Лазерне сканування

Спеціальність: Геодезія та землеустрій
Код дисципліни: 6.193.01.E.042
Кількість кредитів: 8.00
Кафедра: Інженерна геодезія
Лектор: Старший викладач: Шило Євгеній Олександрович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою вивчення дисципліни є набуття студентами теоретичних і практичних знань з технології наземного лазерного сканування, вмінь з використання наземних лазерних сканерів та програмного забезпечення з опрацювання вимірів, створення планів, 3D моделювання.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей: Загальні компетентності: ЗК1. Дотримання етичних принципів досліджень і інтелектуальної чесності, а також професійних кодексів поведінки; ЗК2. Володіння державною мовою на загальному та науковому рівнях; ЗК5. Опановування базовими знаннями, включаючи сучасні наукові та технічні досягнення та використання їх в практичних ситуаціях; ЗК8. Дотримання правил безпеки життєдіяльності та охорони праці; ЗК10. Здатності до реалізації навчальних та соціальних завдань; ЗК11. Формування комунікаційної стратегії та роботи у складі творчого, зокрема, інтернаціонального колективу, відповідальності за професійний розвиток окремих осіб та/або груп осіб, зокрема під час проведення навчальних та кваліфікаційних навчально-технологічних практик; 3K13. Сприйняття сучасних знань і донесення до фахівців і нефахівців інформації, ідей, проблем, рішень та власного досвіду в галузі професійної діяльності. Фахові компетентності: ФК1. Здатність до реалізації професійних обов’язків за видами професійних робіт; ФК2. Знання і розуміння основних теорій, методів, принципів, технологій і методик в галузі геодезії і землеустрою; ФК4. Використання знань із загальних інженерних наук у навчанні та професійній діяльності; ФК5. Здатність вибору методів, засобів та обладнання; ФК6. Практичне проведення польових, дистанційних і лабораторних досліджень в геодезії та землеустрої; ФК8. Здатність збору, опрацювання, моделювання та аналізу геопросторових даних у польових та камеральних умовах; ФК9. Використання сучасного геодезичного, геоінформаційного та фотограмметричного програмного забезпечення та обладнання. Фахові компетентності професійного спрямування: ФКП1.1. Знання і розуміння основних теорій, методів, принципів, технологій і методик в сфері інженерної геодезії та будівництва; ФКП1.5. Використання сучасного геодезичного програмного забезпечення та обладнання для вирішення задач геодезії; ФКП1.9. Знання технології наземного лазерного сканування місцевості та розуміння основних технологічних процесів обробки даних наземного лазерного сканування; ФКП1.10. Уміння використовувати базові знання геодезії та геології для створення проектів і програм для геодезичного забезпечення супроводу інженерно-геологічних та спеціальних вишукувальних робіт; ФКП1.12. Розуміння значення інженерної геодезії в задачах соціально-економічного, політичного і екологічного розвитку регіону і держави в цілому.
Результати навчання: Вміння застосовувати лазерне сканування для вирішення різноманітних геодезичних задач: топографічне знімання, геодезичні вишукування лінійних споруд; створення 3D моделей місцевості, будівель та споруд, природніх об’єктів; виконавчі знімання на будівництві; спостереження за деформаціями споруд та небезпечних явищ.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: • Геодезія ч.3, 4, • Основи інженерної геодезії, • Електронні інженерно-геодезичні прилади, • Інженерна геодезія ч.1, 2, • Динамічна геодезія.
Короткий зміст навчальної програми: Навчальний модуль містить тестові завдання з теоретичних основ і практичних завдань вивчених пререквізитних модулів. Зміст навчальної програми має на меті ознайомити студентів з основними принципами, етапами, технологією, приладами та програмним забезпеченням виконання лазерного сканування.
Опис: Викладання дисципліни має на меті ознайомити студентів з основними принципами, етапами, технологією, приладами та програмним забезпеченням виконання лазерного сканування. В результаті вивчення дисципліни студенти повинні набути таких умінь як: • здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи та досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики; • застосовувати знання і розуміння для розв’язування задач синтезу та аналізу в системах, які характерні обраній спеціалізації; • поєднувати теорію і практику, а також приймати рішення для вирішення завдань спеціальності з урахуванням загальнолюдських цінностей, суспільних, державних та виробничих інтересів; • володіти методами організації наземного лазерного сканування від польових вимірювань до менеджменту й реалізації різноманітної топографічної та землевпорядної продукції на основі використання знань з основ законодавства і управління виробництвом • набути навички взаємодії з іншими людьми, уміння роботи в групах; • демонструвати здатність бути критичним та самокритичним для розуміння факторів, які мають позитивний чи негативний вплив на комунікацію, та здатність визначити і врахувати ці фактори в конкретних комунікаційних ситуаціях. • відповідально ставитись до виконуваної роботи, самостійно приймати рішення, досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики. Зміст лекційних занять 1 Теоретичні аспекти наземного лазерного сканування -Принцип роботи лазерного сканера -Принцип виконання лінійних вимірювань Принцип виконання кутових вимірювань Класифікація лазерних сканерів 2 Джерела похибок в наземному лазерному скануванні -Класифікація похибок лазерного сканування -Інструментальні похибки лазерних сканерів -Вплив атмосфери на точність лазерного сканування -Вплив властивостей об’єктів та параметрів на точність наземного лазерного сканування 3 Технологічна схема наземного лазерного сканування -Підготовка проекту лазерного сканування, залежно від технічного завдання та особливостей об’єкту сканування -Проведення вимірювань -Методика прокладання ходів лазерного сканування 4 Опрацювання даних наземного лазерного сканування -Теоретичні аспекти опрацювання даних наземного лазерного сканування -Огляд програмного забезпечення для попереднього опрацювання даних наземного лазерного сканування -Огляд програмного забезпечення з опрацювання хмари точок 5 Області використання наземного лазерного сканування -Використання наземного лазерного сканування в топографії -Використання наземного лазерного сканування в інженерній геодезії -Використання наземного лазерного сканування в архітектурі та проектуванні -Використання наземного лазерного сканування в геології та археології -Використання наземного лазерного сканування в природокористуванні 6 Мобільні системи наземного лазерного сканування -Структура та принцип роботи системи мобільного наземного лазерного сканування -Технологічна схема використання системи мобільного наземного лазерного сканування -Огляд програмного забезпечення для мобільного наземного лазерного сканування -Області використання та огляд платформ систем мобільного наземного лазерного сканування
Методи та критерії оцінювання: Екзамен • виконання тестових завдань в письмовій формі (100%).
Критерії оцінювання результатів навчання: Для контролю результатів навчання студентів у процесі поточного та семестрового контролю передбачені наступні методи: • поточний контроль за виконання лабораторних робіт та їх захист; • поточний контроль за виконання розрахунково-графічної роботи та її захист; • тестування у віртуальному навчальному середовищі; • усне опитування з окремих розділів. Лабораторні роботи оцінюються в 4 бали. Розрахункова - графічна робота 12 балів. 4/(12) балів - («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і розвитку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 3.5/(10) бала - («дуже добре») виставляється за знання навчального матеріалу вище від середнього рівня, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання (можлива невелика кількість неточностей), вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 3/(8) бали - («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 2/(6) бала - («посередньо» («задовільно») виставляється за посередні знання навчального матеріалу, мало аргументовані відповіді, слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 1/(4) - («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 0,5/(2) бал - («незадовільно») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 0/(0) балів - («дуже погано») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Дорожинський О. Л. Наземне лазерне сканування в фотограмметрії. Навчальний посібник. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. 96 с. 2. Середович В. А., Комиссаров А. В., Комиссаров Д. В., Широкова Т. А. «Наземное Лазерное Сканирование» \\ Новосибирск: СГГА, 2009. – 261 с. 3. Неволин А.Г., Басаргин А.А. Обработка результатов наземного лазерно-го сканирования и трехмерное моделирование объектов местности. Новосибирск. 111 С. 2012. 4. Theory and practice on Terrestrial Laser Scanning. Training material based on practical applications. Prepared by the Learning tools for advanced three-dimensional surveying in risk awareness project (3DRiskMapping). 2008. 241 P. 5. Hunter, G. (2006): Accurate Terrestrial Laser Scanning from a Moving Platform, Geomatics World, PV Publications, July/August 2006. 6. Grinstead, B., Koschan, A., Page, D., Gribok, A. and Abidi, M.A. (2005): Vehicle-borne Scanning for Detailed 3D Terrain Model Generation, SEA Commercial Vehicle Congress, Chicago, November 2005, SAE Technical Paper 2005-01-3557. 7. King, A. Inertial Navigation – Forty Years of Evolution, GEC Review 1998, 13, 3, 140-149 8. Antero Kukko Mobile Laser Scanning – System development, performance and applications, Doctoral dissertation for the degree of Doctor of Science in Technology, 140 p. 9. Kukko, A., Road Environment Mapper - 3D data capturing with mobile mapping, Licentiate’s thesis. 10. ДБН В.1.3 – 2:2010 Геодезичні роботи в будівництві. 49 С. Київ. 2010.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).