Innowacyjne rozwiązania do automatycznej inwentaryzacji drzew i budynków na działkach

Thu Feb 23, 2012 1:49 pm   

Witam uprzejmie,

Od czasu do czasu służę pomocą przy nanoszeniu na mapę drzew, budynków,
małej architektury na działkach. Mapy te potem służą do wykonywania
projektów zagospodarowania zieleni. Plany geodezyjne do celów projektowych
często są niedokładne i zawsze są niekompletne, dlatego musimy sprawdzać
wszystko sami i uzupełniać plany (a właściwie, tworzyć je od nowa). Działki
klientów to na ogół maksymalnie 3000 metrów kwadratowych, a długość boku nie
przekracza na ogół 60 metrów. Mapę tworzymy z wykorzystaniem dalmierza
laserowego. Stosujemy dwie metody: a) mierzymy odległość drzew prostopadle
do ogrodzenia albo innych obiektów, b) mierzymy odległość np. z rogów
działki do drzew (metoda triangulacji). Metody te są całkiem dokładne, ale
uciążliwe. Pomiar obiektów na działce 2000 metrów kw. (np. 100 drzew i
krzewów, ze dwa budynki, różne elementy infrastruktury) to nawet 3 dni pracy
dla dwóch osób od rana do wieczora (pomiary oraz przenoszenie pomiarów do
programu komputerowego). Zawsze zdarzają się denerwujące błędy, które
następnego dnia trzeba poprawiać. Zastanawiam się, jak niedużym kosztem
usprawnić sobie pracę. Wymagana dokładność to 10cm. Zakup sprzętu
geodezyjnego dającego dokładność rzędu centymetrów to ok. 20 tysięcy złotych
(nie stać nas na to), a podobno nie zawsze takie urządzenie działa na
terenie zadrzewionym.
Zastanawiam się nad takim rozwiązaniem:
- zbudować mechanizm głowicy (umieszczanej na statywie fotograficznym), na
której instalowałbym dalmierz laserowy,
- głowica obracana byłaby w poziomie przez silniczek elektryczny,
- encoder (do tego przekładnia), który pozwalałby ustawiać kąt w poziomie,
pod którym w danym momencie "patrzy" dalmierz,
- ATmega, który sterowałbym silniczkiem, odczytywał impulsy encodera,
wyzwalał dalmierz, odczytywał wynik i zapisywał w EEPROM-ie albo przez RS232
wysyłał od razu do PC.

Urządzenie byłoby całkowicie automatyczne -- tzn. samo obracało by głowicą o
360 stopni i wykonywało pomiary.
W wyniku pomiaru uzyskiwałbym chmurę punktów (płot, ściany budynków, połówki
obrysu drzew). Pomiary mógłbym wykonywać z kilku miejsc, a potem nanosić
(dzięki wspólnym punktom) jedną chmurę punktów na drugą i w ten sposób
miałbym kompletny plan.

Co myślicie o takim urządzeniu, czy macie może jakieś inne propozycje?

Takie gotowe lidary SICK-a to koszt co najmniej kilkunastu tysięcy złotych.
Koszt przemysłowego dalmierza (pomiar punktowy) SICK-a dla 150 metrów to
także kilkanaście tysięcy złotych (może ktoś zna tańszy dalmierz laserowy do
50-70 metrów z wyprowadzeniem RS232 albo nawet analogowym?). Dlatego
zastanawiam się nad zwykłym dalmierzem. Przy czym kupiłbym jakiś lepszy
dalmierz, niż ten, który mamy (Makita LD060P), gdyż ma on problemy z
pomiarem odległości od ciemnych powierzchni i nachylonych pod dużym kątem.
Ten mój dalmierz jest do wnętrz budynków, może taki przeznaczony do pomiarów
zewnętrznych będzie sobie radził lepiej.

Nie chciałbym wydać więcej niż ok. 2 tysiące złotych. Pewnych elementów nie
musiałbym kupować - posiadam w domu encoder SICK 5000imp./obr., mam kilka
silniczków prądu stałego (nawet takich ze zintegrowaną przekładnią i
encoderem o małej liczbie imp./obr.), mam sporo ATmegów 8/16/32/128. Od
strony mechanicznej (wyknanie głowicy), elektronicznej (płytka z ATmega,
wzmacniacz z PWM zasilający silniczek i inne potrzebne rzeczy),
programistycznej (oprogramowanie ATmega, oprogramowanie na PC) poradzę
sobie.
Niewiele dalmierzy laserowych ma wyprowadzony np. RS232 umożliwiający odczyt
danych. W przypadku dalmierzy bez wyjścia RS232, czy istnieje jakaś inna
metoda odczytu wyniku pomiaru niż a) umieszczenie kamerki nad wyświetlaczem
i zautomatyzowane odczytywanie wyników pomiaru b) podpięcie się pod
magistralę komunikacyjną między mikrokontrolerem dalmierza a jego
wyświetlaczem? Jednak najlepszy byłby dalmierz z wyjściem umożliwiającym
odczyt wyników pomiarów, tylko niestety nie znam za bardzo takiego
urządzenia.

Z góry dziękuję za pomoc.

Pozdrawiam,
Robbo

Thu Feb 23, 2012 3:18 pm   

Robbo napisał:


Skoro tych punktów i punkcików takie mrowie, to może lepiej wspomóc
się przy robbieniu mapy zdjęciem z jakiegoś drona czy balona? Może
brzmi to fantastycznie, ale dzisiaj takie rzeczy nie są ani bardzo
drogie, ani niedostępne. Tylko w lecie pod koronami drzew może być
kłopot z widocznością.

--
Jarek

Thu Feb 23, 2012 4:20 pm   

Też myślałem o jakimś modelu RC, ale obawiam się tego, że na zalesionej
działce korony drzew (najwięcej pomiarów jest latem) mogą zasłonić podłoże,
optyka aparatu daje mniejsze bądź większe rybie oko i trzeba by to
korygować.

Dlatego cały czas myślę o takim skanerze z dalmierzem laserowym.

R.

Thu Feb 23, 2012 4:42 pm   

On Thu, 23 Feb 2012 13:49:07 +0100, "Robbo" <niemam@gmail.com> wrote:


GPSy używane w rolnictwie mają dokładności rzędu 10 cm, oczywiście z
sygnałem korekcyjnym. Do tego co potrzebujesz wystarczy ruchomy
odbiornik z przyciskiem - zapamiętaj moją pozycję ;)

Twój pomysł jest ,,genialnie prosty'' ale obawiem się, że koszty
opracowania stabilnego systemu wcale nie będą znacząco różne od
kosztów, szczególnie w ro
--
Grzegorz Krukowski

Thu Feb 23, 2012 4:46 pm   

Użytkownik "Robbo" <niemam@gmail.com> napisał w wiadomości
news:4f46594b$0$26709$65785112@news.neostrada.pl...


Kilka (3-4) lat temu oglądałem takie urządzenie jak opisujesz,
wykorzystywane do wykrywania intruzów na otwartych przestrzeniach. Program
do obsługi rysował "plan" terenu do najbliższej przeszkody. Niestety nie
potrafię sobi eteraz przypomnieć nazwy producenta. Pamiętaj jednak, że
oprócz urządzenia musisz mieć program, który na podstawie "planów" zebranych
z kilku lokalizacji dalmierza utworzy w miarę automatycznie plan terenu.
Obawiam się, że robienie tego ręcznie zajmie pradopodobnie tyle samo czasu,
co obecnie.


--
Pozdrawiam,

yabba

Thu Feb 23, 2012 4:50 pm   

Jarosław Sokołowski <jaros@lasek.waw.pl> napisał(a):


Wcale nie brzmi fantastycznie - modele RC, tak samoloty jak i śmigłowce - są
wykorzystywane do robienia zdjęć, także dla celów geodezyjnych.
PP


--
Wysłano z serwisu Usenet w portalu Gazeta.pl -> http://www.gazeta.pl/usenet/

Thu Feb 23, 2012 4:59 pm   

On Thu, 23 Feb 2012 16:42:15 +0100, Grzegorz Krukowski
<registered.user@op.pl> wrote:

O! Wysłało mi się za szybko ;)

Zbieranie automatyczne będzie prostsze, tylko potem większym problemem
będzie obróbka tych chmur punktów zrobionych z różnych lokalizacji.

A pomyśl, czy nie sprawdziłbysię dalmierz laserowy na obrotowej
podstawce z możliwością zapisu odległości i kąta podstawy. Do tego
lunetka celownicza abyś wiedział w co celujesz i ... dyktafon. A teraz
drzewo 15 i pach, a teraz drzewo 16, pach.
--
Grzegorz Krukowski

Thu Feb 23, 2012 5:29 pm   

Takie coś, jeśli nie jest za drogie, było by idealne.
Siedzę z moim problemem na forum dyskusyjnym dla geodetów od pół roku i tam
wszyscy twierdzą, że dokładność 10cm da mi sprzęt za 20 tysięcy złotych
(przy czym nie ma gwarancji, że będzie odbierał sygnał z GPRS/nadajników
naziemnych przy zalesionej działce).

R.

Thu Feb 23, 2012 6:34 pm   

Wydaje mi się, że robienie tego ręcznie będzie w miarę proste. Dalmierz
sprzężony z encoderem będzie dawał informację o odległości oraz kącie
poszczególnych punktów. Te dwie wartości, korzystając z funkcji
trygonometrycznych, można przeliczyć na współrzędne X,Y. Planuję, aby
aplikacja na PC tworzyła zwykły plik graficzny BMP z chmurą pomierzonych
punktów. Potem kilka takich plików graficznych będę nakładał jeden na drugi.
Zrobiłem symulację.

Załóżmy, że mamy taką oto działkę:
http://img84.imageshack.us/img84/9156/dzialka1.png
Moje urządzenie (które jeszcze nie powstało) stawiałbym w punktach 1, 2, 3,
4.

Najpierw pomiary z punktu 1. Otrzymamy punkty o współrzędnych takich, jak te
czerwone kropki. (Robiłem to na oko, więc nie jest zbyt dokładnie).
http://img828.imageshack.us/img828/8300/dzialka2.png

Potem pomiary z punktu 2.
http://img846.imageshack.us/img846/5308/dzialka3.png

Potem pomiary z punktu 3.
http://img692.imageshack.us/img692/2466/dzialka4.png

Pomiary z punktu 4.
http://img833.imageshack.us/img833/9927/dzialka5.png

Punkty ze wszystkich czterech stanowisk pomiarowych na jednym obrazku.
http://img515.imageshack.us/img515/3351/dzialka6.png

Mamy cztery obrazki z punktami pomierzonymi ze stanowisk 1, 2, 3, 4. Teraz
trzeba te obrazki nanieść na jeden wspólny obrazek i mamy plan działki.
http://img205.imageshack.us/img205/598/dzialka7.png


Do to tych moich poprzednich rozważań dodam, że trudne jest narysowanie
samych granic działki, gdy jest ona skoszona (nie ma kątów prostych) i mamy
sam dalmierz, a nie ma możliwości zmierzenia przekątnych (np. zasłania je
budynek). Z moim urządzeniem (albo tachimetrem geodezyjnym) byłoby to
łatwiej zrobić.

Pozdrawiam,
R.

Thu Feb 23, 2012 6:51 pm   

Użytkownik "Robbo" <niemam@gmail.com> napisał w wiadomości
news:4f4678c2$0$1209$65785112@news.neostrada.pl...

Jeśli wystarczy Ci bitmapa, to nie ma problemu. Myślałem, że chcesz to
wrzucać do jakiegoś programu geodezyjnego z obiektami wektorowymi.

Jak sobie przypomnę, co to było za urządzenie, to napiszę.

--
Pozdrawiam,

yabba

Thu Feb 23, 2012 7:01 pm   

Użytkownik "yabba" <g.kwiatkowski@aster_wytnij_city.net> napisał w
wiadomości news:ji5uac$elv$1@inews.gazeta.pl...


Bitmapę wrzucasz do matlaba i za pomocą prostego skryptu masz w sekundę plik
tekstowy ze współrzędnymi, czy co ci się tam przyśni. Kłopot tylko w
odpowiednim doborze wielkości bitmapy.

Thu Feb 23, 2012 7:12 pm   

Bitmapa wystarczy. Dajemy ją jako tło w Autocadzie i obrysowujemy polilinią.
Czy wektor (współrzędne punktów X, Y), czy bitmapa, to i tak trzeba w
Autocadzie obrysować, żeby z chmury punktów wyłoniły się drzewa, obrysy
budynków itp.
Na razie nie wiem, jak Autocad z tym sobie poradzi (choć pewnie nie będzie
problemu), ale zamiast tworzyć bitmapę, mogę tworzyć plik tekstowy ze
współrzędnymi X,Y, wczytywać wiele takich plików do Autocada i w nim nanosić
chmury na siebie, aby stworzyć kompletny plan działki.



Byłbym za to wdzięczny.

R.

Thu Feb 23, 2012 7:13 pm   

Użytkownik "Jarosław Sokołowski" <jaros@lasek.waw.pl> napisał w wiadomości
news:slrnjkd091.frs.jaros@falcon.lasek.waw.pl...

Racja.

Thu Feb 23, 2012 7:47 pm   

Użytkownik "Robbo"

A liczyłeś jaka będzie dokładność? Obracać trzeba poniżej 0.1 stopnia.

Robert

Thu Feb 23, 2012 8:07 pm   

Mam encoder 5000 imp./obr. W autocadzie narysowałem odcinek o długości 10
metrów o wierzchołkach A i B. Następnie z wierzchołka A wyprowadziłem drugi
odcinek też o długości 10 metrów, o wierzchołkach A' i B', ale pod kątem ok.
1/14 stopnia (5000 / 360) względem odcinka pierwszego. Współrzędne A = A'.
Odległość między B a B' wyniosła ok. 3mm.

Dla odcinków o długości 50 metrów, odległość między B a B' wynosi 62mm.