مستقبل تقنية المسح

ما هي تقنية المسح؟

من عجائب الدنيا القديمة إلى المباني الحديثة التي نسكنها اليوم ساعدتنا تقنية المسح على القياس لآلاف السنين، لقد قطعوا شوطًا طويلاً من استخدام  الحبال في مصر القديمة لكن تكنولوجيا مسح الأراضي لا تزال تتطور، ومثل كل صناعة فمن المقرر أن يتغير مستقبل مسح الأراضي في السنوات القادمة، وذلك ما بين الزيادة في استخدام الطائرات بدون طيار والتحسينات في رسم الخرائط ثلاثية الأبعاد للجوال والتغييرات في إدارة البيانات.

وهناك العديد من التطورات التي تسبق المسح، كما أن الاتجاهات لها آثار على الصناعة التي يمكنها تحسين جمع البيانات، وتغيير نهج تخزين البيانات وتقديم المزيد من المعلومات المرنة التي يمكن الوصول إليها، حيث سنتعلم في هذا المقال الشكل الذي يبدو عليه مستقبل تقنية مسح الأراضي وما تتشكل عليه بعض أهم اتجاهات مسح الأراضي.

استخدام الطائرات بدون طيار:

أصبحت المركبات الجوية غير المأهولة (UAVs) متاحة بشكل متزايد وبأسعار معقولة، مما يجعلها إضافات رائعة لترسانة المساح، قبل توفرها على نطاق واسع كان يُعتقد في كثير من الأحيان أنها باهظة التكلفة للعديد من التطبيقات، وكانت مخصصة للاستخدام العسكري، والآن يقدمون العديد من المزايا على كل من فرق المسح الأرضي والطائرات المأهولة، حيث يمكن للطائرات بدون طيار أن:

• تغطي المساحات الكبيرة في فترة زمنية قصيرة.

• عبور التضاريس الصعبة.

• التقاط صورًا تفصيلية للمناظر الطبيعية التي يصعب الوصول إليها.

• إنجاز مسوحات الأراضي والمسح التصويري ورسم الخرائط ثلاثية الأبعاد والمسح الطبوغرافي والمزيد.

غالبًا ما لا تتمكن الأساليب التقليدية من إكمال هذه المهام سواء بسبب التضاريس المعقدة أو الوقت الضخم الذي تستغرقه الأساليب القائمة على الأرض، حيث يمكن للمساحين الآن الحصول على بياناتهم الجوية بسرعة ودقة باستخدام الطائرات بدون طيار الحديثة، تعمل الطائرات بدون طيار أيضًا على جعل المهمة أكثر أمانًا، لذلك لا يحتاج المشغلون البشريون إلى التحليق فوق أو دخول بيئات خطرة لإجراء القياسات، كما أصبحت الطائرات بدون طيار معيارًا وأقل من “المكافأة” وأكثر من كونها عنصرًا ضروريًا لأعمال المناظر الطبيعية، وقد يصبح استخدامها قريبًا معيارًا صناعيًا.

وغالبًا ما تُستخدم الطائرات بدون طيار أيضًا  في السجل المساحي، مما يفتح مجالًا كبيرًا للاستخدام، بالإضافة إلى ذلك يمكنهم توفير بيانات تتكامل مع برامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) لبناء نماذج لتطوير الأراضي وإدارتها، فائدة أخرى لاستخدام الطائرات بدون طيار هي أنها يمكن أن توفر مجموعة متنوعة من الصور لتسجيل بيانات وهياكل الأرض.

البيانات التي يمكن جمعها من الطائرات بدون طيار:

• خرائط أورثوموزايك ثنائية الأبعاد: يتم تجميع الصور معًا من طائرة بدون طيار لإنشاء عرض جوي من أعلى إلى أسفل.

• خرائط تقويمية ثلاثية الأبعاد: يتم تجميع الصور معًا لتجميع عرض ثلاثي الأبعاد للفضاء.

• نماذج ثلاثية الأبعاد: يتم إنشاء نماذج مفصلة من برنامج خرائط قوي.

• الخرائط الحرارية: يتم تسجيل وتحديد بصمات الحرارة غير الطبيعية في منطقة ما.

• سحب نقاط LiDAR: سنتحدث أكثر عن LiDAR في القسم التالي، ولكن يمكن للطائرات بدون طيار مساعدتك في إنشاء سحابة نقطة عالية الكثافة للاستخدام مع هذا النظام.

• الخرائط متعددة الأطياف: يمكن أن توفر البيانات خارج نطاق الضوء المرئي مجموعة متنوعة من الاستخدامات بما في ذلك الكشف عن الصواريخ وتصوير الأقمار الصناعية.

• نمذجة معلومات البناء (BIM): يتم الجمع بين نماذج برمجية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة أو نماذج ليزر مع كائنات BIM مسبقة الصنع، يمكن أن تساعد هذه المعلومات في تحديد الاختلافات والاستجابة وفقًا لذلك.

عندما يتعلق الأمر بتحقيق أكبر قدر ممكن من الدقة يمكن للطائرات بدون طيار استخدام أدوات إضافية مثل الحركية في الوقت الحقيقي (RTK) وتحديد المواقع الحركية بعد المعالجة (PPK)، كلاهما تقنيات تحديد المواقع والتي يمكن أن تحسن دقة البيانات باستخدام المعلومات من الأنظمة القائمة على الأقمار الصناعية.

رسم الخرائط ثلاثية الأبعاد للجوال:

يمكن أن توفر أنظمة رسم الخرائط المحمولة صورًا مفصلة للغاية في وقت قصير، حيث إنها مرنة وتسمح لك بإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد من مجموعة متنوعة من البيئات، كما يمكن تفصيل جميع المناطق الداخلية والخارجية وتحت الأرض على نطاق واسع باستخدام تقنية رسم الخرائط.

من السهل إلى حد ما جمع البيانات الجغرافية المكانية واستخدام الحلول البرمجية لرسم خرائط سريعة وبسيطة، يمكن للمساحين إنشاء نسخ طبق الأصل رقمية بدون معدات مرهقة أو الحاجة إلى الانتظار لساعات لرؤية النتائج، تجعل خيارات المعدات المتنوعة والأجهزة المحمولة والتسجيل الجوي رسم الخرائط ثلاثية الأبعاد المتحركة نهجًا فعالًا للعديد من مساحي الأراضي.

يمكن أن تكون العديد من المواقع التي يزورها المساح خطرة أو يصعب الوصول إليها، بينما يمكن أن يقضوا وقتًا ثمينًا ومالًا في محاولة الوصول إلى المنطقة سيرًا على الأقدام واستخدام الأدوات الأرضية التقليدية، فإن الخيار الأكثر فعالية هو استخدام الطائرات بدون طيار، بالإضافة إلى ذلك فإن هذه الطريقة تبقيهم بعيدًا عن أي تضاريس غادرة.

وبالمثل إذا احتاج المساح إلى عمل نموذج لمنطقة واسعة فيمكنه توصيل أجهزة التسجيل الخاصة به بمركبة والتنقل عبر الموقع بهذه الطريقة، كما أن التقديم لوظيفة يكون أقل ضرائب بدنية ونتائج أسرع. تتطلب هذه الأساليب القليل من التدريب ويسهل تشغيلها للمستخدمين الجدد.

كما يتوفر رسم الخرائط ثلاثي الأبعاد للجوال بدون استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وفي منتجات متينة ومقاومة لرش السوائل مما يوفر مرونة إضافية، يمكن أن يساعدك هذا النوع من المنتجات في تحديد الأماكن التي يصعب الوصول إليها سواء كانت مظلمة أو رطبة أو خطرة من خلال عدة طرق مختلفة. وغالبًا ما تُصنع الأدوات لتكون خفيفة ومحمولة لسهولة الاستخدام.

ومن أبرز مزايا هذا النوع من الخرائط نتائج فورية، حيث يمكنك تحويل بياناتك إلى صور ثلاثية الأبعاد بسرعة، مما يقلل الوقت المستغرق لرؤية النتائج، تميل برامج الخرائط ثلاثية الأبعاد أيضًا إلى تقديم ميزات تنظيمية قوية مثل: تجميع البيانات في المشاريع وإدارة التحميلات الفردية تلقائيًا، يمكن أن تمتد هذه المنظمة إلى الأجهزة المحمولة بما في ذلك التطبيقات والمكونات الإضافية لجهات خارجية، حتى أن البعض يوفر ميزات مثل القياسات الآلية وتدفق عمل مخزون الأصول وتمويه الوجه لتقديم المزيد من نهج الكل في واحد.

الوصول إلى البيانات:

هناك تقنية أخرى متنامية وهي (LiDAR)؛ وهو شكل من أشكال المسح بالليزر ثلاثي الأبعاد، يرمز (LiDAR) إلى اكتشاف الضوء وتحديد المدى ويستخدم الليزر النبضي في الضوء فوق البنفسجي أو المرئي أو القريب من الأشعة تحت الحمراء لقياس المسافات المتغيرة من الأرض أو الأشياء القريبة.

تتكون الآلة من ليزر وجهاز استقبال GPS خاص وماسح ضوئي، وعادة ما تستخدم الطائرات والمروحيات لجمع بياناتها عبر مناطق واسعة، تجمع طريقة الاستشعار عن بعد هذه المعلومات من نبضات الضوء وغيرها من البيانات التي تم جمعها من النظام الجوي لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد مفصلة أو جمع معلومات المسح حول الخصائص الفيزيائية للأرض.