المدونة

تسريع عمليات المسح الطوبوغرافي للطرق باستخدام حلول تحديد المواقع بدقة RTK متعددة الاستخدامات من Emesent

بقلم كاتي كوس | 23 أكتوبر 2024 الساعة 2:00:00 مساءً

في المسح الطبوغرافي، قد يستغرق التقاط منطقة مفتوحة واسعة النطاق وقتًا طويلاً للغاية، ويصبح الأمر أكثر صعوبة لأن البيانات تحتاج إلى إحداثيات جغرافية، كما أن وضع نقاط مراقبة أرضية أمر غير فعال. إنها عملية يدوية ومؤلمة. تقنيات المسح التقليدية مثل الماسحات الضوئية الليزرية الأرضية والمحطات الكلية دقيقة للغاية، ولكنها بطيئة للغاية. قد يكلف إغلاق الطرق عشرات الآلاف من الدولارات في اليوم.

في حين أن حلول المسح بالليزر المتنقلة SLAM المسح بالليزر SLAM توفر التقاط البيانات بشكل أسرع، إلا أنها عادةً ما تعاني هي الأخرى في المناطق المفتوحة الكبيرة ولكن لسبب مختلف. تحتاج حلول SLAM أو حلول التعريب ورسم الخرائط المتزامنة إلى فهم مكانها بالضبط في العالم الحقيقي من أجل إنشاء خريطة دقيقة. وهذا يمكّنها من إنشاء سحابة نقطية عالية الدقة لأنها تعرف بالضبط مكانها وأين يتجه الليزر. ولكن غالبًا ما تكون المناطق المفتوحة الكبيرة بيئات متكررة أو متناثرة حيث توجد ميزات محدودة يمكن لحل SLAM أن يلتقطها لتحديد مكانها. يؤدي ذلك إلى "انجراف" خوارزمية SLAM ليزر SLAM )، مما يجعل سحابة النقاط الناتجة أقل دقة ولا تعكس الواقع.

RTK هو الحل

تعمل تقنية RTK أو الحركية في الوقت الحقيقي على حل هذه المشكلة، ولهذا السبب تم تمكين Hovermap بتقنية RTK للمسح باستخدام الطائرات بدون طيار والمركبات وحقيبة الظهر. يوفر هذا التكامل سير عمل مبسطًا وسريع التتبع يعمل على أتمتة إنشاء سحب نقطية دقيقة ذات مرجعية جغرافية عند مسح مناطق كبيرة أو محدودة المعالم أو البيئات الصعبة حيث لا يمكن تحقيق أهداف التحكم الأرضية.

بالنسبة لمسح المركبات، Hovermap تقنية RTK عبر حامل بسيط يمكن تثبيته على أي مركبة بواسطة أقدام مغناطيسية أو فراغية. تعدد استخدامات Hovermap الاحتمالات لا تحدها سوى خيال المستخدم. نوفر أيضًا مجموعة اختيارية تتيح للمستخدمين تثبيت الوحدة بشكل أكثر أمانًا عن طريق ربطها إذا لزم الأمر. 

تدعم Hovermap حاليًا أجهزة استقبال Trimble R10/R12 وR12i وR12i وEmlid RS2/RS2+/RS3 GNSS وسنواصل التوسع في ذلك لضمان حصول المستخدمين على الإسناد الجغرافي أينما كانوا في العالم. بدلاً من ذلك، إذا كان هناك جهاز استقبال أساسي في الموقع، يمكنك أيضاً الاتصال بالمحطة الأساسية المحلية.

التركيز على تجربة المستخدم

نعلم من المستخدمين في هذا المجال أنه من المهم جدًا فهم أنهم يجمعون البيانات التي ستوفر لهم النتائج والرؤى التي يحتاجونها. لذلك بذلنا الكثير من الجهد في تحسين تجربة المستخدم، بما في ذلك تمكين مراقبة جودة RTK في الوقت الفعلي. وهذا يوفر فهمًا لدقة الإسناد الجغرافي التقريبية التي يمكن توقعها في مرحلة ما بعد المعالجة، ويمنح المستخدمين الثقة في حصولهم على النتائج التي يحتاجونها. 


لكن الأمر لا يتعلق فقط بسحابة النقاط، بل بما يمكنك فعله بها. يمكن دمج بيانات Hovermap مع مصادر أخرى لإعطاء المزيد من السياق أو فهم ما يحدث على الأرض. يسمح مرفق GoPro Max للمستخدمين بالتقاط صورة بزاوية 360 درجة للبيئة في نفس الوقت واستخدام نفس المسح لتلوين سحابة النقاط إذا كان اللون مطلوباً، مما يساعد المستخدمين:

  • توليد صور بانورامية تجول في البيئة المحيطة
  • الحصول على مزيد من السياق عند رسم سحابة النقاط في Revit
  • تقديم منتج مصقول وجمالي لعملائهم

تفتح ميزات المعالجة مزيدًا من القيمة مثل القدرة على إزالة نزيف السماء الأزرق الذي غالبًا ما يتم التقاطه عند استخدام كاميرات 360، وتصفية الأجسام المتحركة، مما يمنحك نتائج أنظف وأكثر وضوحًا من خارج الصندوق. 

لقد ركزنا أيضًا على جعل Hovermap سهل الاستخدام، بدءًا من تثبيت النظام وحتى جمع البيانات، حتى يتمكن المستخدمون من تحقيق مخرجات رائعة بغض النظر عن قدراتهم التقنية.

النتائج المحسّنة

ومن المزايا الأخرى أن Hovermap سيقوم بالتبديل تلقائيًا بين RTK و SLAM لضمان الحصول على سحابة نقطية أكثر موثوقية وقوة. على سبيل المثال، قد تتداخل المباني أو الجسور العالية مع رؤية الأقمار الصناعية أثناء مسح المدينة مما يؤثر بدوره على جودة دقة RTK. للتغلب على ذلك، أثناء المعالجة، ستختار Emesent Aura ديناميكيًا إما البيانات المرجعية RTK أو SLAM اعتمادًا على أيهما أفضل جودة للموقع لتقديم أعلى جودة للنتائج. سيختار Aura نظام RTK عندما تكون التصحيحات مواتية، وسيتحول تلقائيًا إلى SLAM عندما لا تكون كذلك.

دقة مثبتة

لقد عقدنا شراكة مع شركة أوريون للحلول المكانية المستقلة لفهم دقة Vehicle RTK من خلال التقاط البيانات على امتداد 2 كيلومتر من الطريق. تم إعداد تصحيحات RTK باستخدام محطة قاعدية محلية بخط أساس يبلغ طوله كيلومترًا واحدًا. لم يتم استخدام أي نقاط تحكم أرضية في معالجة مجموعة البيانات.

حقق الحل معدل RMSE أفقيًا قدره 30 مم ومعدل RMSE رأسيًا قدره 16 مم. ويوضح الجدول أدناه الدقة المحققة مقابل نقاط التحكم عند النسبتين المئويتين 68 و95.

  الدقة الأفقية (XY) الدقة الرأسية (Z)
68% من النقاط 0.031m 0.018m
95% من النقاط 0.051m 0.026m

اختيار الأداة المناسبة للمهمة

نحن نعلم أن العديد من العملاء لديهم أدوات متعددة في مجموعة أدواتهم وسيختارون الأداة المناسبة للمهمة. مزود الخدمات الاستقصائية Geotwin في أستراليا هو أحد الأمثلة على ذلك.  بالنسبة لمسح تضاريس وأشجار منطقة واسعة، فإن كثافة النباتات تعني أن التصوير الفوتوغرافي بالطائرات بدون طيار وحده لن يحقق النتائج المطلوبة. لذلك، لتغطية المناطق غير المناسبة للتصوير الفوتوغرافي بالطائرات بدون طيار، استخدموا Hovermap حقيبة الظهر، واستخدموا Hovermap RTK للمسح الضوئي المثبت على المركبة والمحمول باليد. لإنشاء الناتج النهائي، قاموا بدمج عمليات المسح معًا. 

Hovermap مرونة Hovermap لـ Geotwin القدرة على اختيار القيادة في منطقة ما إذا لم يتمكنوا من الطيران فيها، أو المشي في منطقة ما إذا لم يتمكنوا من القيادة فيها - واتخاذ هذا القرار على الفور اعتمادًا على الظروف السائدة في الموقع في ذلك اليوم. وقد وفر ذلك قيمة كبيرة، وجعل المسح أسهل وأسرع بكثير، حيث تم الانتهاء من جمع البيانات في يوم واحد مقابل ثلاثة أسابيع كانت ستستغرقها عملية المسح باستخدام محطة شاملة أو ماسح ليزر أرضي.