تكنولوجيا SLAM تمكّن المسح الثلاثي الأبعاد الدقيق لجسر نهر غانجيانغ

نهر غانجيانج، نهر جيانغشي الأم، يحمل الجمال الشعري وازدهار منطقة يوجانغ القديمة،تشهد على تحول نانشانغ من مدينة قديمة إلى مدينة حديثةاليوم، الكشف عن التطور السريع لتكنولوجيات المسح الرقمي، مثل رادارات الليزر SLAM المحمولة، إمكانات هائلة في تطبيقها في المسح الملاحي،تقدم كفاءة عالية، الدقة، والقدرات المسح الفضائي ثلاثي الأبعاد بدون اتصال.

في الآونة الأخيرة، أكمل الفريق الفني لـ"تيانبانيت" بنجاح مسح 3D للجسور العابرة للنهر على طول قسم نهر غانجيانغ،باستخدام رادار الليزر المحمول Lixel L2Pro جنبا إلى جنب مع نظام الاستكشاف العميق متعدد الأشعة مزدوج الرأس في عملية تعاونيةهذه المرة، سمحنا لتكنولوجيا SLAM "بالإبحار عبر الموجات"، توفير قياسات دقيقة من إطلاق الملاحة للجسور الشهيرة مثل جسر البطل،جسر غانجيانغ، وجسر تييه، وضمان سلامة الملاحة البحرية.

يمتد نهر غانجيانغ حوالي 766 كيلومترًا بمساحة حوض تبلغ 83,500 كيلومتر مربع ، مما يجعله أكبر نهر في جيانغشي ومدفق مهم لنهر يانغتسي.بعد الانتهاء من مركز غانجيانغ نانشانغ في عام 2024، مستوى المياه المنخفضة سوف يستقر عند حوالي 15.5 متر، مما يسمح لممر سفن 3000 طن على مدار السنة، مما يجعلها "المرور المائي الذهبي" الحقيقي.يتفرع إلى البحيرة، وهي محاطة بالعديد من الجسور العابرة للنهر. Precise measurement of the lowest points of each bridge's navigation opening (the vertical height from the water surface to the bottom of the bridge) is essential for ensuring safe ship passage and avoiding bridge collisions.

المسح الملاحي هو مهمة أساسية واستراتيجية لمعالجة عدم اليقين في الملاحة وضمان سلامة حركة المياه.قياسات الحبل للارتفاعات، ومسحات عمق نقطة واحدة، والتي ليست فقط غير فعالة وغير دقيقة ولكن أيضا تشكل مخاطر السلامة بسبب مشاركة الأشخاص الذين يعملون في الماء وعلى ارتفاع.ضعف إشارة GPS في فتحات الجسور والمناطق الضحلة يزيد من تعقيد المسح التقليديوقد شمل هذا المشروع أربعة جسور أساسية عبر النهر على طول نهر غانجيانغ في نانشانغ، بهدف الحصول على بيانات دقيقة حول تصريح الملاحة لعمليات السفن الآمنة.

نظراً لشبكة الجسور الكثيفة و ظروف المياه المعقدة و مناطق إشارة GNSS الضعيفة على طول نهر Ganjiang في Nanchangاستخدم الفريق الفني في Tianbaonet حلًا تعاونيًا من رادار الليزر المحمول Lixel L2Pro ونظام مسبار عمق متعدد الأشعة مزدوج الرأس لكل من المسوحات البرية والمياهلقد تم استخدام جهاز "ليكسيل L2Pro" لجمع غيوم نقطة ثلاثية الأبعاد من الشاطئ القريب، والمياه الضحلة، وفتحات الجسور، وأسفل الجسور،بينما تم نشر مسبار عمق متعدد الشعاع تحت الماء لتحقيق، تغطية مسح متكاملة.

كان جهاز المسح الأساسي لهذا المشروع هو ماسح ليزر رادار ليكسيل L2Pro المحمول ، والذي تم تصميمه للبيئات المائية المعقدة وحالات الإشارة الضعيفة. له أربع مزايا رئيسية:

• دقة على مستوى السنتيمتر + مقاومة قوية للإشارات الضعيفة: من خلال دمج أجهزة استشعار متعددة مع خوارزمية Multi-SLAM ، يمكن أن تستمر في اكتساب الإحداثيات المطلقة حتى في سيناريوهات فقدان إشارة GNSS أو ضعف التغطية.
• رسم خرائط في الوقت الحقيقي + كثافة السحاب بمليون نقطة: مسح واحد يمكن أن يولد كثافة سحابة نقطة تصل إلى مليون نقطة لكل متر مربع،والجمع عالي التردد يسمح بنقل السحب النقطية ذات الألوان الحقيقية في الوقت الحقيقي مع إحداثيات مطلقة يمكن التحقق منها في الموقع.
• خفيفة الوزن وسهلة التشغيل: التصميم الخفيف يسمح بتشغيل شخص واحد دون الحاجة إلى معدات كبيرة أو إعداد معقد. يمكن لشخص واحد مسح العديد من الجسور في يوم واحد.
• تحسين السلامة للعمليات القوارب: لمعالجة مخاطر العمل في مقدمة القارب، تم تجهيز النظام بمرفق خاص للقارب وكأس امتصاص كهربائي ذكي.يتم مراقبة حالة كوب الشفط في الوقت الحقيقي مع إنذارات غير طبيعيةيتم تركيب الماسح الضوئي في القوس، ويتم تشغيله من الخارج، ويتم تشغيله من قمرة القيادة، مما يضمن عمليات آمنة دون تعريض الموظفين للمخاطر، حتى خلال عمليات مسح الملاحة الطويلة الممتدة.

مخطط عمليات القوارب

• المسح المركب: يسمح الجمع بين الماسح الضوئي اليدوي Lixel L2Pro على القارب ومسح الضوء تحت الماء متعدد الأشعة بجمع بيانات المياه والأراضي متزامنة ، ودمج البيانات بسلاسة.
• السلامة والكفاءة: يتجنب القياس بدون اتصال المخاطر المرتبطة بتسلق الجسور أو العمل في الماء أو في المرتفعات. يتم تحسين الكفاءة بأكثر من 5 مرات مقارنة بالأساليب التقليدية.مع شخص واحد يؤدي العديد من مسحات الجسر في يوم واحد.
• الدقة والموثوقية: تم تجهيز النظام بنظام RTK من الدرجة المسحية، والذي يضمن أن بيانات سحابة النقاط تشمل الإحداثيات المطلقة، وتلبية معايير المسح الملاحي.
• تغطية الزاوية الكاملة: مع كثافة سحابة نقطة من 1 مليون نقطة، فإنه يلتقط بدقة الهياكل المعقدة من أسفل الجسر، التضاريس الشاطئية، وتفاصيل مقطع الملاحة،توفير تمثيل ثلاثي الأبعاد الكامل للجسر.

• جمع بيانات الميدان: يستخدم Lixel L2Pro لفحص مقاطع الملاحة على الجسر من القارب ، وفي الوقت نفسه التقاط غيوم النقاط من أسفل الجسر والرصيف والمناطق القريبة من الشاطئ.يستخدم RTK للحصول على إحداثيات دقيقة، بينما يجمع مسبار عمق متعدد الأشعة بيانات التضاريس تحت الماء.
• ما بعد المعالجة ومراقبة الجودة: يتم تسجيل السحب النقطية، وتجريدها، وتقطيعها، وتخيطها معًا لإنشاء نماذج سحب النقاط ثلاثية الأبعاد ذات الألوان الحقيقية عالية الدقة.
• رسم خرائط للنتائج: يتم معالجة البيانات في منصات TRW و CAD لاستخراج الخصائص ، وتحديد المتجهات ، وتوليد مشاهد ارتفاع الجسر والخطة والقطع العرضي ، مما يخلق نسخة 1: 1 من هيكل الجسر.
• التحكم الدقيق: باستخدام الإحداثيات الوطنية 2000 التي جمعتها RTK أثناء المسح ، يتم تحويل البيانات إلى نظام الإحداثيات المحلي في نانشانغ ومواءمة مع معايير الارتفاع المحلية ،تلبية متطلبات مسح جسر الملاحة، فحص هيكلي، وإعادة التصميم.

خلال مسح الملاحة في نهر غانجيانغ للجسور ، تم جمع بيانات سحابة النقاط ثلاثية الأبعاد بنجاح لجسر البطل وجسر باي وجسر غانجيانغ وجسر تيهي.كما تم إنتاج رسومات ارتفاع لكل جسرهذه النتائج لا توفر فقط بيانات دقيقة لقياس ارتفاعات إطلاق الملاحة ولكن أيضا بمثابة مراجع قيمة للتفتيشات الهيكلية في المستقبل وإعادة التصميم.

نماذج سحاب نقطة الجسر:

جسر باى

جسر غانجيانغ

جسر البطل

جسر تيهي

رسومات ارتفاع الجسر:

تم استيراد جسر تيهي إلى CAD مع مفتاح عرض الأمامي

وضع تقديم الكثافة لإنشاء رسم ارتفاع

1الرسم الرسمي

تقنية SLAM في الملاحة النهرية: ابتكار خفيف الوزن وذو كفاءة عالية ودقة عالية

تطبيق تكنولوجيا Multi-SLAM في مسح الملاحة النهرية هو ممارسة ثورية تحقق مسحًا خفيفًا وفعالًا ودقيقًا للغاية.مع تحديد الموقع المطلق RTK ودقة السحابة نقطة على مستوى السنتيمتر، تطورت مسح جسر الملاحة من "تقدير نقطة واحدة" إلى "التصور الدقيق ثلاثي الأبعاد الشامل".وإدارة دورة حياة الجسر.

من نهر غانجيانغ الشعري مع "غروب الشمس والإوز البرية الوحيدة التي تطير معا" إلى "التوأم الرقمي"تستمر شركة تيانبانيت في استخدام تكنولوجيا SLAM لصنع خرائط رقمية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة للجسور عبر الأنهارفي المستقبل، سنواصل قيادة حدود تكنولوجيا المسح، وتقديم حلول ثلاثية الأبعاد خفيفة الوزن وذات دقة عالية لزيادة الحفاظ على المياه،والمشاريع البلدية.