التقنيات الجديدة والمتطلبات المتغيرة أحدثت نقلة نوعية في عمليات المسح الحديث. التطور التكنولوجي السريع يمتد إلى ما هو أبعد من القياس ليشمل الحوسبة والاتصالات ورسم خرائط البيانات الجغرافية المكانية.
منذ زمن بعيد، وجد المساحين أنفسهم أمام الحاجة إلى حصر حدود الممتلكات ، وتنفيذ الاستكشاف ووضع الخرائط للتخطيط. مع نمو الاقتصادات والسكان ، عاصر المساحين الطلبات المتصاعدة للحصول على معرفة أوسع ودقة أعلى. نشهد اليوم تطورات تقنية تؤثر على المساحين بطرق غير متوقعة. تمتد التطورات التكنولوجية السريعة إلى ما هو أبعد من القياس لتشمل الحوسبة والاتصالات ورسم خرائط البيانات الجغرافية المكانية. جعلت هذه التغييرات المعلومات الجغرافية أكثر سهولة. ونتيجة لذلك ، أولى المجتمع أهمية متزايدة للمعلومات الجغرافية المكانية الدقيقة ، والمناسبة من حيث التوقيت ، والسهلة الاستخدام. لتلبية المطالب ، يتغير دور المساح بسرعة. وبعيدًا عن الممارسات العريقة في قياس الممتلكات والبناء ، فقد نما المسح ليشمل إدارة المعلومات المكانية وتفسيرها وتحليلها وتصويرها. يجب على المساح توجيه مستهلكي البيانات الجغرافية المكانية العاملين في مجموعة متنوعة من التخصصات ذات الصلة. من خلال كل ذلك ، يجب على المساح الحفاظ على مستوى عالٍ من سلامة البيانات.
تطور أجهزة المساحة من الشمس إلى ميكانيكا الكم
بدءًا من العقرب (عصا بسيطة في الأرض) والخشب والخيط ، تطورت أدوات المسح لتشمل الأجزاء المعدنية للبوصلة والسلاسل والقضبان. ثم دخلت التلسكوبات ، التي تتطلب زجاجًا شفافًا ، فالمسح في القرن الثامن عشر. تم استخدام الأدوات المصنوعة من هذه المواد الأساسية في المسوحات المبكرة العظيمة للعصر الحديث وظلت تقنيات الآلات المهيمنة خلال القرنين التاسع عشر والعشرين.
شهدت تقنية المسح تغيرًا سريعًا في الخمسينيات من القرن الماضي ، بدءًا من القياس الإلكتروني للمسافة (EDM) على أساس الضوء والميكروويف. بحلول نهاية القرن العشرين ، ظهر GPS (نظام تحديد المواقع العالمي) و GNSS (نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمي) للعب أدوار رئيسية في عمليات القياس الخاصة بالمساحة.
اليوم ، تعد GNSS و EDM (مع نسلها عالي السرعة LiDAR والمسح بالليزر) من المعدات القياسية لتحديد المواقع الاستقصائية. كما أضافت التقنيات الجديدة الحديثة بما في ذلك المستويات الرقمية والمسح الجوي والمسح التصويري الرقمي والاستشعار عن بعد إلى هذا المزيج.
على الرغم من التطورات الثورية في القياس وتحديد المواقع ، كان التغيير الأكثر أهمية هو قدرة المساح على التقاط وإدارة واستخدام المعلومات المكانية.
- أصبحت أجهزة الكمبيوتر الميدانية صغيرة وعرة وقوية ويمكن توصيلها بالمكتب عن طريق الاتصالات اللاسلكية.
- أصبحت أدوات الإدارة والتحليل والتصور أسرع وأكثر مرونة وأسهل في الاستخدام. وقد اجتمعت هذه التحسينات في الأجهزة والبرامج لتقديم فوائد كبيرة للمساحين وعملائهم.
مكنت التطورات في تقنيات الحوسبة من جمع بيانات أكثر اكتمالاً ، وحملات ميدانية أسرع ، وتحليل فوري للبيانات تقريبًا. تتطور البرامج باستمرار لتقديم المزيد من الحلول للتطبيقات المتخصصة. مع التركيز على الحصول على بيانات الموقع وإدارتها ، يتم استكمال الأنظمة بمجموعة من التقنيات. على سبيل المثال ، يمكن أن تقترن أنظمة المسح بالهاتف المحمول والوصول إلى الإنترنت والحوسبة السحابية وقواعد البيانات الجغرافية المستندة إلى الويب. تشمل البيانات الجديدة بيانات ومعلومات التحكم ، والتصوير المرئي والأشعة تحت الحمراء ومتعدد الطيف ، والبيانات الجوية المستشعرة بشكل غير مباشر ، والمعلومات المساحية ومنتجات رسم الخرائط الإقليمية.
لقد كان نمو التكنولوجيا هو الحافز الذي مكّن المساح من التطور أيضًا ، والتغيير من القياس - المترجم الفوري إلى مدير البيانات الجغرافية.
في هذا الدور الموسع ، يمكن للمساح اختيار وجمع ودمج المعلومات والتقنيات لتلبية احتياجات المشروع بأكمله مع الاحتفاظ بالقدرة على البحث في التفاصيل الدقيقة. لنلق نظرة على بعض الأمثلة.
تطوير العقارات والإنشاءات
في دولة بوركينا فاسو الواقعة في غرب إفريقيا ، يمثل الافتقار إلى أنظمة تسجيل وتمليك الأراضي مشكلة خطيرة. وبتمويل من الوكالات الدولية ، تعمل بوركينا فاسو على إنشاء القدرة الجيوديسية والحاسوبية اللازمة لتطوير ودعم معلوماتها المساحية.
قامت الدولة بتركيب تسع محطات GNSS دائمة لتوفير إطار عمل لتحديد المواقع والبيانات الجغرافية المكانية. في بنين المجاورة ، تستخدم الأطقم الميدانية نظامًا مشابهًا لنظام GNSS لالتقاط المعلومات المساحية. في المناطق الريفية ، تقيس أجهزة استقبال GPS المحمولة حدود الملكية والملكية بدقة 20-30 سم (0.6 إلى 1.0 قدم). بالنسبة للممتلكات في المناطق الحضرية ذات القيمة الأعلى ، تجمع أجهزة استقبال GNSS من فئة المسح البيانات بدقة سنتيمترات. بعد التحقق والتحليل من قبل السلطات الوطنية ، يتم تحميل النتائج في أنظمة معلومات الأراضي التي تعمل تحت Esri ArcGIS.
علي الجانب الأخر ، فإن النظام المساحي في ألمانيا ناضج وغني بالسكان. يقوم المساحين الذين يعملون على مستوى السنتيمتر بجمع الوظائف والسمات وفقًا لمواصفات مكتوبة بإحكام. توفر شبكة محطات GNSS النشطة في جميع أنحاء ألمانيا إطارًا للقياس الدقيق في الوقت الفعلي. تتم معالجة المعلومات وتسليمها إلى قواعد البيانات المساحية باستخدام التنسيقات المحددة من قبل السلطات المحلية والإقليمية. لتلبية هذه المتطلبات ، يوجه البرنامج الميداني المساحين من خلال تدفقات العمل اللازمة لضمان جمع المعلومات الضرورية بدقة في هذا المجال.
في موقع البناء ، كان الدور التقليدي للمساح يتألف من التخطيط والتحقق من مشغلي المعدات الثقيلة. ولكن مع ظهور التحكم في الماكينة ، تغيرت وظيفة المساح بشكل جذري.
اليوم ، تكمن قيمة المساح في دعم البناء من خلال عمليات التخطيط التي تستخدمها منظمات البناء. في دوره كمدير للبيانات الجغرافية ، يقوم مساح موقع البناء بإنشاء أو التحقق من التضاريس الرقمية ونماذج التصميم التي تستخدمها الآلات الثقيلة. تشمل الأنشطة الإضافية العمل لضمان قيام الآلات بإنشاء التصميم المطلوب بدقة ، وإدارة الاتصالات في الموقع ، ومراقبة أداء الماكينة الفردية ، وتوفير مدخلات في نموذج معلومات بناء المشروع (BIM).
العاصفة المثالية للتكنولوجيا والثقافة
توضح أنشطة البناء الموضحة أعلاه اتساع نطاق تكنولوجيا المسح ومدى فعالية الأنظمة المختلفة التي يمكن أن تتفاعل لمشاركة المعلومات واستخدامها.
- قبل وقت طويل من بدء البناء ، يقوم المساحون بجمع المعلومات حول العديد من جوانب المشروع المقترح.
- يتم دمج الصور الجوية والمسوحات الأرضية والبيانات المساحية والمعلومات المتعلقة بالبنية التحتية الحالية في قاعدة بيانات جنبًا إلى جنب مع البيانات البيئية وغيرها من البيانات الأساسية.
- تتم مشاركة هذه المعلومات مع فرق التصميم والقرار لتوفير رؤية شاملة للمشروع وتحدياته.
بالنسبة لمراحل المشروع المبكرة ، أصبحت النمذجة ثلاثية الأبعاد جزءًا مهمًا من العملية. إنه يتيح التصميم السريع والتصور للمشروع ومكوناته ويتفاعل بسرعة مع التغييرات التي تحدث بشكل شائع. تم تطوير النماذج ثلاثية الأبعاد باستخدام معلومات من أنظمة الخرائط المتنقلة الجوية أو الخاصة بالمركبات أو من أجهزة الاستشعار الثابتة مثل المحطات الشاملة وأجهزة المسح بالليزر ثلاثية الأبعاد. تتضمن المحطات الشاملة الجديدة كاميرات رقمية تعمل على تبسيط سير عمل جمع البيانات وتوفر صورًا ذات علامات جغرافية لمواقع العمل والظاهرات. عند دمجها مع السحب النقطية ثلاثية الأبعاد ، تساعد الصور في إنتاج نماذج ثلاثية الأبعاد واقعية.
مع انتقال المشروع إلى المرحلة الهندسية ، يتم استخدام GNSS والمحطات الشاملة الآلية والمسح ثلاثي الأبعاد لجمع معلومات مفصلة عن الظروف الحالية. في العديد من المواقع ، سيقوم مشروع بناء بتثبيت شبكة نشطة لنظام GNSS لتوفير إطار مرجعي متسق للمشروع لتحديد المواقع في الوقت الحقيقي على مستوى السنتيمتر. تبقى هذه التقنيات في الموقع من خلال عملية البناء والتفتيش وتوفر شبكة GNSS فوائد للمجتمع المحيط بعد فترة طويلة من انتهاء البناء.
في مشروع بناء كبير ، أهم عنصر مساحي هو شبكة إدارة الاتصالات والمعلومات. تضمن الاتصالات اللاسلكية التي تربط العاملين في الميدان والمكتب تحديث المعلومات.
إحكام الربط بين المسح والتخطيط
- GIS هي أداة إدارة ديناميكية توفر إطارًا جغرافيًا لإدارة واستخدام البيانات من مجموعة من المصادر.
- لا تقتصر مشاركة المساح في نظم المعلومات الجغرافية على جمع القياسات فقط. يقوم المساحون أيضًا بجمع وإدارة السمات الخاصة بالعناصر التي يحددونها جغرافيًا ، باستخدام المستشعرات وتقنيات جمع البيانات التي تتجاوز أدوات المسح العادية.
- يعد هذا تحولًا نموذجيًا للعديد من المساحين ، الذين يعتبرون بالضرورة العلاقات المكانية والمكانة بيانات أولية.
- لكن GIS تقدم فرصًا وفيرة للمساح الذي يفهم أن النجاح المستقبلي يتطلب منهم أن يكونوا متخصصين في البيانات الجغرافية المكانية.
- يمكن أن يحتوي نظام المعلومات الجغرافية على وظائف إدارة البيانات والدقة والتصور اللازمة لدعم احتياجات المسح التقليدية.
- بالنسبة للمساح ، يقدم نظام المعلومات الجغرافية فرصًا تجارية تشمل إنشاء وتعبئة وصيانة نظام المعلومات الجغرافية واستخدامه لإدارة البيانات المساحية والمعلومات المتعلقة بالبيئة الطبيعية والمبنية.
- مع توسع طبقات المساحة وتكثيفها ، فإنها تضخ مستويات جديدة من الدقة والدقة في تصوير نظم المعلومات الجغرافية للعالم المادي.
نظرًا للعلاقة الوثيقة بين المساحة ونظم المعلومات الجغرافية ، فليس من المستغرب أن تكون الأدوات والتقنيات على طريق التقارب. وضع نظام المعلومات الجغرافية باستخدام نظام GNSS - الذي كان في يوم من الأيام مجال الدقة على مستوى القياس والمعالجة اللاحقة - ينتج الآن نتائج ديسيمتر في الوقت الفعلي. على العكس من ذلك ، يشتمل جمع بيانات المساحة عادةً على صور فوتوغرافية وخصائص متعددة وروابط بأجهزة استشعار خارجية. يتجه تقارب نظم المعلومات الجغرافية والمساحة ليشمل سير العمل الميداني والمهام الفردية. يشمل جامعو بيانات المسح الكاميرات المدمجة وأجهزة استقبال GNSS وأجهزة الاستشعار الأخرى للحصول على المعلومات المستخدمة لملء قاعدة بيانات GIS. يمكن أيضًا تبادل بيانات المساحة بسهولة مع أنظمة الخرائط باستخدام SHP أو تنسيقات ملفات أخرى لها جذورها في نظم المعلومات الجغرافية.
أجهزة استشعار جديدة وحلول جديدة
تستخدم أنظمة رسم الخرائط المتنقلة تصوير الفيديو وتصوير LiDAR جنبًا إلى جنب مع بيانات الموقع من أنظمة GNSS وأنظمة القصور الذاتي. تستمر الأنظمة المحمولة جواً في التحسن أيضًا ، مع الكاميرات الجوية والماسحات الضوئية التي تدعمها أنظمة تحديد المواقع للملاحة وإدارة الرحلة والإسناد الجغرافي. يتم دمج البيانات من هذه الأنظمة عالية السرعة ومتعددة أجهزة الاستشعار وإتاحتها لنظام المعلومات الجغرافية والتصميم والتطبيقات الأخرى.
بالإضافة إلى القياس التصويري التقليدي ونمذجة التضاريس ، يمكن استخدام المعلومات من الأنظمة المتنقلة لاستخراج الميزات وإدارة الأصول وعمليات الصيانة. على سبيل المثال ، يمكن لسكة حديدية استخدام خرائط الجوال لجمع معلومات عن حالة مسارها وإشاراتها والأصول الأخرى. يمكن استخدام هذه المعلومات في التخطيط للإصلاحات أو جدولة الصيانة. اتخذ التصوير الجوي خطوة مهمة إلى الأمام مع ظهور مركبات جوية صغيرة بدون طيار (UAV) للتصوير الجوي. باستخدام طائرة صغيرة جدًا وخفيفة الوزن تحلق على ارتفاعات منخفضة ، تلتقط الطائرات بدون طيار صورًا عالية الجودة فوق مناطق صغيرة ومتوسطة. يوفر GNSS التنقل والإسناد الجغرافي. تتم معالجة الصور بتقنيات القياس التصويري التقليدية لإنتاج صور تقويم العظام ونماذج التضاريس الرقمية.
توفر الأنظمة الجوية بدون طيار صورًا منخفضة التكلفة في الوقت المناسب. خطط الطيران مبرمجة مسبقًا وتحميلها في طائرة مستقلة.
الاستنتاج
سيستمر تكامل تقنيات المساحة. تتوفر بالفعل مركبات المسح المتكاملة ، التي تجمع بين GNSS والهدف الإجمالي للمحطة على قطب واحد. تمكّن المحطات الشاملة المزودة بتقنية الفيديو المدمجة المساحين من رؤية ما تراه الأداة بالضبط والتقاط الصور ذات المرجعية الجغرافية لاستخدامها في المسح التصويري و "الاستطلاعات داخل المكتب". تتمتع أنظمة الخرائط المحمولة جواً والمتنقلة - التي لا تزال مبكرة في دورة حياتها التكنولوجية - بآفاق كبيرة لتحسين الأجهزة والبرامج التي من شأنها زيادة التكامل والوظائف والإنتاجية.
في الختام، إنه وضع يربح فيه كل من المساح والعميل. نظرًا لتطور العملاء بشكل متزايد ، فإنهم يدفعون المساح لتقديم مستويات أعلى من المعلومات والتحليل. في الوقت نفسه ، فإن التقدم التكنولوجي في الحصول على القياسات وتطبيقها يمكّن المساحين من العمل كمديرين للبيانات الجغرافية التي يطلبها عملاؤهم ومجتمعاتهم. من خلال اختيار ومزج تقنيات الاستشعار وإدارة البيانات ، يمكن للمساح هيكلة حل جغرافي مكاني أمثل.
وفي نهاية المقال عليك كأخصائي مساحة او مساح او مهندس الأهتمام والألمام بنظم المعلومات الجغرافية حتي تتمكن من القياس والأدارة