الوقت التقديري للقراءة: 6 دقائق
لآلاف السنين، طور الانسان أدوات وتقنيات مختلفة للمسح والقياس ورسم الخرائط لمناطق الأرض. من بين الأدوات التي تم استخدامها ووثقت في التاريخ القديم، الحبال والسلاسل الخاصة مثل مستقيمات الحبال التي استخدمت في بناء الاهرامات العظيمة في مصر وأداة القياس الرومانية جروما وسلسلة غانتر. مع تقدم الصناعات تم تلبية حاجة قياس الزوايا باستخدام الثيودوليت الحديث جنباً الى جنب مع طريقة التثليث. ثم تم تقديم التيلومتر أو قياس المسافة الالكترونية بالموجات الدقيقة لقياس المسافات الطويلة. تم تقديم المحطة الكلية في السبعينات والتي تجمع بين قياس المسافة والزاوية. في التطورات الأكثر حداثة، يتكون نظام تحديد المواقع العالمي من مجموعة من الأقمار الصناعية يستخدم طريقة التثليث لقياس المسافة والزوايا بدقة بين إشارة الأقمار الصناعية ومحطة أساس ثابتة وهوائي متحرك مما يتيح المسح السينمائي في الوقت الحالي.
جدول المحتويات
كيفية تنفيذ مسح جوي باستخدام الطائرات بدون طيار (UAV)
كيفية تنفيذ مسح جوي باستخدام الطائرات بدون طيار (UAV)
- اختيار الدرون والمستشعرات
اختر الطائرة بدون طيار والمستشعرات المناسبة مثل LiDAR، التصوير الفوتوغرامتري، الحراري، أو متعدد الأطياف.
- تخطيط الرحلة
قم بتحديد مسارات الطيران، الارتفاع، ونقاط التحكم الأرضية (GCPs) باستخدام برامج مثل DJI Terra.
- التحقق من الأنظمة
تأكد من الالتزام بأنظمة المجال الجوي والحصول على التصاريح اللازمة.
- إعداد نقاط التحكم الأرضية (GCPs)
لضمان دقة عالية وربط البيانات بالإحداثيات الجغرافية.
- الطيران وجمع البيانات
نفّذ رحلات الطيران بأمان مع جمع الصور وبيانات المستشعرات.
- معالجة البيانات وتحليلها
استخدم برامج الفوتوغرامتري والذكاء الاصطناعي لإنشاء نماذج ثنائية وثلاثية الأبعاد، وتصنيف البيانات، وإعداد التقارير.
المسح الأرضي مقابل المسح الجوي
اليوم، تظل الأدوات القياسية التي لاتزال تستخدم هي الثيودوليت، والمحطة الكلية ونظام تحديد المواقع العالمي الأكثر شيوعاً. شهد نظام تحديد المواقع العالمي والكاميرات، حيث أصبحت الطائرة الهوائية هي الهوائي المتحرك الثاني لنظام يوثق موقع الصور التي يتم التقاطها بواسطة الكاميرا المثبتة على الطائرة. تتم معالجة الصور وبيانات مواقعها الجغرافية عبر برامج التصوير الفوتوغراميتري لإنشاء العديد من مجموعات البيانات المفيدة مثل خرائط ثناية الأبعاد ونماذج ثلاثية الأبعاد، وهي طريقة معروفة الان باسم المسح والرسم الجوي. ونظراً لأنه يمكن تركيب أنواع مختلفة من الحساسات على الطائرة، تم استخدام تقنية الرسم الجوي بالليدار والحساسات المتعددة الطيفية الحرارية والعديد من الحساسات الأخرى لإنشاء خرائط محددة وكاميرات لصناعاتها الخاصة. على سبيل المثال، يساعد تصوي الليدار في إنشاء تمثيل دقيق لتضاريس الأرض بغض النظر عن النباتات الموجودة.
في العقد الماضي، جاءت التطورات الرئيسية في مجال المسح الجوي والرسم الخرائطي بشكل رئيسي من تطورات في مجال الطائرات اللاسلكية مثل (DJI Matric 300 RTK) أو أنظمة الطائرات اللاسلكية المسيرة حيث انتقلت الصناعة من الاعتماد على طائرات مدنية كبيرة ومكلفة للمسح الجوي الى استخدام طائرات صغيرة وارخص بكثير مما جعلها أداة مفيدة في مجموعة أدوات المساحين.
على عكس ما قد يعتقده البعض، فإن هذه الأدوات والتطورات التكنولوجية تهدف إلى مساعدة المساحين لا استبدالهم. إحدى المزايا الرئيسية لـ المسح الجوي بواسطة الطائرات بدون طيار مثل الطائرات متعددة المراوح كـ Matrice 300 RTK أو Phantom 4 RTK هي سهولة قيادتها، مما يسهل على المساح التكيف معها، بينما يصعب تدريب الطيارين على إنتاج البيانات الطبوغرافية. ومع ذلك، لا يقتصر دور المساحين على جمع البيانات فحسب، بل يقومون أيضًا بتفسيرها والمساهمة في عملية اتخاذ القرار.
لن تحل أدوات المسح الجوي محل أدوات المسح الأرضي مثل المحطة الشاملة (Total Station) ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، بل هي امتداد لمجموعة الأدوات حيث تكون كل أداة مناسبة لمواقف معينة. ستظل المحطات الشاملة أو أنظمة GPS تُستخدم لعدة مهام مثل نقاط التحكم الأرضية (GCPs) التي تعمل كنقاط مرجعية جغرافية لتحسين البيانات التي تجمعها الطائرات بدون طيار.
ستكون معدات المسح الأرضي ضرورية أيضًا لتحديد نقاط الحفر فعليًا على الأرض، على سبيل المثال. ولكن عندما يتعلق الأمر بمسح مناطق واسعة، فإن الطائرات الرباعية بدون طيار (quad-copter UAVs) ستكون الأداة الأكثر كفاءة. لذا، بدلاً من أخذ نقاط عديدة تستغرق وقتًا وجهدًا بشريًا لعمل خريطة لمنطقة واسعة، يمكن إجراء مسح سريع بواسطة DJI Matrice 300 RTK ورسم خريطة لمساحة 2 كيلومتر مربع في أقل من 40 دقيقة.
ومع ذلك يمكن معالجة بيانات رسم الخرائط الجوية من خلال العديد من البرامج المختلفة مثل دي جي اي (DJI). تيرا للتخطيط وإعادة الإنشاء، ونتج عن ذلك أنواع مختلفة من الخرائط المفيدة مثل خرائط الخطوط المتساوية، وخرائط التضاريس، ورموز الألوان، ونموذج السطح الرقمي، ونموذج الارتفاع الرقمي ثلاثي الابعاد.
تستخدم برامج التصنيف أيضًا قدرات الذكاء الاصطناعي لتحديد الكائنات المختلفة التي تلتقطها المستشعرات المتنوعة. على سبيل المثال، عند تشغيل برنامج تصنيف على صور لشارع التقطتها كاميرا DJI Zenmuse P1 للتصوير المساحي أو حمولة DJI LiDAR Zenmuse L1، سيقوم بتصنيف الطريق، وعلامات الطريق، والنباتات، والشجيرات، والأشجار، وأعمدة الإنارة، وأعمدة شبكة الكهرباء، والسيارات، والبشر، والأرصفة، وصناديق القمامة، وغيرها الكثير.
لاتقوم برامج المعالجة فقط بتصنيف الكائنات ولكنها تكتشف ايضاً بعض العيوب وفقاً لمعايير خاصة، على سبيل المثال، باستخدام DJI Zenmuse) H20T Payload) بقدرة تكبير 200 مرة وتقنية تراكب الكاميرا الحرارية يساعد في تفتيش وتحديد مجموعة واسعة من الأصول. الجانب الأكثر أهمية في المسح الجوي باستخدام طائرت الدرون مثل (M300 RTK) هو إعادة انتاج دقيق لهذه المسوح اذا لزم الأمر، مما يمنح هذه البرامج القدرة على مقارنة البيانات التي تم جمعها بنفس الطريقة ولكن في أوقات مختلفة وبالتالي يتيح ذلك مراقبة التقدم واعداد التقارير.
الخلاصة
للتلخيص، الفائدة التي لا تضاهى في المسح الجوي والتي تتمثل في جمع البيانات البصرية التي يمكن إعادة انشاؤها رقمياً لتسهيل التحليل، فإنه يمكن جمع أنواع متخلفة من ادخالات البيانات كما ذكر. من بين المزايا الاخرى، تتضمن الدقة العالية وسهولة استخدام البيانات المجمعة، وجمع البيانات من المناطق الخطرة مما يزيد معامل السلامة للمساحين بمقدار مائة ضعف. جميع هذه المزايا تجعل من الصعب على شركات المساحة أن تقاوم فوائد متعددة مثل ماتريس (Matrice 300 RTK)
الأسئلة الشائعة حول المسح الجوي
لا، بل يُكمل الدرون أدوات المسح الأرضي مثل أجهزة Total Station للحصول على أفضل دقة.
يمكن لطائرات متعددة المراوح مثل DJI Matrice 300 RTK تغطية حوالي 2 كم² خلال أقل من 40 دقيقة.
تشمل LiDAR، كاميرات الفوتوغرامتري، المستشعرات الحرارية، ومتعددة الأطياف.
نعم، خاصة في المناطق الخطرة، حيث يساهم بشكل كبير في تحسين سلامة فرق العمل.
هل ترغب في الاستفادة من تقنيات المسح الجوي باستخدام الدرون؟
تواصل مع تسعـة أعشـار اليوم واكتشف كيف يمكن للمسح الجوي بالدرون أن يوفر بيانات دقيقة بسرعة عالية، ونماذج ثلاثية الأبعاد متقدمة تدعم التخطيط والمراقبة واتخاذ القرار بكفاءة.
