صوامع الحبوب التراثية المحفوظة رقميًا من خلال مسح المسح بالليزر ثلاثي الأبعاد والطائرات بدون طيار المتكامل

نظرة عامة على المشروع

بفضل عقود من الخبرة في تقديم حلول المسح ورسم الخرائط والتقاط الواقع عبر المشاريع الصناعية والبنية التحتية والتراث الثقافي والتجديد الحضري، تواصل Tianbaonet مساعدة العملاء على تحويل الأصول المادية المعقدة إلى نماذج رقمية دقيقة.

في مشروع حديث للحفاظ على التراث في منطقة دلتا نهر اللؤلؤ في قوانغدونغ، الصين، أكملت Tianbaonet بنجاح المسح عالي الدقة ورسم خرائط الواجهة لمجمع صوامع الحبوب التاريخي باستخدام سير عمل متكامل للحصول على البيانات الجوية والأرضية.

تضمن المشروع ثمانية صوامع حبوب أسطوانية والعديد من مباني التخزين المستطيلة التي تم تشييدها بين الخمسينيات والسبعينيات. باعتبارها شهودًا مهمًا على التنمية الصناعية والزراعية في المنطقة، يتم الآن دراسة هذه الهياكل للحفاظ عليها وتجديدها وإعادة استخدامها. لذلك كان التوثيق الهندسي الدقيق ضروريًا للصيانة المستقبلية وتخطيط الترميم والأرشفة الرقمية.

التحدي: مسح الهياكل التاريخية المعقدة

يطلب العميل حسابات دقيقة لما يلي:

• مساحات سطح الجدار الأسطوانية

• مساحات سطح السقف المخروطية

• المحيطات والأبعاد

• رسومات تفصيلية للواجهة لكل صومعة

ومع ذلك، هناك العديد من التحديات التي جعلت طرق المسح التقليدية غير فعالة:

الهندسة المنحنية المعقدة

الشكل الأسطواني للصوامع جعل القياسات التقليدية نقطة بنقطة صعبة وتستغرق وقتًا طويلاً. سيؤدي التقاط نقاط كافية لتركيب المنحنى الدقيق إلى زيادة مدة العمل الميداني بشكل كبير.

شروط الموقع المحظورة

تتميز المنشأة الصناعية بطرق وصول ضيقة وتضاريس غير مستوية ونباتات كثيفة وخطوط رؤية محدودة، مما يخلق عقبات أمام معدات المسح التقليدية.

هياكل السقف التي يتعذر الوصول إليها

كان من الصعب الوصول إلى الأسطح المخروطية المرتفعة وفتحات التهوية بأمان من مستوى الأرض، مما يجعل جمع البيانات بالكامل أمرًا صعبًا.

للتغلب على هذه القيود، صممت Tianbaonet حلاً شاملاً لالتقاط الواقع يجمع بين التصوير المساحي للطائرات بدون طيار ومسح LiDAR المحمول.

الحل: المسح الجوي والأرضي المتكامل

نفذت Tianbaonet سير عمل مسح متكامل من الجو إلى الأرض استنادًا إلى نظام الإحداثيات الجيوديسية الصيني 2000 (CGCS2000)، مما يضمن التوافق الدقيق بين جميع مجموعات البيانات.

المسح الجوي لتغطية السقف بالكامل

بالنسبة لتوثيق السقف والهيكل العلوي، قام الفريق بنشر DJI Mavic 3 Enterprise المجهزة بما يلي:

• كاميرا 4/3 CMOS بزاوية واسعة

• مصراع ميكانيكي

• وحدة تحديد المواقع RTK

تم التخطيط لمهمة الطائرات بدون طيار بعناية لضمان التغطية الكاملة لأسطح الصومعة والواجهات العلوية.

وشملت معلمات الطيران الرئيسية:

• ارتفاع الطيران يتجاوز الهياكل المحيطة

• 85% تداخل أمامي وجانبي

• الإسناد الجغرافي الممكّن بواسطة RTK ضمن إطار التنسيق الوطني

مكّن هذا النهج من الاستيلاء على المناطق التي يتعذر على الأفراد والمعدات التقليدية الوصول إليها مع الحفاظ على دقة هندسية عالية.

مسح LiDAR الأرضي للواجهات التفصيلية

لالتقاط الهياكل الرأسية والتفاصيل المعمارية، استخدمت Tianbaonet الماسح الضوئي الليزري ثلاثي الأبعاد المحمول باليد Lingguang L2 Pro.

الماسح الضوئي المقدمة:

• 360 درجة * 270 درجة مجال الرؤية

• جمع البيانات المتنقلة المستندة إلى SLAM

• تكامل RTK في الوقت الحقيقي

• توليد سحابة نقطة ملونة

تجول المشغلون بحرية حول الصوامع والسلالم وفتحات التهوية والمساحات الداخلية، وقاموا بسرعة بجمع بيانات السحابة النقطية عالية الكثافة.

إن سهولة تنقل النظام جعلته فعالاً بشكل خاص في البيئة الصناعية المحصورة حيث كان من الصعب نشر المعدات القائمة على حامل ثلاثي الأرجل.

سير العمل ومعالجة البيانات

الحصول على البيانات الميدانية

وشمل المسح الميداني:

1. تخطيط طيران الطائرات بدون طيار والتقاط الصور الجوية

2. مسح الواجهة الخارجية

3. مسح الصومعة الداخلية

4. التحكم الموحد في الإحداثيات باستخدام CGCS2000

ومن خلال الجمع بين مجموعات البيانات الجوية والأرضية، ضمنت Tianbaonet التغطية الكاملة لجميع العناصر الهيكلية المرئية.

التصوير الجوي Matrice 3E لأعلى صومعة الحبوب

استخدم L2pro لمسح مخزن الحبوب

معالجة البيانات وتوليد النماذج

بعد الحصول على البيانات، شمل سير العمل ما يلي:

• التثليث الجوي وإعادة البناء التصويري

• المعالجة المسبقة لسحابة نقطة LiDAR

• الحد من الضوضاء والتسجيل

• دمج البيانات الجوية والأرضية

• استكمال توليد سحابة نقطة ملونة

قدم النموذج الناتج تمثيلاً رقميًا دقيقًا للغاية لمجمع صوامع الحبوب بأكمله، بما في ذلك هياكل السقف التي لم يكن من الممكن الوصول إليها سابقًا.

بعد التثليث الجوي، يتم إنشاء إعادة بناء ثلاثية الأبعاد وتصديرها كنموذج LAS.

نموذج السحابة النقطية الملونة لصومعة الحبوب

سحابة النقطة الداخلية لصومعة الحبوب

خريطة تخطيط صومعة الحبوب

تم الحصول على البيانات السحابية على السطح الخاصة بصوامع الحبوب بنجاح باستخدام الطائرات بدون طيار المدمجة والمسح الأرضي.

التسليمات الهندسية

تم استيراد البيانات السحابية النقطية المدمجة إلى برنامج CAD لإجراء تحليل هندسي مفصل.

باستخدام تقنيات الاستخراج المقطعي والتركيب الهندسي، قامت Tianbaonet بإنشاء ما يلي:

• قياسات محيطية دقيقة

• حسابات مساحة السطح

• تعليقات الأبعاد

• رسومات ارتفاع الواجهة بمقياس 1:1

توفر هذه المخرجات بيانات مرجعية موثوقة لأنشطة التجديد والصيانة والتقييم الهيكلي المستقبلية.

نتائج المشروع

حقق نهج المسح المتكامل عدة نتائج رئيسية:

التوثيق الرقمي الكامل

نجح المشروع في التقاط جميع العناصر الهيكلية المرئية، بما في ذلك أقسام السقف التي كان من الصعب أو غير الآمن قياسها باستخدام الطرق التقليدية.

حسابات سطحية دقيقة

تم إجراء قياسات تفصيلية للجدران الأسطوانية وأسطح الأسطح المخروطية لجميع صوامع الحبوب الثمانية.

رسومات هندسية عالية الجودة

تم إنتاج رسومات شاملة للواجهة وتخطيطات الأبعاد والشروح المحيطية لدعم التطبيقات الهندسية.

الأصول الرقمية طويلة الأجل

حصل العميل على مجموعة كاملة من الموارد الرقمية، بما في ذلك:

• الغيوم النقطية الملونة

• نماذج ثلاثية الأبعاد

• رسومات CAD

• مجموعات بيانات القياس

يمكن لهذه الأصول أن تدعم المراقبة المستقبلية، وتخطيط الترميم، وتصميم التجديد، ومبادرات الحفاظ على التراث الرقمي.

نموذج السحابة النقطية الملونة الجوية والأرضية المتكاملة لمجمع صوامع الحبوب

حساب محيط في CAD

رسم للواجهة غير المغلفة لصوامع الحبوب الأسطوانية الثمانية

حساب المساحات السطحية للأسطوانات والمخاريط المقطوعة والمخاريط ذات أبعاد الصوامع كاملة الحجم

لماذا يعتبر التقاط الواقع المتكامل مهمًا؟

يوضح هذا المشروع فعالية الجمع بين التصوير المساحي للطائرات بدون طيار ومسح LiDAR المتنقل لمشاريع التوثيق الصناعية والتراثية الصعبة.

بالمقارنة مع طرق المسح التقليدية، يوفر سير العمل المتكامل ما يلي:

• جمع البيانات الميدانية بشكل أسرع

• تقليل قيود الوصول إلى الموقع

• تغطية شاملة بدون نقاط عمياء

• دقة على مستوى السنتيمتر

• تحسين الكفاءة للهياكل المنحنية وغير المنتظمة

والأهم من ذلك، أنها أتاحت إنشاء سجل رقمي كامل للمباني ذات الأهمية التاريخية مع تقليل تعطيل الموقع.

حول تيانباونيت

تتمتع Tianbaonet بخبرة واسعة في تقديم خدمات المسح ورسم الخرائط والمسح الضوئي بالليزر ثلاثي الأبعاد والقياس التصويري للطائرات بدون طيار والتقاط الواقع القائم على SLAM والحلول الرقمية المزدوجة عبر مجموعة واسعة من الصناعات.

من المرافق الصناعية وأصول البنية التحتية إلى مواقع التراث الثقافي ومشاريع التجديد الحضري، تساعد Tianbaonet المؤسسات على التقاط البيانات المكانية وإدارتها واستخدامها بكفاءة ودقة أكبر.

مع استمرار نمو الطلب على إدارة الأصول الرقمية والحفاظ على التراث، تظل Tianbaonet ملتزمة بتوفير تقنيات جغرافية مكانية مبتكرة تعمل على سد الفجوة بين العالم المادي ومستقبله الرقمي.