Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the impact of TLS point cloud feature sets on the detection of building displacements using machine learning algorithms

Świerczyńska Ewa, Wojda Damian

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2026

|

Vol. 121

19--42

EN

The study addresses the problem of detecting displacements of building walls using terrestrial laser scanning (TLS) data and machine learning methods. Traditional displacement measurement techniques are often time-consuming. They are also limited in capturing the full geometry of monitored objects. In response, this research proposes a methodology based on the analysis of geometric and radiometric features extracted from point clouds. Controlled experiments were conducted with a geodetic rosette equipped with distance-measuring prisms, which were displaced in the XY plane by 4 mm, 9 mm, and 13 mm. Data were recorded with a Leica RTC360 scanner from three stations, yielding nine point clouds. Selected features describing differences between corresponding points in the reference and displaced series were used as input for neural network models. Both binary classification (displacement/non-displacement) and multi-class classification (0, 4, 9, 13 mm displacement) were performed. The results demonstrated high classification accuracy: 99.1% for binary models and 96.0% for multi-class models. Feature ranking revealed that geometric attributes, such as displacement vector length, curvature, and normal vectors, were the most relevant for model training, while color features had minor importance. The study confirmed that scanner position and incidence angle of the laser beam strongly affect classification quality. The developed procedure proved effective in detecting displacements that occur in directions parallel to the plane of building walls. The conclusions drawn from the research constitute a valuable contribution to the theory of monitoring building structures using TLS.

2

An automated system for calibration table calculation of cylindrical horizontal tanks

Proskurenko Denis, Bezuglyi Mykhailo

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2026

|

T. 16, nr 1

29--34

EN

The article presents the results of the development and implementation of the software "Automated Calculation of Calibration Table" for the calibration of steel cylindrical horizontal tanks obtained using 3D laser scanning. The proposed system automates the processing of 3D point clouds using a hybrid segmentation method (RANSAC and DBSCAN) and improved geometric formulas for calculating a per-millilitre capacity table. The results of calculating volumes and capacity coefficients are compared with alternative enterprise software, which demonstrates an increase in accuracy by 5–15% and a reduction in processing time by 70–80%. The developed software adapts to tank deformations, ensuring reliability in industrial conditions, which is confirmed by data analysis for 10 tanks with a cloud density of 5–15 million points.

PL

Artykuł przedstawia wyniki opracowania i wdrożenia oprogramowania "Automatyczne obliczanie tabeli kalibracji" do kalibracji stalowych cylindrycznych zbiorników poziomych uzyskanych za pomocą skanowania laserowego 3D. Proponowany system automatyzuje przetwarzanie chmur punktów 3D przy użyciu hybrydowej metody segmentacji (RANSAC i DBSCAN) oraz ulepszonych wzorów geometrycznych do obliczania tabeli pojemności w mililitrach. Wyniki obliczeń objętości i współczynników pojemności porównano z alternatywnym oprogramowaniem przedsiębiorstwa, co wykazało wzrost dokładności o 5–15% i skrócenie czasu przetwarzania o 70–80%. Opracowane oprogramowanie dostosowuje się do deformacji zbiorników, zapewniając niezawodność w warunkach przemysłowych, co potwierdza analiza danych dla 10 zbiorników o gęstości chmury wynoszącej 5–15 milionów punktów.

3

Terrestrial laser scanning point clouds as a data source for geometric analysis and inventory of hydraulic structures

Klapa Przemysław, Gawronek Pelagia, Zagórowski Mateusz, Pepe Massimiliano, Halecki Wiktor

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2026

|

no. 1

7--26

EN

Terrestrial laser scanning (TLS) has become one of the key technologies for surveying and documenting engineering objects, including large-scale and hard-to-access hydraulic structures. Water dams are a prominent example with considerable spatial dimensions, complex geometry, and critical importance for technical and environmental safety. This calls for modern, precise, and comprehensive documentation methods. TLS enables the acquisition of dense three-dimensional spatial data in the form of point clouds, providing a robust basis for geometric inventorying, visualization, and assessment of structural condition. This study uses TLS datasets acquired for the Rożnów and Klimkówka dams to produce 2D technical documentation, 3D models, and geometric analyses of the dams and their associated components. The point clouds support surface-based evaluation of object geometry, verification of structural continuity and integrity, detection of shape changes, and analysis of spatial relationships between the dams and their surroundings. An additional advantage of point clouds is the reusability of the acquired data: cross-sections, plans, and visualizations can be generated repeatedly at later stages without the need for renewed field surveys. The results demonstrate the high utility of TLS as a support for geometric inventorying, technical condition assessment, and long-term monitoring of water dams, particularly in the case of large, geometrically complex hydraulic structures.

PL

Naziemne skanowanie laserowe (TLS) stało się jedną z kluczowych technologii pomiaru i dokumentowania obiektów inżynieryjnych, w tym wielkogabarytowych i trudno dostępnych budowli hydrotechnicznych. Zapory wodne stanowią tego przykład, charakteryzując się znacznymi rozmiarami przestrzennymi, złożoną geometrią i kluczowym znaczeniem dla bezpieczeństwa technicznego i środowiskowego. Wymaga to nowoczesnych, precyzyjnych i kompleksowych metod dokumentacji. TLS umożliwia pozyskiwanie gęstych, trójwymiarowych danych przestrzennych w postaci chmur punktów, stanowiąc solidną podstawę do inwentaryzacji geometrycznej, wizualizacji i oceny stanu konstrukcji. W niniejszym badaniu wykorzystano zbiory danych TLS pozyskane dla zapór Rożnów i Klimkówka do tworzenia dokumentacji technicznej 2D, modeli 3D oraz analiz geometrycznych zapór i powiązanych z nimi elementów. Chmury punktów umożliwiają ocenę geometrii obiektów w oparciu o powierzchnie, weryfikację ciągłości i integralności konstrukcji, wykrywanie zmian kształtu oraz analizę relacji przestrzennych między zaporami a ich otoczeniem. Dodatkową zaletą chmur punktów jest możliwość ponownego wykorzystania pozyskanych danych: przekroje, plany i wizualizacje można generować wielokrotnie na późniejszych etapach, bez konieczności ponawiania badań terenowych. Wyniki dowodzą wysokiej przydatności TLS jako narzędzia wspomagającego inwentaryzację geometryczną, ocenę stanu technicznego i długoterminowy monitoring zapór wodnych, szczególnie w przypadku dużych, geometrycznie skomplikowanych budowli hydrotechnicznych.

4

The Impact of Point Cloud Simplificationon the Accuracy of the Viewshed

Orlof Jerzy, Widłak Adrian

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2026

|

Vol. 33, no. 1

51--68

EN

Contemporary visibility analyses, particularly relevant in environmental and landscape studies, require the processing of very large datasets derived from point clouds. While such data provide high accuracy, they also involve substantial computational demands and long processing times, which limit their practical applicability. This article presents a detailed analysis of the impact of point cloud simplification on the accuracy of viewshed. The viewshed diagrams were generated using the ray tracing method, and the analysis included an evaluation of discrepancies between results obtained from simplified datasets and reference outcomes based on the complete, unprocessed dataset. In addition, the computation time required to generate viewshed under different levels of simplification was investigated. The findings made it possible to identify the maximum acceptable levels of simplification as well as the potential computational gains in terms of the number of processed points. The results demonstrate that properly selected simplification levels can significantly enhance the efficiency of ray tracing-based visibility analyses while preserving their practical reliability.

5

Possibilities for Obtaining Terrain Models, Orthophoto Maps, and Point Clouds with the Use of a Multirotor UAV

Łabędź Piotr, Ozimek Paweł

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2026

|

Vol. 33, no. 1

69--81

EN

In this paper, a method for acquiring spatial data using unmanned aerial vehicles (UAVs) is presented. In this work, the UAV is a hexacopter equipped with a high-end camera capable of recording 4K video and capturing high-resolution photographs. The first step in data acquisition involves conducting a flight over the analyzed object, which can be either a land area or a construction site. During the flight, a series of photographs or video footage is recorded. In a later stage, these recordings are processed with the use of appropriate software. This processing consists of several steps. First, the recorded photos are arranged according to their location of capture and then properly stitched together. Based on this, a dense point cloud is created, from which it is possible to build a mesh with an adjustable number of vertices. In addition, the polygons’ textures are extracted from the photographs taken. According to this approach, it is possible to obtain high-quality data for both terrain and architectural objects. The resulting point cloud can serve as a starting point for performing a variety of analyses or inventories, provide the basis for high-precision models or supplement existing lower-density point clouds.

6

Photogrammetric and light detection and ranging data analysis for digital terrain modeling in linear infrastructure

Bilski Marcin, Małek Anna

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2026

|

Vol. 20, no. 3

98--110

EN

In the article, elevation data along the axes of a dirt road and an asphalt road in flat terrain were compared. For this purpose, data obtained from airborne laser scanning and from a photogrammetric survey using an unmanned aerial vehicle were used. The acquired data, in the form of a 1 m × 1 m grid of terrain elevation points, were applied to create a digital terrain model in the form of a grid or triangles. The grid of elevation points was also resampled to resolutions of 2 m, 5 m, and 10 m. The analyses performed showed very good agreement of the acquired measurement data in the case of the asphalt road (particularly for grids with resolutions up to 5 m). Due to the uneven surface of the dirt road, photogrammetric data and the digital terrain model based on triangles provided a better representation of its terrain. For elevation differences between ALS and UAV data along road centrelines, the gravel road showed higher errors (RMSE from 0.09 m to 0.13 m) than the asphalt road (RMSE 0.04 m). The study introduces a new comparative workflow that provides a practical solution for linear infrastructure designers, supporting the selection of appropriate data sources and spatial resolutions depending on the project characteristics.

7

Pavement condition assessment using lidar and ArcGIS: an experience from Malaysia

Golchin Babak, Raffi Muhammad Aiman Badrish, Zakaria Nur Zarifah, Abdullah Noor Halizah

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2025

|

z. 127

73--85

EN

Pavements require regular maintenance due to the wear and tear caused by traffic loads and environmental conditions, which lead to various surface defects. This study explores the use of Light Detection and Ranging (LiDAR) technology and ArcGIS software to identify pavement defects in selected regions of Malaysia. The Jambatan Sultan Abdul Halim Muadzam Shah Expressway (JSAHMSE) and the Guthrie Corridor Expressway (GCE) were chosen as test sites for evaluating this approach. Initially, point cloud data were collected from both expressways using LiDAR, and related images were processed through ArcGIS software to identify defects on the road surfaces. The analysis revealed defects such as shoving, bleeding, longitudinal cracking, potholes, and patching on the GCE, while raveling, longitudinal cracking, bleeding, and edge cracking were observed on the JSAHMSE. Simultaneously, manual visual inspections were conducted, and defects were documented. A comparison of the results from both methods showed that LiDAR and ArcGIS effectively identified the types and sizes (length and surface area) of the defects. However, ArcGIS struggled to accurately measure the depth of certain defects, making it difficult to assess their severity in detail.

8

Wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych przy projektowaniu i utrzymaniu dróg

Bilski Marcin, Małek Anna

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 2

78--81

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac własnych oraz przykłady z literatury dotyczące wykorzystania danych pozyskanych przy pomocy bezzałogowych statków powietrznych w budownictwie drogowym. Opisano metody wspomagające pracę projektanta branży drogowej dzięki zastosowaniu danych w postaci chmury punktów i numerycznego modelu terenu. Wskazano również możliwości implementacji materiałów kartometrycznych w postaci ortofotmap przy ocenie stanu nawierzchni. Nawet niskobudżetowe bezzałogowe statki powietrzne umożliwiają uzyskanie w krótkim czasie dużej liczby obrazów o wysokiej rozdzielczości analizowanego obszaru. Dane te mogą służyć zarówno do szczegółowego projektowania infrastruktury drogowej w kontekście lokalizacji przestrzennej, wizualizacji inwestycji czy sprawdzania warunków bezpieczeństwa (np. widoczności). W przypadku oceny stanu nawierzchni, jej uszkodzeń dodatkowo umożliwiają wykonywanie powtarzalnych (cyklicznych) misji przy zachowaniu stałych kryteriów pomiaru. Daje to możliwość bieżącej kontroli dróg i zmian na nich zachodzących w czasie. Obrazy pozyskane przez bezzałogowe statki powietrzne pozwalają na elastyczność w formie ich przetwarzania i wykorzystania, co zmniejsza potrzebne do poniesienia nakłady finansowe i ogranicza liczbę osób zaangażowanych w realizację zadań.

EN

The article presents the results of the authors’ own research as well as examples from the literature regarding the use of data obtained with unmanned aerial vehicles in road construction. The study describes methods that support the work of road designers through the use of point cloud data and digital terrain models. It also highlights the possibilities of implementing cartometric materials in the form of orthophotos for pavement condition assessment. Even low-budget unmanned aerial vehicles allow for the rapid acquisition of a large number of high-resolution images of the analysed area. These data can be used for detailed road infrastructure design in terms of spatial location, investment visualization, and safety condition assessments (e.g., visibility analysis). In pavement diagnostics, including damage detection, unmanned aerial vehicles enable the execution of repeatable (cyclical) missions while maintaining consistent measurement criteria. This allows for continuous road monitoring and tracking of changes over time. The images captured by unmanned aerial vehicles provide flexibility in processing and application, reducing financial costs and minimizing the number of personnel required for task execution.

9

Kontrola postępu prac budowlanych z wykorzystaniem danych pozyskanych za pomocą skanowania laserowego UAV na przykładzie robót ziemnych

Michalczyk Andrzej

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 6

115--119

PL

Współczesne technologie odgrywają kluczową rolę w różnych dziedzinach, w tym w budownictwie. W niniejszym artykule przedstawiono analizę wybranych metod obliczania objętości mas ziemnych, ze szczególnym uwzględnieniem metody siatki kwadratów, wykorzystującej dane ze skanowania laserowego UAV. Dane te przetworzono na chmury punktów, umożliwiające dokładne mapowanie obszaru składowiska. Cykliczne naloty dronów pozwoliły na rejestrowanie zmian w powierzchni i objętości składowiska. Na tej podstawie przeprowadzono obliczenia ilości zasypek wykonanych w różnych terminach, wykorzystując program CloudCompare. Wyniki analizy wskazują na znaczące zmiany w objętości gruntu na składowisku, co pozwala na ocenę postępu prac ziemnych. Artykuł ma na celu wypełnienie luk w wiedzy dotyczących możliwości wykorzystania nowoczesnych technologii w kontroli postępu prac na budowie oraz przedstawienie praktycznych zastosowań tych technologii w kontroli procesów budowlanych. W ramach pracy omówiono korzyści wynikające z zastosowania dronów w monitorowaniu zmian oraz przedstawiono praktyczne wskazówki dotyczące implementacji tych technologii w codziennej pracy na budowie. W artykule poruszono również kwestie związane z dokładnością pomiarów oraz potencjalnymi błędami, które mogą wystąpić podczas przetwarzania danych. Przedstawiono przykłady zastosowania nowoczesnych narzędzi na różnych etapach budowy, podkreślając najważniejsze aspekty dla efektywnego ich wykorzystania do kontroli procesu budowlanego. Podsumowując, kluczowe jest odpowiednie określenie celu dla danego zastosowania, uwzględniając specyfikę i wymagania projektu.

EN

Modern technologies play a key role in various fields, including construction. This article presents an analysis of selected methods for calculating the volume of earth masses, with particular emphasis on the grid method, using data from UAV laser scanning. This data was processed into point clouds, enabling accurate mapping of the landfill area. Cyclic drone flights allowed for recording changes in the surface and volume of the landfill. Based on this, calculations of the amount of backfills made at different times were carried out using the CloudCompare program. The analysis results indicate significant changes in the volume of soil at the landfill, which allows for the assessment of earthworks’ progress. The article aims to fill gaps in knowledge regarding the possibilities of using modern technologies in monitoring construction progress and presenting practical applications of these technologies in controlling construction processes. The work discusses the benefits of using drones in monitoring changes on the construction site and provides practical tips for implementing these technologies in daily construction work. The article also addresses issues related to measurement accuracy and potential errors that may occur during data processing. Examples of the use of modern tools at various stages of construction are presented, highlighting the key aspects for effectively using them to control the construction process. In summary, it is crucial to properly define the goal for a given application, considering the specifics and requirements of the project.

10

Wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych w inwentaryzacji prac budowlanych na przykładzie inwestycji drogowej

Wróblewska Magdalena, Sorociak Wojciech, Olma Anna

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 5

138--140

11

Assessment of the metrological properties of a handheld MLS point cloud for geodetic field surveys

Małyszek Hubert, Klapa Przemysław, Mitka Bartosz, Zbylut-Górska Maria, Zagórowski Mateusz

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2025

|

no. 4

139--156

EN

A 3D point cloud is a collection of millions of spatial points that faithfully capture object shape and structure. Handheld mobile laser scanners are increasingly adopted because they enable rapid and complete acquisition. This paper evaluates the geometric and metrological quality of a point cloud collected with a handheld MandEye PRO scanner based on the Livox Mid-360 from an architectural object, using terrestrial laser scanning with a Leica ScanStation P40 and a network of total station control points as references. Point-like, linear, and planar features were assessed by registration to the control frame, segment-length comparisons, plane fitting, and cloud-to-cloud distance analysis. After registration, root mean square errors on control points fall within 0.02–0.19 m (mean 0.08 m). Segment lengths are consistent to within a single centimetre across handheld MLS, TLS, total station measurements, and direct field readings, while the differences in areas of fitted planes are 0.7–1.9%. Local deviations concentrate along edges and in shadowed zones, indicating sensitivity to trajectory coverage and sampling density. In well-covered regions, the overall agreement between MLS and TLS remains stable, whereas gaps in visibility or sparse sampling lead to localised discrepancies. The results show that, in this configuration, handheld mobile scanning provides accuracy consistent with the requirements of geodetic documentation while offering high acquisition efficiency. These findings support the use of handheld MLS for architectural surveying and geodetic fieldwork, provided that route planning and sampling are designed to ensure robust coverage of critical facades, edges, and occluded areas.

PL

Chmura punktów 3D to zbiór milionów punktów przestrzennych, które wiernie oddają kształt i strukturę obiektu. Ręczne, mobilne skanery laserowe są coraz częściej stosowane, ponieważ umożliwiają szybką i kompletną akwizycję. W niniejszym artykule dokonano oceny jakości geometrycznej i metrologicznej chmury punktów zebranej za pomocą ręcznego skanera MandEye PRO opartego na systemie Livox Mid-360 z obiektu architektonicznego, z wykorzystaniem naziemnego skanowania laserowego z wykorzystaniem skanera Leica ScanStation P40 oraz sieci punktów kontrolnych tachimetru jako punktów odniesienia. Cechy punktowe, liniowe i płaskie oceniono poprzez rejestrację w układzie odniesienia, porównanie długości segmentów, dopasowanie płaszczyzny oraz analizę odległości między chmurami. Po rejestracji, błędy średniokwadratowe punktów kontrolnych mieszczą się w zakresie 0,02–0,19 m (średnio 0,08 m). Długości segmentów są spójne z dokładnością do jednego centymetra w pomiarach ręcznych MLS, TLS, tachimetru i bezpośrednich odczytach terenowych, a różnice w powierzchniach dopasowanych płaszczyzn wynoszą 0,7–1,9%. Lokalne odchylenia koncentrują się wzdłuż krawędzi i w strefach zacienionych, co wskazuje na wrażliwość na zasięg trajektorii i gęstość próbkowania. W regionach dobrze pokrytych, ogólna zgodność między MLS i TLS pozostaje stabilna, natomiast luki w widoczności lub rzadkie próbkowanie prowadzą do lokalnych rozbieżności. Wyniki pokazują, że w tej konfiguracji ręczne skanowanie mobilne zapewnia dokładność zgodną z wymaganiami dokumentacji geodezyjnej, oferując jednocześnie wysoką wydajność akwizycji. Odkrycia te potwierdzają zasadność wykorzystania ręcznego MLS w geodezji architektonicznej i geodezyjnych pracach terenowych, pod warunkiem, że planowanie tras i próbkowanie są zaprojektowane tak, aby zapewnić solidne pokrycie krytycznych fasad, krawędzi i obszarów zasłoniętych.

12

Wykorzystanie bezzałogowych systemów powietrznych z użyciem technologii LiDAR

Wiśniewski Jakub, Kowal Maciej, Górski Krzysztof, Chojnacki Krystian, Odyja Mikołaj

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2025

|

Vol. 66, Nr 9

17--20

PL

W publikacji przedstawiono możliwości integracji technologii LiDAR z bezzałogowymi systemami powietrznymi (BSP) oraz korzyści płynące z takiego połączenia w kontekście działań militarnych, ratowniczych, geodezyjnych i środowiskowych. Szczególną uwagę poświęcono właściwościom systemów LiDAR, które za pośrednictwem wysokiej rozdzielczości i dokładności pomiarów umożliwiają tworzenie trójwymiarowych modeli terenu oraz analizy pokrycia terenu. Omówiono również konstrukcję zintegrowanych układów LiDAR-GNSS/IMU montowanych na BSP oraz konkretne przykłady ich zastosowań, takie jak tworzenie numerycznych modeli terenu, monitorowanie lasów czy szybka analiza obszarów dotkniętych katastrofami naturalnymi. Praca wskazuje na potencjał tej technologii w usprawnieniu procesów decyzyjnych oraz zwiększeniu efektywności działań w zróżnicowanych warunkach operacyjnych.

EN

This publication presents the possibilities of integrating LiDAR technology with unmanned aerial systems (BSP) and the benefits of such a combination in the context of military, rescue, surveying and environmental operations. Special attention was paid to the properties of LiDAR systems, which, through high resolution and accuracy of measurements, enable the creation of three-dimensional terrain models and land cover analysis. The design of integrated LiDAR-GNSS/IMU systems mounted on BSPs is also discussed, as well as specific examples of their applications, such as the creation of numerical terrain models, forest monitoring or rapid analysis of areas affected by natural disasters. The work shows the potential of this technology in improving decision-making processes and increasing the efficiency of operations in diverse operational conditions.

13

Investigating diverse photogrammetric techniques in the hazard assessment of historical sites of the Museum of the Coal Basin Area in Będzin, Poland

Świerczyńska Ewa, Karsznia Krzysztof, Książek Krzysztof, Odziemczyk Waldemar

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2024

|

Vol. 118

70--81

EN

Assessing the condition of historical sites at risk requires an interdisciplinary approach based on combining multiple measurement technologies. Due to the dynamic development of technology, non-invasive remote sensing methods are gaining significant importance. Among these techniques is photogrammetry based on images taken from unmanned aerial vehicles (UAVs) and those taken with a smartphone. In the study, the authors specified the possibilities and limitations of using remote photogrammetric methods to build accurate digital models of the walls of historic buildings with cracks in them. Point clouds, TIN grids, and façade orthophotos were examined. Statistical analysis was used to determine the repeatability of the data. Two parameters were identified that affect the accuracy of the data: the first – the direction of the segment between two points in the façade plane, and the second – the distance of the segment between two points in the plane of the façade. The study showed that the average accuracy of crack width measurements on the data acquired with the DJI Mavic 3 Enterprise RTK is 1 mm. Testing of crack width measurements using a Samsung Galaxy S20 FE smartphone showed an average absolute error of 0.24 mm. Based on the results, it was concluded that the images acquired using mobile devices can be used to determine changes in crack widths on walls.

14

Accuracy of the application of mobile technologies for measurements made in headings of the Kłodawa Salt Mine

Świerczyńska Ewa Joanna, Kurdek Damian, Jankowska Iwona

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2024

|

Vol. 117

55--68

EN

The "Kłodawa" salt mine, due to geological conditions and continuous salt extraction, is subject to a range of measurements documenting the speed of changes in the geometry of the chambers. Cyclic surveys are conducted under challenging conditions several hundred metres underground. Consequently, measurement methods used for determining the parameters of the ongoing clamping should be of high precision but also be resistant to dense dust (in fields of active mining) and strong gusts (near ventilation shafts). The research presented here concerns the analysis of the possibilities of solutions offered by modern technologies in mine conditions. Test measurements were conducted at observation stations using linear bases stabilized with metal pins. The base points were located in the aisles, ceiling, and bottom of the chamber in Field 1 of "Kłodawa" salt mine at the depth of 600m. Point clouds mapping the object were acquired using a Leica RTC360 3D laser scanner and two mobile devices: Motorola G100 smartphone and iPad Pro with LiDAR technology using the Pix4Dcatch application. The accuracy of the point cloud from the Leica RTC360 3D laser scanner was determined by comparing it with classic measurements taken with a Leica Disto laser rangefinder. The repeatability and accuracy of the point cloud from a smartphone were examined using statistical analysis based on Pearson's correlation coefficient and cross-correlation. An attempt was also made to approximate the correlation between the obtained errors and two parameters: the number of images and the size of the object.

15

Integrating scan data to enhance BIM: An overview of techniques, mapping strategies and buildinglLife-cycle applications

Jerushan, Enoch Kevin, Jebadurai S. Vincent Sam, Hemalatha G., Arunraj E., Ringle Raja S., Nirmala T., Brindha D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 10

93--100

EN

In the fields of AEC (Architecture, Engineering and Construction), BIM (Building Information Modeling) is developing quickly. Integrating point clouds from 3-D laser scanners with BIM is a potent solution with a range of applications across the building life cycle. This is due to LiDAR technology, which has become a significant component in BIM, obtaining 3D point clouds – a geometric representation of 3D models that is semantically rich. It is essential to understand the current status of 3-D laser scanning and BIM applications as well as their integrated tactics. In this review paper, the first section of the study summarizes the different approaches on Scan to BIM technique. Then, a detailed explanation of the various methods of mapping the scanned data with BIM is given. Proceeded by summarizing the various applications throughout the building life cycle.

PL

W obszarach AEC (architektura, inżynieria i budownictwo) szybko rozwija się BIM (modelowanie informacji o budynku). Integracja chmur punktów ze skanerów laserowych 3D z BIM to skuteczne rozwiązanie z szeregiem zastosowań w całym cyklu życia budynku. Dzieje się tak dzięki technologii LiDAR, która stała się istotnym elementem BIM, uzyskując chmury punktów 3D – bogatą semantycznie geometryczną reprezentację modeli 3D. Niezbędne jest zrozumienie obecnego stanu zastosowań skanowania laserowego 3D i BIM, a także ich zintegrowanej taktyki. W tym artykule przeglądowym pierwsza część badania podsumowuje różne podejścia do techniki skanowania do BIM. Następnie podano szczegółowe wyjaśnienie różnych metod mapowania zeskanowanych danych za pomocą BIM. Następnie podsumowano różne zastosowania w całym cyklu życia budynku.

16

360 scanning devices for the reconstruction of 3D digital twins

Drofova Irena, Hromada Martin, Adamek Milan, Valouch Jan, Wanecki Pavel

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 2

286--289

EN

This article discusses the possibilities of using the terrestrial multi-frame photogrammetry method in industrial fields. It focuses mainly on the types and possibilities of displaying the captured image in 3D models of point clouds. Three basic types of point cloud models are presented, depending on the sensing device with which the image was captured. These devices include a professional laser scanner and a 360° camera. These devices are complemented by a 360° outdoor camera commonly used by the public. The thesis aims to outline the possibilities of using 3D models of point clouds as information carriers in industrial research fields.

PL

W artykule omówiono możliwości zastosowania metody naziemnej fotogrametrii wieloklatkowej w dziedzinach przemysłowych. Skupiono się głównie na rodzajach i możliwościach wyświetlania przechwyconego obrazu w trójwymiarowych modelach chmur punktów. Przedstawiono trzy podstawowe typy modeli chmur punktów, w zależności od urządzenia pomiarowego, za pomocą którego wykonano zdjęcie. Urządzenia te obejmują profesjonalny skaner laserowy oraz kamerę 360°. Uzupełnieniem tych urządzeń jest kamera zewnętrzna 360° powszechnie używana przez społeczeństwo. Praca ma na celu zarysowanie możliwości wykorzystania trójwymiarowych modeli chmur punktów jako nośników informacji w przemysłowych dziedzinach badawczych.

17

Wykorzystanie skaningu laserowego i chmur punktów na budowie. Część IV

Nowak Paweł, Rosłon Jerzy, Romatowski Karol

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 3

66--74

PL

Czwarty i ostatni z serii czterech artykułów na temat skaningu laserowego przedstawia wykorzystanie chmur punktów oraz skaningu na przykładach z rzeczywistej budowy. Przedstawiono studia przypadku – sposób kontroli bieżącego stanu robót oraz sprawdzania jakości wykonania posadzek betonowych w trakcie realizacji oraz analizę ugięcia konstrukcji stalowej. Artykuł prezentuje także zbiorcze podsumowanie całej serii. Autorzy przedstawili także projekty ERASMUS+, służące rozwojowi nowoczesnej dydaktyki inżynierów i menedżerów budowlanych: 3M site oraz CLOEMC VI.

EN

The fourth and last in a series of four articles on laser scanning presents the use of point clouds and scanning on real-world examples. Case studies were presented – the method of controlling the current state of works and checking the quality of concrete floors during implementation, as well as the analysis of deflection of the steel structure. The article also presents a summary of the entire series. The authors also presented Erasmus+ projects that contribute to the development of modern didactics for construction engineers and construction managers: 3M site and CLOEMC VI.

18

Use of terrestrial laser scanning point cloud in the inventory of Mechowo Caves

Klapa Przemysław, Mitka Bartosz, Duraziński Dawid, Zagórowski Mateusz, Podżorska Aleksandra

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2024

|

no. 1

43--52

EN

An inventory is a set of technical operations for obtaining reliable information about a site in order to prepare technical and descriptive documentation, presenting the current state of objects. One of the measurement technologies allowing for the acquisition of reliable and comprehensive information about a site is terrestrial laser scanning. A point cloud from terrestrial laser scanning generates both 2D surveys and 3D models of various types of objects. The scope of research work included the application of terrestrial laser scanning (TLS) technology in the inventory of the Mechowo Caves – a cave in the village of Mechowo. The survey of the area in front of the cave and its part accessible to visitors was carried out using a Leica P40 laser scanner. Due to the highly varied shape of the cave ( multiple low and narrow passages) and its unique character, the measurement had to be performed in a non-standard way – with the use of numerous measuring stations with different combinations of measuring instrument settings and variable scanning parameters. As a result of the work, a point cloud was generated, based on which cross-sections presenting the spatial layout of the Mechowo Caves were created, as well as a 3D model of the area covered by the survey.

PL

Inwentaryzacja to zespół czynności technicznych mających na celu pozyskanie wiarygodnej informacji o obiekcie celem przygotowania dokumentacji technicznej i opisowej będącej prezentacją stanu istniejącego miejsc i obiektów. Jedną z technologii pomiarowych, pozwalających na pozyskanie wiarygodnej i kompleksowej informacji o obiekcie jest naziemne skanowanie laserowe. Chmura punktów z naziemnego skanowania laserowego pozwala na wygenerowanie zarówno opracowań 2D, jak również tworzenie trójwymiarowych modeli różnego rodzaju obiektów. Zakres prac badawczych obejmował zastosowanie technologii TLS (Terrestrial Laser Scanning) w inwentaryzacji Grot Mechowskich - jaskini we wsi Mechowo. Pomiar obszaru przed jaskinią oraz jej części udostępnionej dla zwiedzających został wykonany za pomocą skanera laserowego Leica P40. Ze względu na mocno urozmaicony kształt groty (liczne, niskie i wąskie przejścia) oraz jej niepowtarzalny charakter, pomiar musiał zostać wykonany w sposób niestandardowy – z wykorzystaniem licznych stanowisk pomiarowych przy różnej kombinacji ustawień instrumentu pomiarowego oraz zmiennych parametrach skanowania. Skutkiem wykonanych prac było wygenerowanie chmury punktów, na podstawie której powstały przekroje prezentujące układ przestrzenny Grot Mechowskich, a także model 3D obszaru objętego pomiarem.

19

The use of photogrammetry in the survey management of utility network elements: an innovative approach to monitoring and control

Piech Izabela, Cieśla Przemysław

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2024

|

no. 4

189--203

EN

This paper discusses the potential for the use of photogrammetry in the survey management of utility network elements. Data acquired by direct measurement (tachymetric survey) was compared with data from an unmanned aerial vehicle (UAV) raid. The benefits of using photogrammetry in management systems were presented, including improved accuracy of utility monitoring, efficiency of quality control, and the possibility to better plan the location of networks and resolve claims of property owners where utility elements are located (e.g. power lines). The research shows that photogrammetry, and in particular the use of unmanned aerial vehicles, significantly increases the precision and efficiency of measurements of utility network elements compared to traditional methods. The Geomax ZOOM 90 robotic total station was used to take direct measurements. It is an electronic total station equipped with servomotors, a rangefinder and proprietary software that allows the coordinates of measured points to be calculated in real time in the field. The survey was carried out in plane coordinate system: PL-2000/7 and elevation coordinate system: PL-KRON86-NH based on a photogrammetric matrix of known coordinates. The photogrammetric measurements, on the other hand, included images taken with an Autel EVO II Pro drone, which supports a GNSS RTK module to obtain differential data in real time. This makes it possible to obtain accurate coordinates of the UAV location. The object of the study was power lines located in the town of Bielcza, Borzecin municipality, Brześć Brzeskie county, Małopolskie voivodeship. Lines located on the south side of the A4 motorway by the service road and suspended between seven poles over a length of approximately 750 m were measured and inspected.

PL

W artykule omówiono możliwości wykorzystania fotogrametrii w zarządzaniu pomiarami elementów sieci przesyłowych użyteczności publicznej. Dane pozyskane z pomiarów bezpośrednich (tachimetrycznych) porównano z danymi pochodzącymi z nalotu bezzałogowego statku powietrznego (UAV). Przedstawiono korzyści płynące z zastosowania fotogrametrii w systemach zarządzania, w tym poprawę dokładności monitorowania sieci, skuteczność kontroli jakości oraz możliwość lepszego planowania lokalizacji sieci i rozstrzygania roszczeń właścicieli nieruchomości, na których znajdują się elementy uzbrojenia terenu (np. linie energetyczne). Badania pokazują, że fotogrametria, a w szczególności wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych, znacznie zwiększa precyzję i wydajność pomiarów elementów sieci uzbrojenia terenu w porównaniu do tradycyjnych metod. Do pomiarów bezpośrednich wykorzystano tachimetr zrobotyzowany Geomax ZOOM 90. Jest to tachimetr elektroniczny wyposażony w serwomotory, dalmierz i autorskie oprogramowanie, które umożliwia obliczanie współrzędnych mierzonych punktów w czasie rzeczywistym w terenie. Pomiar został przeprowadzony w układzie współrzędnych płaskich: PL-2000/7 i wysokościowym: PL-KRON86-NH w oparciu o osnowę fotogrametryczną o znanych współrzędnych. Z kolei pomiary fotogrametryczne obejmowały zdjęcia wykonane dronem Autel EVO II Pro, który obsługuje moduł GNSS RTK do uzyskiwania danych różnicowych w czasie rzeczywistym. Umożliwia to uzyskanie dokładnych współrzędnych lokalizacji UAV. Obiektem były linie energetyczne zlokalizowane w miejscowości Bielcza, gmina Borzęcin, powiat brzeski, województwo małopolskie. Linie zlokalizowane po południowej stronie autostrady A4 przy drodze serwisowej i rozwieszone pomiędzy siedmioma słupami na długości około 750 m zostały zmierzone i skontrolowane.

20

Laser scanning in diagnostics of geometric imperfections of hyperboloid cooling towers

Makuch Maria

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2024

|

no. 4

105--122

EN

Hyperboloid cooling towers are distinctive tower structures designed to cool industrial waters by discharging their heat into the ambient air. Geometric imperfections of the hyperboloid cooling tower shell are the main, easily measurable symptom of structural strain and a significant factor in the development of safety hazards and failures of these thin-walled shell structures. This article presents an analysis of the use of a ToF and a phase laser scanner in the diagnosis of geometric imperfections of the reinforced concrete cooling tower shell. The reliability of TLS data in mapping the actual shape of the hyperboloid structure was confirmed on the basis of precise reflectorless tachymetry, which serves as reference data. Geometric imperfections of the hyperboloid cooling tower shell were determined by referring the TLS observation sets to a modified model hyperboloid, adjusted to the external surface by taking into account the actual, variable distribution of the shell thickness. Statistically confirmed compliance of the shell geometry analysis results, carried out on the basis of data obtained with two scanners with different parameters, showed no influence of the distance measurement system used in the scanning instrument on the effectiveness of detection of geometric imperfections of the hyperboloid structure. The results of the analyses of the shape of the cooling tower shell were consistent with the information on the geometric state of the structure, collected in the company archive. The imperfection maps generated on the basis of data obtained with the phase and the ToF pulse laser scanner clearly confirmed the deformations of the critical areas of the structure, which do not pose a real threat to the stability of the facility.

PL

Hiperboloidalne wieże chłodnicze to charakterystyczne konstrukcje wieżowe przeznaczone do chłodzenia wód przemysłowych poprzez odprowadzanie ciepła do otaczającego powietrza. Niedoskonałości geometryczne powłoki hiperboloidalnej wieży chłodniczej są głównym, łatwo mierzalnym objawem odkształceń konstrukcyjnych i znaczącym czynnikiem rozwoju zagrożeń bezpieczeństwa i awarii tych cienkościennych konstrukcji powłokowych. W artykule przedstawiono analizę zastosowania ToF i skanera laserowego fazowego w diagnostyce niedoskonałości geometrycznych żelbetowej powłoki chłodniczej. Niezawodność danych TLS w mapowaniu rzeczywistego kształtu struktury hiperboloidalnej została potwierdzona na podstawie precyzyjnej tachymetrii bezreflektorowej, która służy jako dane referencyjne. Niedoskonałości geometryczne powłoki hiperboloidalnej wieży chłodniczej zostały określone poprzez odniesienie zbiorów obserwacji TLS do zmodyfikowanego modelu hiperboloidy, dostosowanego do powierzchni zewnętrznej poprzez uwzględnienie rzeczywistego, zmiennego rozkładu grubości powłoki. Statystycznie potwierdzona zgodność wyników analizy geometrii powłoki, przeprowadzonej na podstawie danych uzyskanych za pomocą dwóch skanerów o różnych parametrach, wykazała brak wpływu układu pomiaru odległości zastosowanego w instrumencie skanującym na skuteczność wykrywania niedoskonałości geometrycznych struktury hiperboloidalnej. Wyniki analiz kształtu powłoki chłodni kominowej były zgodne z informacjami o stanie geometrycznym konstrukcji, zebranymi w archiwum firmy. Mapy niedoskonałości wygenerowane na podstawie danych uzyskanych za pomocą skanera laserowego fazowego i impulsowego ToF jednoznacznie potwierdziły odkształcenia krytycznych obszarów konstrukcji, które nie stanowią realnego zagrożenia dla stabilności obiektu.