Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Современные методы точного определения объёма твердотельных объектов
А.И. Бабенко
Дальневосточный государственный технический университет,
г. Владивосток
При утилизации твёрдых отходов для нормальной организации работы занимающихся этим предприятий, для оценки выполненной работы и прогнозирования необходимо иметь возможность измерить объём отвала отходов.
На сегодняшний день для решения этой задачи применяются различные геодезические измерительные приборы, которые объединяет одна общая черта. Их применение возможно только при заведомо неточной методике проведения измерений. Что это означает? Определяются координаты лишь характерных точек контура объекта (в нашем случае отвал, насыпь, хвост), после чего делается ряд допущений о характере его формы. Т.е. насыпь принимается состоящей из нескольких идеальных геометрических тел и её объём вычисляется как сумма этих геометрических примитивов. При этом то, насколько объём насыпи будет соответствовать объёму составного геометрического тела, зависит от количества входящих в его состав примитивов и оно выбирается исходя из соотношения необходимой точности измерения и имеющегося времени.
Применение такого способа было неизбежным и правильным решением. Ведь он позволяет значительно сократить время проведения измерений и обработки результатов. Но так было раньше, когда каждое измерение выполнялось человеком. Пусть даже с использованием электронного тахеометра не нужно вручную вести записи, но наведение на цель и установка отражателей выполняется человеком.
С применением лазерного сканера измерения проводятся принципиально иным способом. Оператор задаёт область сканирования, в которой сканер автоматически проводит измерения (со скоростью до 190000 точек в секунду) не по характерным точкам, а по всей поверхности объекта, формируя сеть точек с регулируемым шагом. По этой сети опорных точек в дальнейшем, при обработке в спец. ПО, строится поверхность, её объём замыкается отсекающей плоскостью (например, по нулевому уровню) и вычисляется объём получившегося геометрического тела. Реально объём этого тела вычисляется по тому же принципу, что и раньше. Т.е. оно разбивается на геометрические примитивы, и вычисляется сумма их объёмов. Отличие же состоит в том, что при этом количество примитивов может составлять десятки и сотни миллионов. Это достигается за счет вычислительных способностей современных ЭВМ. На практике процесс вычисления объёма одной насыпи занимает несколько секунд (плюс несколько минут на подготовительные операции).