Revoluce v geodézii
Laserový skener a georadar zjistí stav dálnic za pár dní
20.04.2011 08:21 Původní zpráva
Za den je možné s laserovým skenerem udělat práci, která by běžnými geodetickými metodami trvala měsíce. Auto, na němž je skener umístěn, projíždí po dálnici, statisíce laserových paprsků jsou každou vteřinu vysílány do okolí a odrážejí se zpět. Výsledkem je přesný trojrozměrný obraz silnice a okolí až do vzdálenosti několika set metrů od vozu. Laser změří každou prasklinu ve vozovce, hustotu vegetace, přesnou polohu dopravních značek či sloupů veřejného osvětlení nebo hloubku příkopů.
Díky tomu by se mohlo ušetřit velké množství peněz při stavbách či opravách silnic. "Spočítali jsme si, že by úspory času a peněz mohly činit až 40 procent na kilometr silnice. Například celou dálnici D11 jsme s mobilním laserovým skenerem změřili za jeden den, zatímco běžnými metodami by to zeměměřičům trvalo tak tři až čtyři měsíce," uvedl Lukáš Vodehnal, zástupce ředitele pardubické firmy GEOVAP, která laserové skenování provádí a v oblasti geodézie má mnohaleté zkušenosti.
Konečný výsledek laserového skenování
Výhody této moderní technologie potvrzují i silničáři, kteří již měli možnost si ji vyzkoušet. "Je to převratná věc, protože dokáže prakticky rychlostí, jakou jede vozidlo se skenerem, monitorovat najednou celou řadu důležitých parametrů silnic, železnic a dalších staveb. Můžete v horizontu několika dnů nasnímat silnici a výsledek zkombinovat třeba s katastrální mapou a zjistit tak zábory pozemků. To by jinak byla jistě záležitost několika měsíců," zdůraznil ředitel Správy a údržby silnic Pardubického kraje Miroslav Němec.
"Odhaduje se, že v našem kraji máme záborů pozemků pod silnicemi druhé a třetí třídy celkem za dvě stě milionů korun a jejich zaměření by mohlo přijít na 50 milionů. A mobilní laserové skenování by mohlo skutečně snížit náklady o desítky procent," věří Němec.
Mobilní laserový skener funguje tak, že přístroje umístěné na vozidle vysílají do okolí statisíce pulzů laserových paprsků za vteřinu, které se odrážejí zpět. Tím se zaznamenává vzdálenost mezi autem a povrchem, od něhož se paprsek odrazil, a v paměti počítače uvnitř vozu se tak postupně ukládá síť bodů, která vytváří trojrozměrný obraz okolí. "Intenzita laserových paprsků není tak vysoká, aby mohla jakkoli poškodit zdraví lidí, a přesto dokáží poskytnout velmi přesný obraz objektů až do vzdálenosti dvou set metrů. Zaměřený pás je tedy široký až čtyři sta metrů," poznamenal Vodehnal.
"Na vozidle jsou dva přijímače GPS, snímač otáček kol vozu a v inerciální jednotce jsou umístěny tři gyroskopy a tři akcelerometry, což umožňuje přesně určit polohu a orientaci vozidla v reálném čase a současně zajišťuje, aby kvalitu měření neovlivňovaly otřesy při jízdě," dodal.
Tato technologie je relativně nová. "S technologií mobilního laserového skenování pracujeme dva roky. Používáme systém Lynx kanadské firmy Optech, která spolupracuje i s Pentagonem nebo NASA," zmínil Vodehnal. Po světě jezdí zhruba jen dvě desítky takových vozů. Jejich cena totiž není malá - činí v přepočtu asi 25 milionů korun. Vyšší náklady jsou potom nutné také na zpracování získaných dat. Tyto výdaje ovšem kompenzuje to, že se nemusí jezdit do terénu opakovaně, protože se během jednoho výjezdu zaznamená všechno, a taky velká přesnost oproti běžným geodetickým metodám.
S georadarem je vidět i pod povrch silnice
Zajímavé možnosti nabízí spojení laserového skenování s další moderní technologií - s georadary. Ty vysílají do silnice elektromagnetické vlnění, které se pak od různých materiálů odráží s různou silou zpět. Tím vzniká obraz vnitřní struktury silnice, na kterém jsou pak patrné i ty vady, které se na povrchu vozovky zatím neobjevily. Stejně jako laserový skener může být georadar umístěn na autě, a kontrolovat silnici za jízdy. Laser tedy ukáže praskliny na povrchu nebo sklon silnice a georadar zase například změny v podloží.
"Když chceme zjistit stav struktury silnice, obyčejně se provádějí namátkové vrty. Jenže to je jednak destruktivní metoda, a samozřejmě, protože jde o namátkové vrtání, neposkytuje přesný obraz o celé silnici," řekl šéf správy silnic v Pardubickém kraji. Podobný názor má René Poruba, ředitel úseku výstavby Ředitelství silnic a dálnic, které nasazení georadarů zvažuje. "Dnes na základě zběžných prohlídek mnohdy nezjistíme, co je pod vrchním kobercem, dokud vozovku neodkryjeme. Často je zakázka stanovená jen jako oprava vrchního koberce, ale když se ta horní část odfrézuje, zjistíme, že jsou pod ní daleko drastičtější změny v podloží. A pak se zakázka zbytečně komplikuje," podotkl.
Podle Tima Saarenketa, šéfa finské firmy Roadscanners, která provádí měření georadary po celém světě včetně České republiky, je kvalitní diagnostika silnic budoucností údržby cest. "Všude v Evropě se zvyšuje dopravní zatížení komunikací a silnice stárnou, takže již nejsou tak pružné a nezvládnou takovou zátěž jako kdysi. A přesto se snižuje výše dotací na opravy," upozornil.
A i když je peněz málo, v podstatě se jimi plýtvá. Pokud je totiž na části nějakého úseku silnice problém, oprava spočívá často ve výměně vrchního koberce silnice, a to na celém úseku. Údaje z georadaru by však mohly říci, které části silnice potřebují kompletní rekonstrukci, a do kterých se naopak nemusí zasahovat vůbec. Svoje finanční prostředky by potom silničáři mohli vynaložit jen tam, kde je jich skutečně nejvíce třeba. "Přesnější určení problému umožní přesnější léčbu, což může silničářům uspořit až 40 procent nákladů," míní Saarenketo.
Georadary a laserové skenery se ovšem samozřejmě nepoužívají jen při opravách a stavbách silnic. Stejně tak mohou kontrolovat stav železnic či letištních drah. A kromě georadarů a skenerů se provádí kontroly stavu cest například i pomocí termálních kamer.
Diskuse
Diskuze u článků starších půl roku z důvodu neaktuálnosti již nezobrazujeme. Vaše redakce.