Pošalji dokument na e-mail

Otkrili smo da se potreba za geodetima nije smanjila tokom pandemije, a na mnogim mjestima je potražnja znatno porasla. Instrumenti, računari i metode mjerenja nastavljaju povećavati sposobnost i složenost kako bi pomogli u nedostatku kvalifikovanih terenskih ekipa, ali ipak moramo proširiti napore kako bismo pronašli sljedeću generaciju geodeta.

Kako pronaći one buduće geoprostorne stručnjake, sakupljače podataka i stručnjake za geodetske poslove? Odgovor nam je pod nosom, a naša trenutna grupa praktičara treba da iznese riječ. Koja je riječ, pitate se?

Mlađe generacije razumiju tehnologiju bolje od većine geodeta koji rade. Novi uređaji, metode i operacije uvode se brzim tempom, a naši najbolji i najpametniji trebali bi razmotriti upotrebu te tehnologije u sadašnjoj karijeri. Prije toga, trebali bismo se podsjetiti povijesti mjerenja kako bismo bolje razumjeli zašto je tehnologija dobra stvar.

Kako smo došli ovdje? Kratki historijski pogled na merenje

Metode mjerenja, uređaji i instrumenti koje koriste geodeti radikalno su se promijenili u proteklih 50 godina. Instrumenti i uređaji koje koriste geodeti razlikuju se u svojoj funkciji i izlazu informacija. Neki se koriste za fizičko mjerenje udaljenosti od stacionarne tačke do druge, određivanje vodoravnih i vertikalnih uglova na određenom mjestu ili određivanje razlika u stepenima između različitih tačaka. Ostali instrumenti koriste se za određivanje vodoravnih ili vertikalnih položaja za određivanje lokacija i uzvišenja. Svi se ovi instrumenti koriste za prikupljanje pozicijskih podataka o bilo kojem broju objekata, ali kvalitet informacija može varirati ovisno o tehnologiji i metodi koja se koristi.

Uređaji i metode za mjerenje udaljenosti

Alati za merenje udaljenosti postoje vijekovima. Egipćani su poznati po svojim "nosilima konopa", dok je poznato da su rani geodeti u Evropi i Novim kolonijama koristili Gunterov lanac i točak za mjerenje. U ranim 1800-ima izumljene su čelične trake koje zamjenjuju lanac. Ove mjerne trake nastavile su se dobro razvijati i u 20. stoljeću s različitim metalima, stakloplastikom i plastikom obloženom najlonom.

Sredinom 20. vijeka naučnici i fizičari počeli su eksperimentirati koristeći svjetlosne talase kao sredstvo za mjerenje zemaljskih udaljenosti. Ovi eksperimenti doveli su do razvoja prvog elektronskog mjerača udaljenosti (EDM), koji je početkom 1950-ih komercijalno proizvela švedska kompanija Svenska Aktiebolaget Gasaccumulator (AGA). Druge metode elektronskog mjerenja, uključujući mikrotalasnu i infracrvenu talasnu tehnologiju, također su razvijene u godinama nakon uvođenja EDM svjetlosnih valova.

Mnogo godina, EDM se koristio nezavisno od tranzita ili teodolita za mjerenje velikih udaljenosti. Za one kojima je trebalo dosljedno mjeriti velike udaljenosti, izum EDM-a nije samo uštedio vrijeme, već je pružio i mnogo veću preciznost od ručnih mjerenja.

Druge tehnologije su razvijene u drugom dijelu 20. stoljeća, uvodeći geodeta u lasersko skeniranje.

Uređaji za mjerenje uglova

Teodolit T3 predstavljen je 1925. Sa svojim 10,5-inčnim teleskopom ovaj je teodolit imao domet do 60 milja. Naročito se koristio između 1952. i 1984. Geodet je, poput astronoma, neprestano prednjačio u razvoju optičkih instrumenata. Ključ je kombinacija visokog optičkog kvaliteta sa načinom mjerenja horizontalnih i vertikalnih uglova unutar instrumenta. Stvaranje teodolita i tranzita revolucionirali su sposobnost geodeta da precizno mjeri uglove i primjenjuje trigonometrijske funkcije za određivanje matematičkih proračuna. Pored toga, geodetski kompas je takođe razvijen da pomogne u mjerenju ugla - s manje tačnosti, ali većom fleksibilnošću.

Do 1920-ih, tehnologija optičkog teodolita ubrzano se poboljšavala radom švicarskog Heinricha Wilda. Počevši od T2 i T3, ovi instrumenti pružali su tačnost i preciznost koji prethodno nisu bili dostupni geodeti. Ostali proizvođači slijedili su slične instrumente u sljedećih nekoliko decenija i korišteni su zajedno s EDM-om za veća istraživanja. Predviđanje je raslo sa konkurencijom da se vidi koja će kompanija s instrumentima moći spojiti teodolit i EDM u jedan jednostavan za upotrebu, a opet tačan optički instrument.

Predstavljamo totalnu stanicu

Krajem šezdesetih godina prošlog stoljeća, tehnologija je čvrsto ušla u geodetski svijet s nekoliko elektroničkih dostignuća. 1968. godine, Zeiss - njemačka kompanija poznata po sočivima i optičkim sistemima - proizvela je prvi poznati tahimetar, kombinirajući teodolit i elektronski mjerač udaljenosti. Tahimetar je postao poznatiji kao totalna stanica, jer je mogao mjeriti uglove i udaljenosti u jednom instrumentu. Iako donekle nezavršena i teška za upotrebu, totalna stanica Elta 14 predstavila je svijet budućoj generaciji geodetskih instrumenata koji će revolucionirati to polje.

U toku nekoliko godina više proizvođača je razvilo vlastite totalne stanice. Najveća prepreka bila je kombiniranje optike optičkog mjerila sa mjernom osom EDM. Do kraja 1970-ih većina totalnih stanica bila je koaksijalna, pa je mjerenje uglova i udaljenosti vršeno jednim viziranjem.

Robotika je predstavljena početkom 1990-ih, sa dva servo motora za pogon horizontalnih i vertikalnih kretanja totalne stanice. Ovim kretanjima upravljao je sistem za praćenje povezan na stup prizme i sakupljač podataka na daljinu. Ne zahtevajući od ljudskog bića da ostane na mjestu i ručno upravlja totalnom stanicom, osigurala je uštedu troškova i dodatnu efikasnost za terensku posadu.

Pozicije, svi! Pozicije!

Pozicijsko mjerenje nije revolucioniralo samo geodetsku profesiju, već i veliki dio svakodnevnih zadataka. Od nadgledanja vremena putovanja za put do pružanja vašeg mjesta vozaču koji dostavlja hranu, određivanje položaja je ključni element ovih usluga. Satelitska navigacija sada je primarna tehnologija koja se koristi za pozicioniranje, navigaciju i određivanje vremena (PNT) i veliki je dio većine aspekata snimanja.

Daljinsko očitavanje

Ovdje možemo razgovarati o laserskom skeniranju i drugim tehnologijama daljinskog očitavanja. Daljinsko istraživanje je nauka i tehnologija prikupljanja podataka iz daljine. Tradicionalno se to uglavnom radi iz aviona, satelita i plovila. Međutim, tehnologija se proširila tako da većina praktičara sada u kategoriju uključuje upotrebu laserskog skeniranja, lidara, fotogrametrije, hiperspektralnih kamera, batimetričnog sonara i simultane lokalizacije i mapiranja (SLAM). Imajte na umu da su sve ove tehnologije vrste mjerenja; oni nisu vozilo ili instrumenti koji se koriste za mjerenje.

Ovi različiti tipovi senzora mogu prikupiti podatake za milione tačaka u kratkom vremenu. Iako se geodeti prilagođavaju radu s oblacima tačaka i gigabajtima / terabajtima podataka, to je radikalan odmak od naše nedavne prošlosti koristeći samo totalne stanice i GNSS prijemnike. Značajni pomaci u računarskoj obradi, skladištenju podataka i programiranju pojednostavili su manipulaciju oblacima točaka, ali oni ostaju izazovni zadatak za rješavanje čak i novih generacija geodeta.

Autonomna vozila

Hobisti već dugi niz godina grade (i ruše) modele aviona i helikoptera. Većina javnosti ne shvata da je veliki napredak u avionima sa daljinskim upravljanjem bilo uvođenje GNSS tehnologije u sistem leta. Svakako, svi imamo GNSS prijemnike u svojim telefonima, ali sada da budemo uključeni u naše igračke? Ovaj pomalo jednostavan dodatak pretvorio je bespilotne letjelice (UAV) u revolucionarni alat za nekoliko zanimanja, ne samo za geodete. Više kontrole i stabilnosti UAV-a znači proširenu upotrebu za osoblje za hitne slučajeve, pružatelje komunalnih usluga, dostavu paketa i još mnogo toga. Mogućnost programiranja određenog leta pruža UAV-u veću preciznost, ali oduzima element ljudske kontrole.

Još jedno vozilo koje dobija tržišni udio je bespilotna površinska plovila (USV), koja se koristi za izvođenje hidrografskih istraživanja. Kao i njegov rođak UAV-a, USV je neovisan i programiran je da slijedi određenu rutu radi veće tačnosti i preciznosti. Zbog plitkog gaza USV-a, može se koristiti u mnogim područjima koja brodovi s posadom smatraju nepristupačnim.

Dodatni aspekt novije tehnologije koja radi s autonomnim vozilima su sistemi za izbjegavanje sudara. Ovi sistemi su implementirani na novijim bespilotnim letilicama i nastavljaju se poboljšavati, omogućavajući njihovu upotrebu u uskim ograničenjima i prostorima. Imajući radarski signal za izbjegavanje koji okružuje čitav UAV, sudari postaju manje vjerovatni.

Georefereciranje je još jedan napredak koji se uvodi u veći broj UAV-a kako bi se spriječilo njihovo upadanje u neovlaštene prostore, programiranjem u njihova računarska specifična geografska područja koja su zabranjena. Bespilotne letjelice su često programirane za povratak na mjesto polijetanja pod određenim okolnostima.

Ostali tehnološki napredak koji treba uzeti u obzir

Koliko tehnologije imate u svom domu i uredu? Vjerovatno više nego što mislite. Iako se odmah može razmišljati o pametnom zvučniku ili sistemu kućne automatizacije (Alexa, Echo, Nest itd.), druge komponente nude jednostavna, ali produktivna rješenja.

Sistemi daljinskog upravljanja omogućuju vam da provjerite jesu li vaša vrata zaključana i jesu li garažna vrata zatvorena. Ako nije, dodir dugmeta završava posao. Senzori pokreta omogućavaju vam otkrivanje uljeza oko i unutar kuće, naravno. Senzori okoline sada nadgledaju curenje vode, vlagu i plin / ugljen-monoksid i pružaju upozorenja. Što kažete na automatizaciju kuće koja koristi robotsku tehnologiju? Roomba usisavač, automatska sredstva za čišćenje bazena, pa čak i sistemi za pranje prozora koji se aktiviraju kada se na vašim vanjskim prozorima prepozna prljavština, samo su neki od robotskih uređaja u modernom domu.

Precizna poljoprivreda koristi autonomnu kontrolu vozila kako bi povećala preciznost sadnje, prskanja i berbe usjeva. Ovo povećanje efikasnosti dovelo je do većih prinosa i nižih operativnih troškova opreme. Još jedno tržište koje počinje sve više zanimati su robotske kosilice koje funkcioniraju poput Roomba usisavača. Iako su znatno skuplje od ručnih kosilica, nude značajke koje se mogu uzeti u obzir kao kompromisi za vaše vrijeme. Ovisno o vašoj lokaciji i potrebama, mogu se postaviti na tajmere da rade danju ili noću i vraćaju se u bazu kada im se baterija isprazni.

Prilagođavanje današnje tehnologije sutrašnjim geodetskim zadacima

Druga relevantna tehnologija koja se ne uklapa ni u jednu od gornjih tema je inercijalna mjerna jedinica (IMU). Ovi senzori su sada rutinski upareni sa GNSS prijemnicima u UAV-ima kako bi im pomogli da nadoknade nagib i kotrljanje. Zbog svog malog faktora oblika, IMU-ovi će se sve više ugrađivati ​​u druge mjerne uređaje.

Takođe je sigurno reći da će više ručnih uređaja i pametnih telefona imati mogućnost skeniranja lidara, kao što to već čine neki proizvođači. Programeri aplikacija i softvera pišu kod da bi koristili podatke sa ovih uređaja, pa planirajte druge proizvođače hardvera koji slijede Appleov odstvo trenutni najnaprednijih.

Kontrola glasa i pokreta i dalje će biti integrirana u sakupljače podataka i radne stanice. Minimiziranjem fizičkih unosa u sistem unosa, računari će početi prepoznavati obrasce i automatizirati procedure za povećanje efikasnosti. Programabilne glasovne komande tokom prikupljanja podataka na terenu aktivirat će razne postupke (na primjer, određene presjeke kolnika ili lokacije ostrva) i provesti korisnika kroz unaprijed određeni skup koraka. Mogućnosti je bezbroj, ali trebali bismo se pripremiti za iskorištavanje tehnologije.

Podsticanje budućih generacija na geoprostornu karijeru

Geoprostorna karijera mnogo je više od puke geodezije. Našoj profesiji trebaju bistri umovi koji svijet vide drugačije. Sta to znači?

Većina geodetskih zadataka koristi se za izradu 2D rezultata na papiru. Današnji geoprostorni tehničari upravljaju bespilotnim letjelicama, koriste oblake tačaka, izrađuju postojeće uvjete u 3D-u i analiziraju podatke za buduće primjene. Primjenjujući ono što uče s novim uređajima, tehnologijama i softverskim platformama, naše mlađe generacije mogu pomoći geodetskoj profesiji da se razvije u okruženje bogato podacima koje pomaže u olakšavanju promjena na našoj planeti. Ovi napori mogu pomoći u klimatskim promjenama, pružiti bolje podatke za naše zajednice i ponovno okupiti društva.

Naša je profesija mnogo više od prikupljanja podataka; pomaže poboljšati naš svijet boljom analizom podataka i znanjem. Ko to ne bi želio?

https://www.gpsworld.com/surveying-and-the-future-where-is-technology-going/