أجهزة المحطات المساحية الشاملة

تطورت تقنيات إنتاج المحطات الشاملة في السنوات الأخيرة لتظهر أنواعًا متقدمة من الأجهزة المناسبة للمسح والتطبيقات في مختلف مجالات المشاريع الهندسية.

المحطة الشاملة المتحركة:

تقليديا كان الراصد ھو الذي یقف بجوار جھاز المساحة ویقوم بالرصد وتسجیل القراءات، بینما المساعد ھو الذي یحمل الشاخص (أو العاكس) ویتحرك من نقطة لأخرى.

مع إنشاء أجهزة (EDM) الإلكترونية زادت المسافة بين المراقب ومساعده (المسافة بين الجهاز والعاكس)، لتصل إلى عدة كيلومترات، مما يجعل الاتصال بينهما يتطلب وجود أجهزة لاسلكية مع كليهما.

هذا المبدأ هو الأساس لتطوير محطات متنقلة كاملة، وهي عبارة عن جهاز محطة كامل مركب على قاعدة متحركة بمحرك داخلي، بحيث يمكن للجهاز أن يدور على نفسه أفقيًا 360 درجة تمامًا مع ضمان بقائه في الوضع الأفقي الدقيق، الموضع بفضل المثبت الداخلي (يتم نقل الجهاز عبر وحدة تحكم متصلة لاسلكيًا بنفس المحطة الشاملة).

كما أنه ومن خلال الوحدة مع المراقب يمكن التحكم في نفس المحطة الشاملة حتى لو كان على بعد أميال منه، تعتمد هذه التقنية على مبدأ “تحديد الهدف تلقائيًا أو باختصار (ATR) وهو إمكانية جهاز المحطة الكامل للتعرف على الهدف (العاكس) أثناء دورانه وتحديد موقعه.

لذلك أصبح المراقب هو الذي يحمل العاكس ويتحكم في الجهاز ويقوم تلقائيًا بعملية المراقبة وتسجيل القياسات تلقائياً، وبذلك أصبح العمل الميداني أسرع في التنفيذ، مما يقلل من تكلفة أعمال المسح الميداني، كما يمكن تمييز جهاز المحطة الشاملة المتحرك براديو الاستقبال اللاسلكي والمثبت أعلاه.

المحطة الشاملة بالمسح اللیزري:

تتطلب المسوحات الطبوغرافية تحديدًا سريعًا ودقيقًا لإحداثيات النقاط (X وY وZ) للعديد من المشاريع الهندسية، حيث يمكن أن يتجاوز عدد النقاط المراد مراقبتها المئات في مشروع واحد.

على سبيل المثال إذا كان هناك مشروع هندسي لقطع جزء من جبل صخري، فإنه ينبغي على المساح مواصلة العمل لتحديد كمية الأحجار المقطوعة، وفي هذا المثال سيحدد المراقب إحداثيات مئات النقاط (على هذا الجبل) لرسم خريطة محيطية أو سطح مجسم لها قبل بدء الحفر، ثم يكرر هذا الرفع الطبوغرافي في كل فترة زمنية لحساب حجم الجزء الجبلي الذي تم الحفر فيه.

كما أنه وباستخدام المحطة الكاملة العادية سيستغرق رفع السطح هذا وقتًا طويلاً، حيث تم اختراع جهاز المسح بالليزر الكامل للمحطة، بحيث يمكن لجهاز الليزر (الذي يقيس تلقائيًا المسافة ثم يحسب إحداثيات نقطة المراقبة) التحرك أفقيًا وعموديًا بشكلٍ تلقائي، بمعنى آخر يبدأ المراقب بتحديد مجال الرؤية الذي يرغب في مسح خصائصه (الزوايا الأربع)، وكذلك تحديد المسافة المطلوبة للقياس بين كل من النقطتين المتتاليتين.

كما يبدأ جهاز المسح بالليزر تلقائيًا وباستمرار حتى اكتمال مسح جميع المعالم في مجال الرؤية المحدد، كما يتم تخزين هذه القياسات تلقائيًا في ذاكرة الجهاز. يعتمد هذا النوع من المحطات الشاملة على مبدأ انعكاس الموجة التي يرسلها الجهاز عند الوصول إلى الهدف (أي لا يتم استخدام عاكس مع الجهاز)، مما يجعلها مناسبة لمسح المعالم التي لا يمكن الوصول إليها.

وبالتالي سيكون ناتج المسح بالليزر نموذجًا ثلاثي الأبعاد لمعالم المرصودة، ومن أشهر الأمثلة على استخدامات محطة المسح بالليزر الكاملة: مشاريع الهندسة المدنية التي تتطلب تقدير كميات الحفر والردم، توثيق المواقع الأثرية في حالة نقلها من موقع إلى آخر بحيث يمكن نقلها بنفس الأبعاد والمواقع النسبية.

المحطة الشاملة التصويرية:

تتكون أنظمة محطة التصوير الكاملة من الجمع بين المحطة الكاملة وكاميرا رقمية؛ وذلك لإنتاج جهاز يعتمد على التكامل بين تقنيتي المسح الأرضي ومنطقة التصوير الأرضية. حيث تعد تقنية المساحة التصويرية الأرضية من التقنيات المساحية التي تمكن من تحديد المواقع (الإحداثيات) من خلال صورة فوتوغرافية عالية الدقة سواء كانت صورة تقليدية (مطبوعة) أو صورة رقمية.

كانت فكرة وضع كاميرا علي جھاز ثیودلیت موجودة منذ السبعينات من القرن العشرين، حيث كانت ھناك أجهزة تسمي الثیودلیت التصويري أجهزة (مثل Wild P30 and Ziess 19/1318)، إلا أن هذه الأجھزة توقف إنتاجھا بعد ذلك، وفي أوائل التسعينيات عادت الفكرة إلى الظهور، ولكن تم استخدام المحطة الشاملة كبديل لجهاز المزواة (ثيودليت) وتم دمجها مع كاميرا رقمية عالية الدقة في جهاز واحد.

تستخدم المحطة التصويرية الكاملة في العديد من التطبيقات مثل تقدير كميات الحفر والردم في المشاريع الهندسية، وكذلك أعمال الرفع الطبوغرافية وإنشاء خرائط كنتورية لمساحات كبيرة؛ لأنها تتميز بتقليل الوقت والتكاليف في العمل الميداني.