احتضان المسح بالليزر المحمول ثلاثي الأبعاد

المسح الأرضي:

التكنولوجيا تتقدم بسرعة كبيرة لدرجة أنها تحل محل المساح ببطء، تم التعبير عن هذه المخاوف مرارًا وتكرارًا، حيث أصبح مسح (LiDAR) أكثر سهولة، حيث إن أحدث تقدم في المسح هو المسح الأرضي المحمول بتقنية (LiDAR TMLS)، حيث تجمع هذه التقنية بيانات درجة المسح بسرعات الطرق السريعة وبتكاليف المسح التقليدية، وفي مجال النقل تعد وسيلة أكثر أمانًا لجمع البيانات مع تقليل المخاطر للمشروع بأكمله، لكن لديها مساحون يتساءلون عن طول عمر مهنتهم، حيث يجب تبني ما يُنظر إليه على أنه تهديد بسبب الكفاءة من أجل استمرار عملية المسح، كما يفقد مساحو الأراضي بشكل متزايد أعمال المسح لأنهم لا يتقدمون في تقنيات القياس الحالية.

تغيير مبادئ المسح:

تاريخيًا تشمل التحسينات في مهنة المسح استخدام الحركية في الوقت الفعلي (RTK) وأنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS) لتحل محل أعضاء الطاقم الميداني، كانت محطة التوتال الروبوتية اختراعا علميًا آخر لمساعدة المتخصصين في المسح الذي أدى إلى إنقاص أطقم العمل، وكذلك فعلت الآلة الحاسبة للقيم المثلثية للحقول وأجهزة الكمبيوتر لرسومات (CAD) لكنها في النهاية تم قبولها أيضًا وتستخدم على نطاق واسع اليوم.

الآن يخلق المسح بالليزر ثلاثي الأبعاد المحمول مخاوف جديدة من وجهة نظر مقيدة بشكل مفرط للمهنة، وعلى الرغم من أنه لا يلزم اعتبار (TMLS) كبديل آخر، حيث لا يزال مستقبل مهنة المسح قابلاً للتطبيق إذا تم استخدام التكنولوجيا، حيث إن مهنة المسح تحتضر ولا يوجد مستقبل لها، كما أن الحاجة إلى المعلومات الجغرافية هائلة ومتنامية، ويجب أن تكون المعلومات الجغرافية أكثر حداثة وثلاثية الأبعاد، ويمكن الوصول إليها عبر الإنترنت وما إلى ذلك.

إن فهم التكنولوجيا يتغير باستمرار، وكذلك يجب على أدوات المساح، كما أن المنتج النهائي جيد فقط مثل: البيانات الميدانية الأصلية التي تم جمعها، كما تقيس أنظمة (TMLS) مئات الآلاف من النقاط في الثانية أثناء السفر بسرعات على الطرق السريعة، إن البيانات المجمعة عبارة عن صور ثلاثية الأبعاد كاملة للمساحة التي يتم قياسها، وما كان يستغرق شهورًا الآن يستغرق بضع ساعات فقط في الحقل، يمكن للمساح أو فني (CAD) استخراج الميزات المطلوبة لهذه البيانات في المكتب، نظرًا لأن المساح مدرب على التعرف المكاني يصبح السير في الموقع تقريبًا مفيدًا لعملية استخراج البيانات، تسمح هذه التقنية للمساح باستخراج البيانات في مناطق أكثر من تلك التي كان سيجريها في لقطات تقليدية كل 25 قدمًا.

يتيح توثيق الفيديو والصور الرقمية المصاحبة تحسين عملية ضمان الجودة ومراقبة الجودة من خلال مرجع مرئي مسجل، حيث يسمح هذا للمساح بالعودة إلى الموقع على سطح المكتب بدلاً من إعادة النظر في الحقل لتقديم ملاحظات إضافية مجتمعة، كما يؤدي هذا إلى إنشاء مجموعة من بيانات المسح الأصلية الأفضل للمساحين مع مزايا إضافية.

يجب أن تتعامل فوائد مساحي (TMLS) مع هذه التقنية التي أثبتت جدواها كطريقة لحل المشكلات في هذا المجال، ولقد طورت العديد من المؤسسات معايير أساسية للسلامة والكفاءة والدقة ويتعامل المسح الضوئي بالليزر ثلاثي الأبعاد المحمول مع هذه المعايير بالطرق التالية.

السلامة:

يعمل توثيق سطح الطريق على مستوى المسح بسرعات الطرق السريعة على تحسين السلامة والكفاءة لكل من المسافرين والمساح بالطرق التالية:

• تلغي إغلاق الطرق والممرات.

• تقلل من اضطراب حركة المرور.

• تنهي المشروع بشكل أسرع من الطرق التقليدية.

• تعد طريقة أكثر أمانًا لجمع البيانات.

• تُبقي المساح بعيدًا عن المنطقة الحمراء.

الكفاءة:

نظرًا لأن المساحين الداخليين يوفرون التحكم وفحص اللقطات من خلال الأساليب التقليدية تزداد الكفاءة، ويمكن نقل هذه الفوائد إلى العميل من خلال:

• تسريع جدول مشروع التصميم من خلال جمع البيانات الميدانية بشكل أسرع.

• البيانات المتاحة للاستخراج عند الحاجة ومدى الحاجة إليها وحيثما يلزم.

• التحكم في البيانات المتبقية داخل المؤسسة.

الدقة:

(TMLS) هي تقنية مجربة، أدت التقييمات التي تم إجراؤها في منطقة اختبار (Caltrans) المصممة خصيصًا لتقييم أنظمة المسح بالليزر المحمولة إلى حدوث خطأ (RMS)، حيث كان المسار الذي تم اختياره هو السماح للشركات المتقدمة في تقنية المسح بالليزر المحمول بإجراء تقييم مستقل مقابل نقاط (CalTrans) الكلية التي تم جمعها.

تنفيذ TMLS:

يتقن العديد من المساحين طريقة واحدة فقط لأداء عمليات المسح ويحتاجون إلى توسيع آفاقهم من خلال تعلم حزم برامج متعددة للحسابات الميدانية حتى النهاية والحسابات المكتبية، وهناك مجموعة متنوعة من الخدمات الجديدة التي يمكن للمساح التقليدي إضافتها إلى المهنة لتوسيع الأعمال التجارية من خلال (TMLS).

يقوم المساحون الذين حصلوا على الماسحات الضوئية في الأصل لإكمال عمليات المسح والتفتيش التقليدية بنحت مكانة خاصة بهم في الصناعة من خلال استطلاعات إعادة بناء الحوادث، وجدت الشركات التي تقوم بأعمال الطب الشرعي لسنوات أن المسح بالليزر يمكّنهم من إكمال التحقيقات بشكل أسرع وأكثر شمولاً، ومجرد الوصول إلى بيانات الماسح الضوئي يجعلهم في صدارة المنافسة عند تقديم العطاءات لوظائف جديدة.

المسح بالليزر:

في الماضي وثقت الصناعة المحمولة جواً غالبية مسوحات الخطوط الهوائية، ومن خلال المسح بالليزر المحمول ثلاثي الأبعاد يمكن تحديد موقع الأسلاك التي يصل قطرها إلى 3 مم بدقة وقياس ارتفاعاتها، حيث تسمح البيانات بحسابات التأثير والارتخاء لخطوط الطاقة الكهربائية العلوية.

إن التكلفة التي يتكبدها العميل بين عمليات المسح المحمولة جواً والمتنقلة هي انخفاض كبير، كما أن ما استبدله التحليق في السرعة من الطرق التقليدية أضاف فوائد في التكلفة، كما يمكن بسهولة تكييف تقنية (TMLS) مثل نظام (StreetMapper) خارج المملكة المتحدة في غضون أقل من ساعة للسفن التي توفر مسوحات عالية الدقة للأراضي الساحلية لخصائص المرتفعات بما في ذلك الكثبان الرملية والشرفات الشاطئية والنباتات، كما أن دقة المسح بالليزر ثلاثي الأبعاد تفوق بكثير ما يمكن الحصول عليه من خلال طرق المسح التقليدية.

يتيح الحصول السريع على البيانات من خلال (TMLS) توليد نماذج مدينة ثلاثية الأبعاد لاستخدامها في قضايا الأمن الداخلي وتخطيط الإخلاء، كما يُضاف تلوين النماذج إلى لوحات التخطيط وتسويق معالم المدينة والتوسع فيها، حيث أصبحت نمذجة المدن سريعًا حافزًا مهمًا للحصول على البيانات من خلال تقنيات مثل (Google Earth وMapQuest).

هناك حاجة إلى وقت قيادة قصير نسبيًا فقط لجمع البيانات، بينما لا يتأثر تدفق حركة المرور بشكل كبير، يقلل هذا النهج من التكاليف ومخاطر السلامة على حدٍ سواء، تُمكّن المسوحات ثلاثية الأبعاد للمطارات التي تم الحصول عليها بواسطة (TMLS) المهندسين وأطقم مسح الأراضي بمسح بيانات أسطح المدرج وبناء آثار الأقدام وقياس المسافة وتحديد العلامات والمواقع بالإضافة إلى محطات المسح والممرات ومآزر كل ذلك دون تعطيل الحركة الجوية.

يعتبر التصريح الآلي لتوجيه الشاحنات من أجل ارتفاعات الجسور والتخليص من خلال طرق المسح التقليدية مكلفًا ويستغرق وقتًا طويلاً ويصعب إدارة البيانات المتغيرة؛ بسبب استمرار مشاريع إعادة بناء الطرق السريعة، كما يعد الحصول على دقة درجة المسح لارتفاعات الجسور والخلوص عند سرعات المرور الطريقة الأكثر فاعلية لقياس مختلف الهياكل وخصائص الطرق.

تم الحصول على دقة أفضل من 1/2 بوصة للتخليص الرأسي لهياكل الطرق، حيث إنه مهم للغاية في تخطيط المسار الكبير الحجم، يجب أيضًا الحفاظ على قياسات الخلوص الأفقية، قد يكون جمع هذه البيانات بطريقة تقليدية أمرًا خطيرًا أو يمكن أن يتسبب في ازدحام طواقم العمل المعرضة لمخاطر مرورية خطيرة، كما يجب القيام بالعمل أثناء فترات الراحة المرورية المتاحة، مما قد يؤدي إلى حدوث أخطاء.

تُستخدم استطلاعات الطرق السريعة باستخدام المسح بالليزر المحمول ثلاثي الأبعاد في صيانة وإدارة أصول تكوينات سطح الطريق والشوارع، وذلك من خلال تحديد تشققات الخرسانة والتقطير، يمكن أيضًا الحصول على مراقبة البناء من أجل تحديد الطب الشرعي لوضع حديد التسليح قبل الصب، حيث تسمح هذه البيانات بإمكانيات كفاف السطح الكاملة لقياسات تتويج الطريق.