小規模な景観調査を簡単かつ正確に行うにはどうすればよいですか?


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概要

午後に1〜2人が側面の恐らく250の起伏のある地形の地形を正確に(+/- 6 ")キャプチャできる「安価」(400ドル未満)でレンタルできる機器はありますか?

細部

私の妻と私は、山の中の私たちの家の周りの風景の再設計に着手しようとしています。私たちのロットは、通常1:3のスロープで始まり、これは(もちろん)構築中に多くの興味深い方法で変更されました。小さな丘、パティオ、半平坦なエリアがあり、その後に大きな減衰があります。

設計の一環として、現在の風景が正確にどのように見えるかをデジタルでキャプチャしたいと考えています。(次に、既存の境界と周囲の輪郭を考慮して、必要なものをコンピューターでスカルプトし、どのくらいの量の汚れを取り除く必要があるかを確認します。)

今週末、弦とポールを使って「ゲットー」調査を行い、およそ10フィートごとに標高のグリッドをサンプリングしました。私たちが得た結果は、地形の合理的に見える表現を生み出しました。ただし、10フィートのサンプリングは私の好みには少し粗すぎ、さらに重要なことに、測定極が十分に高くないか、参照オブジェクトが不足する前に、必要な領域の約1/4しかサンプリングできませんでした。 。

それで...このタスクを簡単にするためにレンタルできるハードウェアは何ですか?理想的には、ポールを取り、物件全体を歩き、数フィートごとにそれを地面に貼り付け、ボタンを押して、「ビープ音」が聞こえるようにします。+/- 6インチ以内の正確なXYZサンプルを記録します。これを数時間行った後、コンピュータに接続し、DEM、CSV、またはその他のすべてのポイントのアクセス可能なデータをダウンロードします。 -独自フォーマット。

Trimbleはこの分野で優れたガジェットを提供しているようですが、一部の企業はこの種のギアをレンタルしているようですが、私は景観調査エンジニアの専門家ではないため、どの製品が私の要件を満たすかを正確に把握できません。ニーズ。

この製品スペースを知っている人が私が探しているものを提案するのを手伝ってくれませんか?


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あなたはgis.stackexchange.comを見るかもしれません。
Jay Bazuzi

2つの物体の高さを比較する1つの方法は、間にある見通し線を取得できないことですが、携帯電話のGPSです。これを使用して、ポイントツーポイントワイヤレスソリューションを検討する一環として、家の高さと近隣の家の高さを比較しました。
ケイトグレゴリー

回答:


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オプション1:

  1. 一緒に、少なくとも1つのオブジェクトが庭のどこからでも水平な視線になるようにするいくつかのオブジェクト(家、木など)を見つけます。

  2. レベルの端にレーザーポインターをテープで固定します(レベルを地面に置かれた一種の一脚として使用できるようにテープで留めます)。

  3. 庭の周りを移動し、レベルレベルを保持して、レーザーをオブジェクトの1つに向けます。オブジェクトの誰かに測定テープを使用して測定を記録してもらいます。レベルの長さを引きます。

  4. すべての測定値を取得したら、オブジェクトの互いに対する標高オフセットを把握し、それに応じて測定値をオフセットします。

オプション#2: PhotoModeler(http://www.photomodeler.com/)などの写真測量プログラムを使用して、さまざまな視点から三脚とデジタルカメラを使用して撮影した写真を組み合わせます。もちろん、これらのアプリは信じられないほど高価で、おそらくあなたが述べたガジェットよりも高価です。AutoDeskの写真測量アプリ、ImageModeler 2009(http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/pc/index?id=11390028&siteID=123112)にアクセスできるAutoCAD製品のライセンスをすでに所有している場合を除きます。 。


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レーザーレベルを購入またはレンタルします。レーザーレベルはすべて、光のディスクをすべて水平な面に送り出します。高い位置で地面から足を離して設置します。

物差し(または、どれだけの傾斜があるかに応じて、一緒にテープで留められた2つの物差し)で歩き回ります。グリッド上の各ポイントで、レーザーが当たる目安のどこを記録します。レーザーラインを確認するには、夜間にこれを行う必要がある場合があります。

他の回答に記載されているプログラムの1つにデータを入力します。

セルフレベリングレーザーラインを使用すると、他のソリューションの煩わしい手順の一部を排除できます。ただし、グリッドの測定は依然として煩わしいものです。

編集:質問をもう一度読んでいますが、私は実際には大きな痛みに対処していません。これらのポイントで深度を取得するには、適切なスタンドオフのある巻尺か、はるかに長いポール(テープマーキングが付いたルーフレーキ?)が必要です。グリッドの測定はさらに厄介です。おそらく、これらの領域を分割して調査し、各領域の開始時にレーザーを地面の新しい場所にステーキングし、それらを縫い合わせる必要があります。


レーザーレベルが2つあり、1つは高さ用で、もう1つは直線を提供する場合、距離だけが必要です(つまり、長い巻尺ですが、垂下すると長距離で測定が失われる可能性があります)。すべてのラインを平行にして、2人で(1人が2番目のレーザーの位置を変えて値を記録する間に、もう1人がポイントからポイントへ移動して測定する)使用すると、かなり迅速にそれを実行できる可能性があります。
Joe

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2つ目のレーザーを購入する場合は、距離を測定するレーザーを入手して使用してください...
Alex Feinman

ほとんどの工具供給場所からレンタルできるので、購入する必要はありません(ただし、かなり便利です)。(少なくとも、私の近くの場所はそれらを持っています)。
Joe

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しっかりした三脚に取り付けられた優れたデジタル一眼レフカメラが、迅速で汚れたレベリングを通過させるのではないかと思います。

レベリングトランジットとロッドを使用する基本的なテクニックは次のとおりです。

  1. ゼロ位置を選択してください。
  2. 頭があなたのゼロよりも高いその場所から離れてトランジットを設定します。
  3. 目盛棒(通常は赤と白の1 cmマーク)をゼロに置きます。
  4. ロッドを見て、測定値を記録します。これにより、楽器の高さ(Hi)が得られます。
  5. 測定したいすべてのポイントで目撃と記録を繰り返します。
  6. 1か所からできる限りのことを行ったら、楽器を新しい領域に移動し、既知のステーションに戻って新しいHiを取得します。

数学:

  • 最初のベンチマークの標高をゼロと仮定します。
  • こんにちは=ロッドで読書。
  • そのセットアップポイントからの他のすべてのステーションは、Elev = Reading-Hi(ベンチマークに対して)です。
  • 既知の測点からHi2を決定するには、Hi2 = Elev(station)+ Reading。

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私が夏に測量技師として働いていたときは、常にレベルロッド(目盛り付きロッド)を前後に数度振って、最大の読み取り値を取得しました。照準を合わせる前に完全に水平であることを確認するよりもはるかに迅速です。
Doresoom、2011年

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私も同じ問題に直面しました-傾斜した裏庭をテラスにしてもっと使いやすくしたいのです。私は、サイトから土壌を削除または追加する必要がないようにテラス分割をどこに作成するか、および購入するブロックの数を知る必要がありました。これが私がしたことです:

メソッドの概要:

  1. 関心領域を調査するために必要な数の起点を使用して、コンパスの読みと重力レベルに関連する球座標で地形を収集します。
  2. Excelでは、デカルト座標に変換します
  3. 複数のデータセットを共通の参照フレームに変換する
  4. データを最小Zから最大Zに並べ替えます
  5. 希望する等高線の解像度に従って、複数のシリーズのデータ​​をプロットします
  6. トレンドラインを使用して等高線を埋めるか、手動で描画します。

結果:

レーザーテープ、電話、三脚はすでに持っていたので、コストはゼロでした。レーザーテープの価格は、距離や機能に応じて50〜150ドルです。鉱山は100ドルでした。

精度:データノイズに基づいて約6インチのように見えます。しかし、プロセスに予期せぬハングアップが迫っている場合、あまり時間をかけたくなかったので、私は正直に注意してあまり注意して作業しませんでした。レーザーと電話をメイソナイトにしっかりと締め付けます。それらはかなり緩んでいました。レーザーの原点が三脚の回転の中心に集中しておらず、エラーの原因になっています。長い草のため、レーザーで地面に常に当たったわけではありません、および葉といくつかの茂み。Androidの精度についてはわかりませんが、実際にローカルの相対的な精度のみが対象であるため、いくつかのテストを実行して簡単に見つけることができます。つまり、スマートフォンが10オフの場合度、私は、向きの1度の違いが1度の読みの違いである限り、気にしません。

時間: 3つの場所から200データポイントを収集するのに約2時間。

カバーされた領域は、幅約60フィート、深さ20フィートで、z変動は約8フィートでした。

詳細:

  1. データを収集します。チルトとパンができる安価なカメラ三脚、Boschレーザーテープ、およびコンパスレベルアプリがインストールされたAndroidスマートフォンを使用しました。私はMasoniteを使って三脚に取り付けるプラットフォームを作り、電話とレーザーテープをジッパーネクタイでMasoniteに固定しました。パンとチルト、コンパスの向きと電話からのチルト、レーザーテープからの距離をExcelスプレッドシートに記録します。三脚を動かしていた次の場所から見ることができる、かなり小さな(明確な)参照点をデータセットに含めました。庭を一周するために数回繰り返します。(同じ元の参照点を使用する必要はありません。隣接するデータ収集位置の間に参照点が必要です。)

  2. Excelで、パンまたはコンパスの角度、ピッチ角、および収集点からの距離を収集するときに得られる球面座標からデータをデカルト座標または(x、y、z)に変換します。(変換のためにオンラインで利用できる簡単な数式。)

  3. 共通の参照フレームに変換します。三脚を動かすたびに、独自の原点を持つ新しいデータセットを収集しますが、もちろん1つだけ必要です。便利なコンパスの向きと傾きは絶対的なものです。つまり、三脚を動かしても向きは変わりません。つまり、すべてのデータセットが共通のパンとチルトの参照フレームを共有しているため、データを変換するだけでよく、行列の乗算は必要ありません。明確な参照点として、データセット間のx、y、zの違いを取り、その違いをセカンダリセットのすべての座標に追加して、プライマリデータセットに変換しました。この変換を必要な回数だけ実行して、最後のデータセットを次のデータセットから最後のデータセットに移動し、次に次のデータセットに移動し、最後にプライマリセットに移動します。これで、すべてのデータが1つの共通の参照フレームにあります。

  4. Sort関数を使用して、最小から最大までz値でデータを再配置します。

  5. 散布図を使用して、x、yデータをz範囲に基づく一連のプロットにプロットします。たとえば、zが0〜1フィート、1〜2などのすべてのデータをグループ化し、すべて同じグラフにプロットします。各プロットは等高線を表します(そのためのより良い言葉がありますよね?)。

  6. データセットを介して等高線を描くには、トレンドライン関数を使用します。6次のポリゴン関数を使用して、多くのデータセットに対して十分に機敏ではない線を描画しました。

新情報##

私は自分の庭の地形図を作成する他の方法について少し調査しました。古典的な方法は、セオドライト、ポール、テープ、垂直ボブを使用することです。セオドライトは、ティルトとパン(必要に応じてピッチとヨー)を非常に正確に記録する望遠鏡です。今日では、人々はピッチとヨー、距離を一度に測定するトータルステーションを使用しています。これは球面座標であり、そこから小さな計算の後に3D座標を取得します。それはまさに私が私のレーザーテープと電話でやっていることです。セットアップの写真を追加しました。

数インチ程度のこの薄っぺらなセットアップで期待できる最高の精度だと思います。問題は主に2つです。

  1. コンパスエラー。
  2. アライメントと剛性。

レーザーテープは非常に良好で、数分の1インチであり、ピッチ測定値は0.1度程度と非常に良好です。コンパスはかなり悪いです。電話のセンサーはかなり速くドリフトし、非鉄金属や電子機器によって簡単に摂動されるため、電話とレーザーテープの間は約12インチ離れています。残念ながら、分離により私のセットアップはかなり薄っぺらになった。

しかし、それは私に私の裏庭の有用な写真を与えてくれます。

このデータは暗闇で雨が降っていて収集され、電話はレーザーテープのすぐ隣にありました。電話をピッチ専用に使用し、より優れたコンパスとより隆起したプラットフォームを追加し、レーザーと三脚のピッチ軸の間に大まかな位置合わせを行うことで、大幅に改善できます。

庭の周りや家の中のいくつかのポイントを選択して、さらにいくつかの精度テストを実行しました。セットアップでポイントの位置と分離距離を計算し、直接レーザーテープ測定と比較しました。

電話、レーザーテープ、カメラの三脚を使用して、レーザーと電話のマウントをより硬くし、レーザーを三脚のピッチ軸に合わせて調整すると、水平面で約+/- 8インチになる可能性があります。 +/- 1インチ、垂直に20フィート。

電話コンパスを分度器に交換すると、エラーが3Dで+/- 1インチに減少します。度で読む分度器として、大工の視力レベルを使用しました。

分解して中古セオドライト(260ドル)を購入し、エラーは3Dで約+/- 3/8インチに減少しました。これは、セオドライトの上に手でレーザーテープをかざして、テープの背面をビューアの回転中心に配置し、ビューアを通して見ている場所をポイントしようとしたことが原因であると考えられます。

あなたがあなたの庭の地形図を作成する方法を私に尋ねるとしたら、私はレーザーテープ、スマートフォン、および大工のレベルを提案するでしょう。トランジットレベルはレーザーレベルに代わるので、100ドル未満でeBayで入手できます。


すばらしい回答と記事です。セットアップと結果の両方の写真や図を含めることができれば素晴らしいと思います。
Phrogz 2017年

Phrogzに感謝します。承知しました。写真と考えをまとめます。
Bob

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レーザーレベルを使用せず、オールドスクールスタイルで、ロッドとレベルを借りるだけです(私はエンジニアリング会社で働いているので、どれだけの価格かわからないので、週末だけ借りています)。ロッドは非常に大きなサイズ(通常、25フィートのものを借ります)で提供されるため、レベルをあまり設定する必要はありません。DSLRのアイデアのアドバイスに従いますが、代わりに通常のレベルを使用するほうがはるかに簡単です。標高を取得したい所定のマークで地面にスプレーペイントするか、杭(小さな木片または簡単に識別でき、番号を付けることができるもの)を地面に打ち込んで、常に正確な場所を覚えやすいようにします。どの高さか。

そして、それが意味をなさなかった場合に彼が話していたことの詳細を説明するためだけに。ロッドを5フィート撃つと、最初に撃つ(ロッドがある場所)標高を100フィート(0から始めれば、ネガに入らないように簡単にできます)と呼び、楽器の高さは105フィートです。次のショットでロッドに20フィートと表示された場合、ロッドの高度は85フィートになります。あなたはその場所にロッドを置いたまま、ヤードの下部にレベルを再度設定します。これにより、ロッドのビットのみを読み取ることができるため、ロッドが同じ場所にある状態で、ロッドの2フィートを新しい場所で読み取ります。レベルの場所。計器の高さが87フィートになり、引き続き使用できます。ロッドの端に近づくたびにレベルを再設定する必要があるだけです。


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あなたはこれにリアルタイムで投資する用意があるように思えます、ポールとストリングの方法は、これを非常に詳細なスケールで開始するための良いスタートです。庭のさまざまな場所で他の誰かがマーカーポールを握っています。

公務員が道路や高速道路を調査しているとき、いつもそうしているのを見ます。距離の測定とパース角度の測定とかなりの数学(優れたExcelシートが役立つはずです)があれば、これを実行できます。彼らはアマゾンで調査機器を販売していますが、おそらくあなたはそれをより安価に地元で借りることができます。

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

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