Küçük ölçekli bir peyzaj araştırmasını nasıl kolayca ve doğru bir şekilde yapabilirim?

özet

Öğleden sonra bir tarafta 1-2 kişinin engebeli arazinin topografisini doğru bir şekilde (+/- 6 ") yakalamasını sağlayacak 'ucuz' (400 $ 'dan az) kiralayabileceğim herhangi bir ekipman var mı?

ayrıntılar

Eşim ve ben, dağlardaki evimizin etrafındaki manzarayı yeniden tasarlamak üzereyiz. Partimiz genellikle 1: 3 eğimde başladı ve bu elbette bina sırasında birçok ilginç şekilde değişti. Küçük tepeler, verandalar, yarı düzleştirilmiş alanlar ve ardından büyük fallofflar var.

Tasarımımızın bir parçası olarak, manzaranın dijital olarak tam olarak nasıl göründüğünü yakalamak istiyoruz. (Daha sonra, mevcut sınırları ve çevresindeki konturları dikkate alarak bilgisayarda ne istediğimizi şekillendireceğiz ve ne kadar kire ihtiyacımız olduğunu veya kaldırmamız gerektiğini kabaca göreceğiz.)

Bu hafta sonu, her 10 'kabaca bir yükseklik ızgarası örnekleyerek, dizeler ve kutuplarla bir "getto" anketi gerçekleştirdik. Elde ettiğimiz sonuçlar, arazinin makul görünümlü bir gösterimini oluşturdu. Bununla birlikte, 10 'örneklemesi zevklerim için biraz fazla kaba ve daha da önemlisi, ölçüm kutuplarımız yeterince uzun olmadan veya referans nesneler tükenmeden önce ihtiyacımız olan alanın sadece 1 / 4'ünü örnekleyebildik .

Peki ... Bu görevi kolaylaştırmak için kiralayabileceğim donanım var mı? İdeal olarak, bir direğe binmek, mülkün her yerinde yürümek istiyorum ve her birkaç feet yere yapıştırın, bir düğmeye basın, "bip" sesini duyun. ve +/- 6 "içinde doğru olan bir XYZ örneği kaydettirin. Bunu birkaç saat sonra yaptıktan sonra bilgisayara takıp bir DEM, CSV veya diğer bir noktadaki tüm erişilebilir verileri indiririm -özel biçim.

Görünüşe göre Trimble bu arenada bazı düzgün araçlar sunuyor ve bazı şirketlerin bu tür bir ekipman kiraladığını görüyorum , ancak bir peyzaj araştırması mühendisi uzmanı olmadığım için, hangi ürünlerin benim ihtiyacı vardır.

Bu ürün alanını bilen biri, ne aramam gerektiğini önerebilir mi?

Seçenek 1:

1. Birlikte, en az birinin avludaki herhangi bir yerden düz bir görüş çizgisi olmasına izin veren birkaç nesne (ev, ağaçlar, vb.) Bulun.

2. Bir seviyenin ucuna bir lazer işaretleyici bantlayın (bantlanmış, zemini zeminde duran bir tür monopod olarak kullanabilirsiniz).

3. Bahçede dolaşın, seviye seviyesini koruyun ve lazeri nesnelerden birine doğrultun. Nesneden birisinin ölçümü kaydetmek için bir ölçüm bandı kullanmasını sağlayın. Seviyenizin uzunluğunu çıkarın.

4. Tüm ölçümlerinizi yaptıktan sonra, nesnelerin birbirine göre yükseklik ofsetlerini bulun ve ölçümleri bunlara göre ofsetleyin.

Seçenek # 2: Bir tripod ve farklı görüş noktalarından bir dijital kamera kullanarak çekilen fotoğrafları birleştirmek için PhotoModeler (http://www.photomodeler.com/) gibi bir fotogrametri programı kullanın. Tabii ki, bu uygulamalar inanılmaz pahalı, muhtemelen bahsettiğiniz gadget'lardan daha pahalı. AutoDesk'in fotogrametri uygulamasına erişmenizi sağlayan AutoCAD ürünlerinden birine lisansınız yoksa, ImageModeler 2009 (http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/pc/index?id=11390028&siteID=123112) .

Düz bir düzlemde bir ışık diski gönderen bir lazer seviyesi satın alın veya kiralayın. Yüksek noktada yerden bir ayağa kalkın.

Bir kıstasla (veya ne kadar eğime bağlı olduğuna bağlı olarak iki bantlı) dolaşın. Izgaranızın her noktasında, kıstasta lazerin nereye vurduğunu kaydedin. Lazer çizgisini görmek için geceleri bunu yapmanız gerekebilir.

Verilerinizi diğer cevaplarda belirtilen programlardan birine girin.

Kendiliğinden yayılan lazer çizgileri ile can sıkıcı adımların bazılarını diğer çözümlerden kaldırabilirsiniz. Bununla birlikte, şebekenizi ölçmek hala sinir bozucu.

Edit: Soruyu tekrar okumak Ben aslında büyük bir eğime, yani, büyük bir eğime sahip olmadığını görmedim. Bu noktalardaki derinlikleri elde etmek için iyi bir tırnaklı bir mezuraya veya daha uzun bir direğe (üzerinde bant işaretleri olan çatı tırmığı mı?) İhtiyacınız olacak ve ızgarayı ölçmek daha can sıkıcı. Muhtemelen bu alanları parçalar halinde incelemeniz, lazeri her alanın başında yeni bir yere yerleştirmeniz ve birleştirmeniz gerekecek.

Sağlam bir tripod üzerindeki iyi bir DSLR fotoğraf makinesinin Hızlı ve Kirli bir tesviye geçişi yapıp yapamayacağını merak ediyorum.

Tesviye geçişi ve Rod kullanan temel teknik:

1. Sıfır yer seçin.
2. Geçişi, kafanızın sıfırdan yüksek olduğu konumdan uzağa ayarlayın.
3. Dereceli çubuk (genellikle kırmızı ve beyaz 1 cm işaretleri) sıfıra koyun.
4. Çubuğu görün ve ölçümü kaydedin. Bu, Alet Yüksekliğini (Yüksek) verir.
5. Ölçümü ve kaydı ölçmek istediğiniz her noktada tekrarlayın.
6. Tek bir yerden yapabileceğiniz her şeyi yaptıktan sonra, enstrümanı yeni bölgeye taşıyın ve yeni Hi'yi almak için bilinen bir istasyona bakın.

Matematik:

• İlk karşılaştırmanız için Sıfır değerini varsayalım.
• Merhaba = çubuk üzerinde okuma.
• Bu kurulum noktasındaki diğer tüm istasyonlar Elev = Okuma - Yüksek (karşılaştırmaya göre)
• Bilinen bir istasyondan Hi2'yi belirlemek için, Hi2 = Elev (istasyon) + Okuma.

Aynı sorunla karşı karşıya kaldım - daha kullanışlı hale getirmek için eğimli arka bahçemde teras isteyen. Siteden toprak çıkarmak veya eklemek zorunda kalmamak için teras bölümlerini nerede yapacağımı ve kaç blok satın alacağımı bilmem gerekiyordu. İşte yaptım:

Yöntem Özeti:

1. İlgi alanını incelemek için gerektiği kadar orijin kullanarak pusula okumalarına ve yerçekimi seviyesine göre küresel koordinatlarda topografya toplayın.
2. Excel'de Kartezyen koordinatlara dönüştürün
3. Birden çok veri kümesini ortak bir referans çerçevesine çevirme
4. Verileri en düşükten en yükseğe Z'ye göre sıralayın
5. Verileri istenen kontur çizgisi çözünürlüğüne göre çoklu seriler halinde çizin
6. Kontur çizgilerini doldurmak için trend çizgilerini kullanın veya elle çizin.

Sonuçlar:

Lazer bandı, telefonu ve tripodu olduğu için maliyet sıfırdı. Bir lazer bandının mesafe ve fantezi özelliklerine bağlı olarak 50 ila 150 $ arasında bir maliyeti vardır. Benimki 100 dolardı.

Doğruluk: Veri gürültüsüne dayalı yaklaşık 6 "gibi görünüyor. Ama dürüstçe dikkatli olmak için çok çalışmadım, çünkü süreç beklenmedik bir şekilde asılı durursa çok zaman almak istemedim. hatta lazer ve telefon masonite sıkı sıkılaştırmak Oldukça gevşek idi.Lazer orijini, hataya katkıda bulunan tripodun dönme merkezinde ortalanmadı. Uzun çim nedeniyle lazer her zaman yere çarpmadı Android doğruluğuna gelince, emin değilim, ama gerçekten umursadığımız her şeyin yerel göreceli doğruluk olduğunu öğrenmek için bazı testler yapmak kolay olurdu. derece olarak, oryantasyondaki bir derece farkın bir derece okuma farkı olduğu sürece umurumda değil.

Süre: Üç konumdan 200 veri noktası toplamak için yaklaşık 2 saat.

Alan kaplı derin yaklaşık 8 ayak az varyasyon ile 20 feet tarafından 60 hakkında fit genişliğinde idi.

Detaylar:

1. Verileri toplayın. Eğimli ve yatay kaydırmalı ucuz bir kamera üçayak, bir Bosch lazer bant ve pusula seviyesi uygulaması yüklü Android akıllı telefonumu kullandım. Sehpayı bağlamak için bir platform yapmak için bir parça Masonite kullandım ve telefonu ve lazer bandını fermuarlarla Masonite'a sabitledim. Pusula yönünü kaydedip telefondan eğin ve bir excel forma kağıdındaki lazer bandından uzaklaştırın. Ben benim tripod taşımak bir sonraki yerden görebiliyordu veri kümesine oldukça küçük (aka kesin) bir referans noktası dahil. Bahçede dolaşmak için birkaç kez tekrarlayın. (Aynı orijinal referans noktasını kullanmanıza gerek yoktur, sadece bitişik veri toplama konumları arasında bir referans noktasına ihtiyacınız vardır.)

2. Excel'de, verileri pan veya pusula açısı, eğim açısı ve toplama noktasından uzaklığı topladığınızda sahip olduğunuz küresel koordinatlardan Kartezyen koordinatlara veya (x, y, z) dönüştürün. (Dönüşüm için çevrimiçi olarak basit formüller mevcuttur.)

3. Ortak bir referans çerçevesine çevirin. Sehpamı her hareket ettirdiğimde, kendi kökeni olan yeni bir veri kümesi toplardım ve elbette sadece bir tane istiyorum. Uygun pusula başlıkları ve eğimleri mutlaktır, yani tripodu hareket ettirdiğimde değişmezler. Bu, tüm veri kümelerimin ortak pan ve tilt referans çerçevelerini paylaştığı anlamına gelir, bu nedenle verilerim sadece çevrilmelidir, matris çarpımı gerekmez! Tek yapmam gereken, kesin referans noktası için veri kümeleri arasındaki x, y ve z farkını almak ve bu farkı birincil veri kümesine çevirmek için ikincil kümedeki tüm koordinatlara eklemek. Bu çeviriyi, son veri kümesini sondan sonrakine, sonra sonrakine vb. Ve son olarak da birincil kümeye taşımak için gerektiği kadar yapın. Şimdi tüm veriler tek bir ortak referans çerçevesinde.

4. Verileri en küçükten en büyüğe doğru z değerlerine göre yeniden düzenlemek için Sırala işlevini kullanın.

5. X, y verilerini z aralıklarına göre bir dizi grafikte çizmek için dağılım grafiği grafiğini kullanın. Örneğin, z ile 0 ile 1 feet, 1 ile 2 vb. Arasındaki tüm verileri gruplayın ve hepsini aynı grafik üzerinde çizin. Her arsa bir izo-konturu temsil eder (bunun için daha iyi bir kelime vardır, değil mi?).

6. Veri kümeleri boyunca kontur çizgileri çizmek için eğilim çizgisi işlevini kullanın. Bir çok veri seti için yeterince çevik olmayan çizgiyi çizmek için 6. derece çokgen işlevini kullandım.

Yeni bilgi##

Bahçemin topografik haritalarını oluşturmak için başka yöntemler üzerinde biraz araştırma yaptım. Klasik yöntem bir teodolit, kutuplar, bir bant ve çekül bobs kullanmaktır. Teodolit sadece eğimi ve tavaları (isterseniz eğim ve sapma) çok doğru bir şekilde kaydeden bir teleskoptur. Şimdi günler, insanlar perdeyi ve sapmayı ölçen ve bir kerede mesafeyi ölçen, küçük bir aritmetikten sonra 3D koordinatları aldığınız küresel koordinatlar olan toplam istasyonları kullanıyor. Lazer bant ve telefonumla tam olarak bunu yapıyorum. Kurulumun bir fotoğrafını ekledim.

Bence bu çürük kurulum ile birkaç inç sırayla bekleyebilirsiniz en iyi doğruluk. Sorunlar esas olarak iki.

1. Pusula hataları.
2. Hizalama ve sertlik.

Lazer bant oldukça iyi, bir inç kesir ve adım ölçümü oldukça iyi, .1 derece ya da öylesine. Pusula oldukça kötü. Telefondaki sensör oldukça hızlı sürüklenir ve herhangi bir demirli metal veya elektronik tarafından kolayca bozulur, böylece telefon ve lazer bandı arasındaki kabaca 12 ”ayırma. Ne yazık ki, ayrılık benim kurulum oldukça dayanıksız hale getirdi.

Ama bana arka bahçemin kullanışlı bir resmini veriyor.

Bu veriler karanlıkta, yağmurda toplandı ve telefon lazer bandının hemen yanındaydı. Telefonu sadece zift için kullanarak, daha iyi bir pusula ve daha kabarık bir platform ekleyerek ve tripodun lazer ve zift ekseni arasında bazı üstünkörü hizalamalar yaparak büyük ölçüde geliştirilebilir.

Bahçemde ve evimin içinde, kurulumumla nokta konumlarını ve ayırma mesafelerini hesaplayabildiğim, ardından doğrudan lazer bant ölçümleriyle karşılaştırabildiğim birkaç nokta daha seçerek daha fazla doğruluk testi yaptım.

Telefon, lazer bant ve kamera üçayak ile, lazer ve telefon için daha sert bir montaj ile ve lazer üçayak üzerindeki adım ekseni ile hizalanmış gibi, yatay düzlemde yaklaşık +/- 8 ”alabilirsiniz ve +/- 1 ”dikey olarak 20 '.

İletki için telefon pusulasını değiştirin ve hatalar 3D'de +/- 1 ”değerine düşürüldü. Açıölçer olarak derece okuyan bir marangoz görüş seviyesini kullandım.

Bozuldu ve kullanılmış bir teodolit (260 $) satın aldı ve hatalar 3D'de yaklaşık +/- 3/8 ”değerine düştü. Ve bu, lazer bandını teodolit üzerinde elle tuttuğum, bandın arkasını izleyicinin dönme merkezine yerleştirmeye çalıştığım ve izleyiciden baktığım noktayı göstereceğim.

Bana bahçenizin topo haritasını nasıl oluşturacağınızı soracak olsaydınız, lazer bandını, akıllı telefonu ve marangoz seviyesini, eğim vermenize ve esnemenize ve açıları okumanıza izin veren bir tane öneririm. Transit seviyeleri lazer seviyelerine yol veriyor, böylece ebay'den 100 doların altına alabilirsiniz.

Lazer seviyeleri kullanmayın, sadece eski okul stiline gidin, bir çubuk ve seviye kiralayın (ne kadar olduğunu bilmiyorum çünkü bir mühendislik şirketinde çalışıyorum, bu yüzden onları bir hafta sonu için ödünç alıyorum). Çubuklar oldukça büyük boyutlarda gelir (genellikle 25ft'imizi ödünç alırım), bu yüzden seviyeyi çok fazla ayarlamak zorunda kalmazsınız, dslr fikrinin tavsiyelerini takip eder, ancak bunun yerine düzenli bir seviye kullanarak, çok daha kolay. Zemini, yüksekliklerini almak istediğiniz önceden belirlenmiş işaretlere püskürtebilir veya kazıkları (küçük ahşap parçalar veya kolayca ayırt edilebilen ve numaralandırabilen herhangi bir şey) zemine dökebilirsiniz, böylece tam olarak nerede olduğunu hatırlamak her zaman kolaydır hangi yüksekliklerdir.

Ve eğer mantıklı gelmiyorsa, neden bahsettiğinin daha derinlemesine açıklanması için. Vurduğunuz ilk yükseklik (çubuğun olduğu yerde) yüksekliği 100ft olarak adlandırın (daha kolay başlamak için 0 ile başlarsanız negatiflere girmezsiniz) çubukta 5 ft vurursanız, alet yüksekliğiniz 105ft'dir. Bir sonraki atışta çubuk üzerinde 20 ft diyorsa, çubuktaki yükseklik 85ft olacaktır. Çubuğu o noktada tutuyorsunuz ve seviyeyi avlunun alt kısmında tekrar ayarlıyorsunuz, böylece çubukta sadece biraz okuyabilirsiniz, bu yüzden çubuk hala aynı yerde yeni çubukta 2ft okudunuz seviye için yer. Cihazın yüksekliği şimdi 87ft ve bunu kullanmaya devam edebilirsiniz. Sadece çubuğun sonuna yaklaştığınız her seferde seviyeyi tekrar ayarlamanız gerekir .. İyi şanslar

Bu gerçek zamanlı olarak yatırım yapmaya istekli gibi görünüyor, kutup ve dize yöntemi iyi bir başlangıç, bunu çok ayrıntılı bir ölçeğe götürmek için neredeyse sabit bir noktadan toprakladıklarını araştırmanız gerekiyor (evinize yakın gibi) ... bahçede birçok farklı yerde üretici kutup tutan biri var.

Devlet işçilerinin bunu her zaman yolları ve otoyolları araştırırken yaptığını görüyorsunuz. İyi mesafe ve percice açı ölçümleri ve biraz matematik (iyi bir excel sayfası burada yardımcı olacaktır) ile bu yapılabilir. Amazon'da anket ekipmanı satıyorlar, ancak muhtemelen daha ucuza yerel olarak kiralayabilirsiniz.

http://www.amazon.com/CST-berger-55-SAL20ND-Automatic-Level/dp/B000YBJ8VW/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1299764646&sr=8-2