Laserová technika na výstavě INTERGEO 2002 ve Frankfurtu

Mezinárodní geodetická výstava INTERGEO 2002 se konala ve dnech 16. - 18. 10. 2002 ve Frankfurtu nad Mohanem. Pořadatelem byl Německý svaz geodetů. V pěkném prostředí výstaviště Frankfurt bylo v pavilonu 9 na ploše 22 000 m2 shromážděno 479 vystavovatelů z Německa a dalších 23 zemí včetně ČR a SR. Z mimoevropských zemí zde měla své zastoupení Čína, Kanada a USA. Očekávaná účast 16 000 návštěvníků byla překročena. Příští výstava se koná v roce 2003 v Hamburku.

  V rámci této výstavy proběhla řada odborných seminářů a tiskových konferencí. Proběhlo též předání funkcí presidia FIG (Mezinárodní organizace geodetů) z USA na SRN s pozváním na příští XXIII. kongres FIG, který se bude konat v Mnichově 27. 8. až 3. 9. 2006.
   Naše pozornost byla zaměřena na laserové skenovací systémy s cílem zajistit podporu zahraničních firem při vydání připravované knihy »Laserové skenovací systémy ve stavebnictví« od autorského kolektivu FSv ČVUT v Praze [1] ve vydavatelství Vega v Hradci Králové. Navštívené firmy jsou v abecedním pořadí. Zmíníme se zejména o posledních novinkách těchto firem s odkazem na naše dřívější publikace [2], [3], [4].
   CALLIDUS Precision Systems GmbH (Halle, SRN) nabízí laserový skener Callidus 3D verze 1.1. Systém byl již dříve popsán např. v [4]. Firma byla založena roku 1990 a v roce 2002 byla uvedena na mezinárodní trh. Od tohoto roku také spadá pod firmu TRIMBLE. V současné době je v této firmě zpracováván nový software.
   GEODATA Ziviltechniker GmbH (Loeben, Rakousko) využívá laserový skener RIEGL LMS Z360 [3] jako tunelový 3D skener s dosahem 2 - 200 m, nezávislý na osvětlení, schopný pracovat v podmínkách tunelu. Doba skenování 10-ti m tunelu s hustotou bodů 2×2 cm je méně než 3 minuty při vysoké spolehlivosti a přesnosti ± 10 mm. Je určen pro měření v tunelech, štolách, kavernách a důlních jamách ve všech fázích výstavby a kontroly. Rovněž jej lze využít při 3D zobrazení portálů, deponií a různých staveb. Vyvinutý software nese název DEDALOS. Systém se již úspěšně uplatnil na více než 200 stavbách ve 20 zemích světa.
   IQvolution AG (SRN) nabízí skener IQsun s dosahem 78 m a s rychlostí skenování 240 000 bodů za sekundu s přesností 2 - 8 mm [8]. Použité laserové záření pracuje na vlnové délce 780 nm. Zorné pole skeneru ve svislé rovině je 310o a ve vodorovné rovině 360o. Hmotnost přístroje je 12 kg a jeho rozměry jsou 450×200×300 mm.
   LEICA Geosystems GmbH měla, jako už tradičně, velmi rozsáhlou expozici. Vedle celé řady totálních stanic, systémů GPS a digitálních nivelačních přístrojů byl vystaven laserový skener Cyrax 2500 s příklady aplikací za využití programu CycloneTM. V České republice jsou dva přístroje tohoto typu a jejich popisu bylo věnováno již dost pozornosti [2].
   MDL Measurement Devices Ltd (Velká Británie) je známá svou výrobou geodetických přístrojů včetně přenosných nasazovacích dálkoměrů, např. typu Laser Ace^®300 s laserem GaAs diodou (905 nm) s pasivním dosahem 300 m a s hranolem do 5 km s přesností 10 cm. Na výstavě byl předveden laserový skener Laser Ace^®. Tento skener je kombinací laserového pointru s měřicí technologií laserového skenování. Výsledkem je přístroj, který může být použit jako totální stanice klasické geodetické metody a jako 3D laserový skener. Dosah přístroje je 350 až 700 m (podle typu). Zorné pole pro skenování je 360⁰ × 130⁰, laser je zařazen do bezpečnostní třídy 2. Slouží pro bezkontaktní laserové proměřování budov, staveb, při důlním měření, při sledování deformací a dopravních nehod.
   Firma Mensi SA (Francie) založená v roce 1987 produkuje řadu laserových 3D skenovacích systémů. Na výstavě byly prezentované typy S 10, S 25 a GS 100 spolu s programem 3Dipsos, které byly již dříve popsány [4]. Typ S 25 je určen pro vzdálenosti 2,5 – 25 m, typ S 10 pro krátké vzdálenosti 0,8 – 10 m. Existuje verze obou těchto přístrojů pro práci v atomových elektrárnách. Poslední typ GS 100 vyvinutý v roce 2002 má dosah 2 – 100 m a je určen pro skenování velkých objektů jako jsou mosty, tunely, různé stavební objekty, technologické celky, elektrárny apod. Zorné pole skeneru je 360⁰ × 60⁰, přesnost měření 3 - 6 mm a hmotnost 13,6 kg.
   Kanadská firma Optech Laser Imaging Division vyvinula laserový skener Ilris-3D. V tabulce uveřejněné v [4] je třeba korigovat dosah zařízení na 3 - 800 m. Uplatnění skeneru, který pracuje s programem Ilris 3d, je velmi široké od důlního stavitelství až po měření deformací. Poskytuje Speciální aplikace pro zaměření historických budov při jejich rekonstrukci.
   Německá firma Polygon Technology GmbH představila 3D skenovací systém QTSculptor V1.6 určený pro 3D digitalizaci a rekonstrukci malých objektů. Skládá se z 3D senzoru pracujícího na základě projekce světelných proužků a z výkonného software, pomocí něhož jsou digitalizované 3D údaje zpracovány do modelu. Model může být volitelně upravován a prohlížen s využitím fotografie vložené do upraveného modulu. Hlavice senzoru se skládá z LCD projektoru bílého světla a z CCD kamery. Měřicí rozsah systému lze podle potřeb uživatele měnit. Nejmenší měřicí rozsah je 100×100 mm. Maximální dosah systému je závislý od výkonu světelného zdroje projektoru a dosaženém kontrastu projekce na povrchu objektu. Při standardním uspořádání je maximální dosah 1000 mm nebo i více při dobrých světelných podmínkách. Měřicí přesnost 3D senzoru je závislá na měřícím dosahu. Pro nejmenší měřicí dosah je přesnost 0,02 mm v hloubce a v příčné vzdálenosti bodů 0,1 mm. Pro dosah 1000 mm je udávána přesnost 0,2 mm v hloubce a v příčné vzdálenosti bodů 1 mm.
   Řada výrobků firmy RIEGL Laser Measurement Systems byla podrobně popsána v [3].
   Firma Z+F ZOLLER+FRÖLICH GmbH (SRN) vyvinula skenovací systém IMAGER 5003 s technickými údaji publikovanými v [4]. Firma OCTOCOM AG ukázala na možnost využití uvedeného skeneru v architektuře a při dalších inženýrských aplikacích (systém OctoCAD) při skenování monumentů.
   Letecké skenovací systémy nabízela firma FUGRO (FLI-MAP system) a firma TOPCON s výhradním zastoupením ve firmě GEODIS. Zajímavý byl přesný 3D model povrchu z laserového snímání publikovaný v časopise Geodis News 2002. Letecké skenování do výše uvedených skenovacích systémů patří a řada uvedených společností u těchto leteckých skenovacích systémů začínala svou výrobní činnost. Proto bude třeba tyto systémy zahrnout do připravované publikace [1].
   Mimo uvedené firmy jsme oslovili tradiční geodetické firmy s bohatou nabídkou geodetických a laserových přístrojů a jejich příslušenství. Otázce programového zabezpečení byla věnována pozornost jen s ohledem na LSS (Laserové skenovací systémy). K problémům spojeným se zpracováním dat, geoinformatiky, reprodukční techniky, fotogrammetrie a kartografie odkazujeme na katalog z výstavy [7] uložený v ODIS VÚGTK Zdiby u Prahy.
   Ze zajímavých laserových zařízení je třeba se zmínit o laserovém světlovodu L380 k nivelačnímu přístroji maďarské firmy MOM GeoDesy. Pomocí tohoto zařízení lze vytvořit laserový nivelační přístroj. Podobně lze vytvořit laserovou olovnici vložením světlovodu s okulárem do trojnožky ZEISS a WILD. Užitečný se jeví i laserový pointer L370 téže firmy k signalizaci bodů ve stavebnictví.
   Firma TRIMBLE-SPECTRA PRECISION upozornila na mimořádně zdařilou soupravu pro určování polohy Laser Station a Laser Station 3D tvořenou dvěma zdroji laserového záření a jedním detektorem [5]. Je třeba jen litovat, že celou soupravu v ceně 12000-14000 EUR dosud nebylo možno ověřit v našich podmínkách, např. v rámci diplomových prací na FSv ČVUT v Praze. Praktické předvedení této soupravy nebylo v programu této geodetické výstavy. Rovněž tak zařízení pro řízení stavebních strojů, které firma TRIMBLE vystavovala, nabylo předváděno v provozu na stavebním stroji. Firma PENTAX kromě geodetických přístrojů upozornila na širokou nabídku laserových přístrojů dánské firmy MICROFIN [5]. Některé z těchto laserových přístrojů se začínají uplatňovat i u nás. Tradičně široký sortiment geodetických přístrojů předváděly firmy LEICA, SOKKIA, THEIS, TOPCON, TRIMBLE [8].
   Miniaturní laserové přístroje, především tzv. lasery interier, byly vidět u firem CST Corporation, GEO FENNEL, NEDO NESTLE atd. [5].
   Zajímavá byla kontrola jeřábových drah LMS (laserový měřící systém) DEMAG CRANES COMPONENTS GmbH [8].
   Zcela specifická byla nabídka systémů GPS a DGGPS nejen pro geodetické, ale i turistické účely. Česká republika byla zastoupena v rámci velkých firem, které mají u nás své zastoupení. Samostatnou expozici měla na výstavě geodetická firma HRDLIČKA spol. s r.o. a GEODIS Brno s.r.o. [6].
   Je možné konstatovat, že nám mezinárodní výstava INTERGEO 2002 ve Frankfurtu poskytla řadu nových poznatků a podnětů pro naši další činnost v oblasti převážně laserových skenerů.
   Článek vznikl v rámci grantového projektu 103/02/0357 GAČR.

Literatura:
[1] KAŠPAR, M.-POSPÍŠIL, J.-ŠTRONER, M.-KŘEMEN, T.: Informace o připravované knize »Laserové skenovací systémy ve stavebnictví« Stavebnictví a interiér 10, 2002, č. 10, s. 76-77
[2] KAŠPAR, M. – ŠTRONER, M.: Laserový skenovací systém Cyrax. Stavebnictví a interiér 9, 2001, č. 11., s. 62-63
[3] KAŠPAR, M. – KŘEMEN, T. - KŘEMEN, K.: Laserové skenovací systémy rakouské firmy RIEGL. České stavebnictví, 1, 2002, č. 6, s. 18-19.
[4] KAŠPAR, M-KŘEMEN, T.: 3D laserové skenovací systémy. Stavebnictví a interier 10, 2002, č. 8, s. 58-59
[5] KAŠPAR, M. -VOŠTOVÁ, V.: Lasery ve stavebnictví a navigace strojů. Vydalo Informační centrum ČKAIT Praha 2001, 148 str., ISBN 80-86364-61-5.
[6] ČAPEK,J.-DOSTÁL,P.: Také terénní úpravy vyžadují nebývalou přesnost. Navigace zemních strojů pomocí GPS a motorizované totální stanice. GEODIS NEWS, 1, 2002, č. 1, s. 14-15.
[7] INTERGEO-Messkatalog, Frankfurt 2002.
[8] Firemní literatura jednotlivých firem.