spatial, PostgreSQL).

Градостроительные задачи

В городе наиболее актуальная съемка – это мобильная съемка: машина по автодороге и рюкзак во дворах. Сразу после съемки и уравнивания всех данных информацию можно подгрузить в Orbit GT. Вам не надо долго ждать, пока данные обработаются, построятся модели, в считанные дни Вы получаете результат по целому городу (рис.7).

Рис.7. Виртуальный тур по городу с возможность производить измерения с точностью лазерного сканирования.

При желании Вы можете добавить информацию со стационарных аппаратов или сканеров и получаете картину города здесь и сейчас, плюс вы можете вносить какие-то изменения, менять блоки информации. Например, со временем произошло строительство или наоборот объект снесли, любые изменения легко вносимы в ту структуру данных, которые формируются в Orbit. Один из примеров городского применения – это кадастр (рис.8).

Рис.8.Кадастровое деление района

Через Publisher Вы можете открыть всю кадастровую информацию на любом устройстве с интернетом, осуществлять поиск по номеру того или иного участка, делать линейные и площадные измерения и создавать заметки. Информация собрана на сервере, а демонстрацию вы можете производить в абсолютно любые регионы. Был бы интернет.

Аналогично промышленному объекту Вы можете объединять воздушное, наземное, мобильное сканирование, все в одном проекте, дополнять моделями и фотографиями, но уже на большую площадь. Более того, создав отдельные проекты, есть возможность для удобного просмотра объединять проекты в группы и просматривать одновременно.  Это особенность программного обеспечения Orbit, что он на себе совмещает абсолютно любые источники информации и вы можете подключать как вновь отснятый материал, так и уже имеющийся у вас старый материал. Помимо этого, вы можете работать с моделями. Не всем удобно работать с точками, визуально не всем комфортно и в этом нет ничего страшного, вы можете также подключить модель, отснятую квадрокоптером и анализировать измерять, смотреть то, что вас интересует.

Предприятия, эксплуатирующие автомобильные дороги

Огромное применение Orbit GT находит в сфере всего, что касается мобильной съемки и отрисовки дорог (автомобильных и железнодорожных). Когда у вас за один день мобильная платформа проезжает большие расстояния, и вы в достаточно короткий срок переносите всю эту сырую исходную информацию в программу Orbit GT, формируя проекты, а дальше уже извлекаете информацию. Orbit предоставляет сбор данных в одном решении – полуавтоматическая, автоматическая оцифровка автодорог, автоматическое распознавание дорожных объектов. Вы в результате получаете полный мониторинг того, что происходит на дорогах.

Orbit позволяет создавать проект из фотографий без дополнительной обработки. Для Orbit 3DM созданы специальные шаблоны на все имеющиеся в настоящий момент мобильные системы. По шаблону вы подгружаете данные, и они готовы для работы. Вы можете сразу предоставить доступ к этим данным, вам не нужна долгая постобработка. Как только сняли с техники всю информацию, подгрузили на компьютер и ваши данные готовы и для демонстрации, и для работы, и для передачи. Например, если это многокилометровые проекты из одного региона в другой, все это мобильно, все это легко демонстрируется и предоставляется доступ к данным.

Отдельно надо рассказать об автоматических инструментах отрисовки. По дорогам наиболее интересны след. инструменты:

  • отрисовка края дороги;
  • отрисовка дорожного полотна;
  • нахождение дорожных знаков.

Вы выделяете сегмент, делаете определенные настройки, запускаете процесс, дальше программа без вашего участия занимается поиском объектов.  На выходе, вы получаете векторный слой с указанием объектов и дальше уже оператор непосредственно просматривает (у него уже все есть фотографии) лазерные точки, и это достаточно легко анализировать, когда вы уже просматриваете и атрибутируете те или иные дорожные знаки (рис.9).

Длина автоматической отрисовки зависит также от качества самой разметки, от геометрии нарисованных линий.

Тот же принцип работает, если у вас проекты по проводам. Вы можете в автоматическом режиме найти все столбы, в автоматическом режиме отрисовать сами линии электропередач, а такие инструменты, как провис, длина все это автоматически рассчитывают, и вы можете этой информацией сразу заполнять атрибутивную таблицу. На выходе вы можете получить, например, файл excel со всеми промерами и измерениями, которые вы осуществили.

Резюме

Orbit GT хорошо себя зарекомендовал в мобильном сканировании, фотограмметрии, воздушном сканировании, с любыми 360 камерами и фотоаппаратами. Возможности подгружать неограниченные объемы данных делает Orbit уникальным. Данное ПО «переваривает» данные целых городов и областей. Этот уникальный продукт позволяет работать с данными как инженеру, который оцифровывает данные так и любому заинтересованному в проекте. Вы измеряете и рисуете по фотографиям, и получаете цифрового двойника с точностью до 1 см. Если вы работаете с терабайтами и петабайтами данных, имеете большое количество разрозненных данных, то Orbit это платформа, которая их все объединит, синхронизирует с CAD продуктами и ГИС системами, и самое важное даст разграниченный доступ к проектам по интернет-ссылке из любой точки. К платформе можно подключить базы данных, данные с приборов учета, вести регулярный мониторинг объектов и многое другое.

Платформа состоит трех модулей и имеет свой несложный интерфейс. Имея своих технических специалистов и разработанную программу обучения мы в течении нескольких дней научим работать с платформой (Подробнее о программе обучения Orbit 3DM) и бесплатно поддержим в течении нескольких месяцев.

Наша компания готова показать работу платформы на имеющихся или ваших данных,  подключить удаленных сотрудников к проектам и дать возможность испытать платформу в тестовой версии.     

Поделитесь с друзьями