Создание детальной трехмерной модели памятника культурного наследия для реставрационных работ

В декабре 2021 года компания «Фотометр» приняла участие в инженерных работах по обследованию памятника культурного наследия мельницы Гергардта в Волгограде.

Мельница Гергардта – здание паровой мельницы, построенное в 1899 году семьёй предпринимателей Гергардтов, разрушенное в дни Сталинградской битвы. На данный момент является единственным зданием, не восстановленным как память о войне.

  • Отрасль: Культурное наследие
  • Местоположение: ул. Маршала Чуйкова, 47, Волгоград, Россия
  • Услуга: Создание цифровых двойников
  • Используемое оборудование: камера DJI Osmo Pocket, Дроны DJI Phantom 4 Pro v2.0 PPK и DJI Mini 2 PPK с геодезическими приемниками на борту, GNSS оборудование EFT, лазерный сканер Faro
  • Используемое ПО: Bentley Context Capture

Оценка здания до реконструкции

Конструкция здания находится в аварийном состоянии, и для оценки ситуации на месте для дальнейших работ по укреплению сооружения от нас потребовалось проведение работ для создания детальной трехмерной модели.

Масштаб производимых работ

Проект включал в себя несколько видов работ:

  • геодезические работы и создание высотно-опорного обоснования как снаружи, так и внутри сооружения;
  • внешняя съемка фотографий с дрона;
  • наземная и внутренняя съемка на DJI Osmo Pocket, лазерный сканер Faro;
  • внутренняя съемка с использованием дрона DJI Mini 2 PPK;
  • аэротриангуляция и построение трёхмерной цифровой модели выполнялись в программном продукте Bentley ContextCapture.

Для построения трехмерной модели мы провели довольно обширную работу по создания хорошей детализации, состоящую из двух этапов.

 На первом этапе работ была произведена площадная и фасадная аэросъемка объекта культурного наследия. Съемка производилась квадрокоптером DJI Phantom 4 Pro с геодезическим оборудованием на борту.

На втором этапе следовала наземная съемка внутренних помещений мельницы с помощью камеры DJI Osmo 4 Pocket и квадрокоптера DJI Mini 2 PPK.

Рис. 2 Сбор данных

В конечном итоге была отснята внешняя часть постройки и 10 помещений в самом здании, вследствие чего мы преступили к камеральной обработке полученных материалов.

Количество обработанной информации

В проекте было обработано 15 043 снимков и 54 опорные точки. Из них снятых на:

  • DJI Phantom 4 Pro – 2779 фото
  • DJI Mini 2 PPK – 866 фото
  • DJI Osmo Pocket – 11398 фото

В проекте была также использована технология наземного лазерного сканирования, так что точность нашей модели можно было сравнить с высокоточным облаком со сканера FARO. На ниже представленных картограммах можно увидеть, что в результате выравнивания и построения фотограмметрической модели расхождение с данными наземного лазерного сканирования в плане не превысило 27мм (рис.4).

Рис. 3 Фотограмметрическая модель и данные НЛС
Рис.4 Расхождение данных фотограмметрической модели и НЛС
Рис. 5 Обмерный чертеж фасада здания.

Заключение

По результатам проведённых работ в декабре 2022 года была предоставлена 3D-модель мельницы Гертардта для дальнейших реставрационных работ.

  • Полевые работы заняли 24 часа, в работе, в них приняли участие 3 специалиста.
  • Камеральная работа (обработка материалов и построение модели в офисе) заняла 7 дней.

Метод цифровой фотограмметрии в результате камеральной обработки позволил построить текстурированные модели исследуемых объектов, а также получить облака точек недоступных фасадов с высокой точностью.

Поделитесь с друзьями