تحليل منتجات SLAM100 وحلول معلومات الفضاء تحت الأرض

مع التطور السريع للبناء الحضري في بلادنا، باتت معلوماتية الفضاءات تحت الأرضية تحظى بأهمية متزايدة لدى مديري القطاع، إذ تُعدّ بيانات هذه الفضاءات جزءًا لا غنى عنه في البناء الحضري. وقد أصبح تحقيق معلوماتية ثلاثية الأبعاد للفضاءات تحت الأرضية، وبناء مدينة ثلاثية الأبعاد، وتوفير الدعم العلمي والتقني للتطوير الرشيد لموارد الفضاءات تحت الأرضية، من أكثر التدابير فعالية لحل المشكلات الحضرية. لذا، فإن دراسة أساليب جمع وعرض المعلومات ثلاثية الأبعاد عالية الكفاءة والدقة وشاملة لجميع العوامل في الفضاءات تحت الأرضية، تلعب دورًا حاسمًا في تعزيز البناء الحضري ورفع مستوى المعلوماتية الحضرية.

تتميز المساحات تحت الأرض في المناطق الحضرية بخصائص فريدة، وغالباً ما تواجه طرق القياس التقليدية العديد من الصعوبات التقنية والاختناقات أثناء القياس.

1) إن بنية الفضاء تحت الأرض معقدة، وتضم العديد من الهياكل والأشكال المختلفة. ومن الصعب الحصول على بيانات كاملة في وقت واحد باستخدام وسيلة تقنية واحدة؛

2) من الصعب استخدام نظام GNSS بشكل مباشر للمساعدة في القياس في الفضاء تحت الأرض، وهناك حاجة ملحة إلى طريقة جديدة لجمع البيانات لتحل محل طريقة التشغيل التقليدية التي تعتمد بشكل كبير على نظام GNSS والوسائل التقنية الأخرى؛

3) تتميز المساحات تحت الأرض بساعات عمل محدودة لإجراء القياسات، مما يستلزم استخدام أساليب قياس فعّالة ومريحة. وتكتظّ الأماكن العامة المفتوحة، مثل محطات المترو ومراكز التسوق تحت الأرض، بالناس، وتؤثر الأجسام المتحركة، كالحشود والمركبات، بشكل كبير على القياسات التقليدية والمسح الليزري ثلاثي الأبعاد. لذا، يجب إجراء القياسات في أوقات انخفاض الازدحام أو ليلاً. أما بالنسبة للأماكن غير المفتوحة، مثل مشاريع الدفاع المدني والمرافق البلدية تحت الأرض، فيُشترط الحصول على إذن من الإدارة المختصة في كل مرة يُجرى فيها القياس، مع ضرورة الالتزام الصارم بوقت القياس.

في الوقت الحالي، تشمل طرق قياس الفضاء تحت الأرض بشكل رئيسي طرق القياس التقليدية، والمسح ثلاثي الأبعاد الثابت، والمسح ثلاثي الأبعاد المتنقل.

وصف المنتج

يُعدّ SLAM100 أول ماسح ضوئي محمول بتقنية الليدار أطلقناه. وهو المنتج الأكثر تطورًا وتكاملًا وانتشارًا تجاريًا بين المنتجات المماثلة محليًا وعالميًا. يتميز النظام بخاصية الدوران والإمالة بزاوية 360 درجة، بالإضافة إلى خوارزمية SLAM متطورة، مما يُمكّنه من الحصول على بيانات سحابية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة والوضوح للبيئة المحيطة حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة أو بدون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، كما يتمتع بقدرات متكاملة لجمع البيانات المكانية في الأماكن المغلقة والمفتوحة.

يعتمد جهاز SLAM100 على تصميم هيكلي متكامل، ويحتوي على وحدات تحكم وتخزين مدمجة، ويستخدم بطاريات ليثيوم قابلة للاستبدال، ويحتوي على وظيفة بدء التشغيل بنقرة واحدة، مما يجعل عملية جمع البيانات أكثر كفاءة وملاءمة.

خوارزمية البرمجيات

SLAM GO هو تطبيق جوال يُستخدم مع جهاز SLAM100. يتصل التطبيق بالجهاز لاسلكيًا ويدعم عرض البيانات في الوقت الفعلي، وعرض ثنائي وثلاثي الأبعاد، وعرض الشرائح. كما يتيح عرض المشاريع وإدارتها، ومزامنة معلومات المشروع تلقائيًا مع السحابة لعرض وقت التشغيل، والموقع، ونظرة عامة على المشروع، ونظرة عامة على البيانات، وغيرها؛ بالإضافة إلى عمليات مثل ترقية البرامج الثابتة وصيانة الجهاز.

برنامج SLAM GO POST هو تطبيق حاسوبي يعتمد على Drone Manager، ويُتيح وظائف مثل معالجة البيانات، وإنتاج سحابة النقاط الملونة، ودمج البيانات، وتحسينها، واستعراضها، وقياسها. يدعم البرنامج حساب سحابة النقاط بنقرة واحدة، ويتيح التحقق من حالة الحساب في الوقت الفعلي. يكفي استيراد مجلد بيانات مشروع التجميع لإنتاج سحابات نقاط وصور بانورامية عالية الدقة ومُحسّنة. يتميز البرنامج بوظيفة التعرف التلقائي على نقاط التحكم، ويُمكنه إنتاج بيانات النتائج مباشرةً بإحداثيات مطلقة.

إن نظام SLAM100 قادر على البدء من موقع غير معروف في بيئة غير معروفة، وتحديد الموقع والحصول على البيانات المكانية ثلاثية الأبعاد في نفس الوقت، وإنشاء خريطة تدريجية للبيئة المحيطة أثناء الحركة، وهو مناسب لمختلف سيناريوهات تطبيقات الفضاء تحت الأرض.

موقف سيارات تحت الأرض

تُصعّب خصائص مواقف السيارات تحت الأرض، كضعف الرؤية وتعقيد بنيتها، استخدام الأدوات التقليدية لجمع البيانات أثناء النمذجة ثلاثية الأبعاد. تستخدم تقنية المسح الليزري ثلاثي الأبعاد أساليب قياس لا تلامسية للحصول بدقة على المعلومات الهندسية المكانية للجسم المراد قياسه. تُمكّن بيانات السحابة النقطية الكثيفة من إعادة بناء النموذج ثلاثي الأبعاد للجسم بسرعة، وقياس كل زاوية من زوايا موقف السيارات تحت الأرض بدقة متناهية، ما يُتيح تحديد الموقع بدقة داخل الموقف.

مشروع الدفاع الجوي المدني

مشروع الدفاع الجوي المدني عبارة عن مبنى تحت الأرض ذو متطلبات حماية خاصة، يشكل شبكة أنفاق تمتد في جميع الاتجاهات. في البداية، كان من الصعب على الجهات المعنية الإلمام بالمعلومات الأساسية لمشاريع الدفاع الجوي المدني بشكل شامل، مما قد يؤدي إلى أخطاء. مع التقدم التكنولوجي، أصبح استكمال المعلومات الأساسية عن مشاريع الدفاع الجوي المدني مهمة أساسية لهذه الجهات. يتيح استخدام الماسحات الضوئية المحمولة بتقنية SLAM إمكانية المسح المستمر، مما يلغي الحاجة إلى عملية تجميع البيانات، ويُمكّن من الحصول بسرعة على البيانات الأساسية لمشاريع الدفاع الجوي المدني القديمة.

نفق مترو الأنفاق

يُعدّ مترو الأنفاق نظام نقل سريع وعالي السعة يعمل بالطاقة الكهربائية، وقد بُني في المدينة. وخلال دورة حياة إنشاء وتشغيل المترو بأكملها، من الأهمية بمكان الإلمام الفوري بالحالة الراهنة لخطوط المترو القائمة. إذ تُوفّر البيانات الأساسية المتوفرة مرجعًا ضروريًا لصناع القرار، مما يُسهم في تحسين إدارة خطوط المترو.

يُمكن لنظام SLAM100 حلّ مشاكل القياس في المساحات تحت الأرضية المعقدة، والهياكل ذات الأشكال الخاصة، والهياكل المجزأة بكفاءة عالية. وبالمقارنة مع أجهزة استقبال GNSS التقليدية، والمحطات الشاملة، والماسحات الضوئية الثابتة، فإنه يتميز بالخصائص التالية:

1) تتميز بنية بيانات السحابة النقطية بثراء المعلومات، ويمكنها مسح وتسجيل جميع الهياكل التي تقع ضمن مجال الرؤية. بالنسبة لبعض الهياكل التي تعيق الرؤية، يمكنك تجاوزها مباشرة والمسح حولها للحصول على بيانات صورة كاملة؛

2) يمكن الحصول على بيانات سحابة النقاط للفضاء تحت الأرض بشكل مستمر، ويمكن ربط بيانات سحابة النقاط ثلاثية الأبعاد لمختلف الهياكل والغرف والاتجاهات في الفضاء تحت الأرض ضمن نطاق مكاني كامل، ويمكن إجراء فحص جودة البيانات وفحص سلامتها وفحص بنيتها المنطقية. اللغة سهلة الفهم وواضحة للغاية؛

٣) يمكن مطابقة الصور الملتقطة بواسطة الكاميرات البانورامية الثلاث المرفقة مع نظام SLAM100 تلقائيًا مع سحب النقاط لإنشاء سحب نقاط ملونة. تتطابق معلومات البنية الممسوحة ضوئيًا بناءً على سحابة النقاط الملونة مع لون وملمس الهياكل في الفضاء تحت الأرض الفعلي، مما يوفر مرجعًا بديهيًا للنمذجة ثلاثية الأبعاد اللاحقة، وتحويل البنية إلى متجهات، وتحديد خصائصها. خاصةً عند قياس بعض الأنسجة التفصيلية والهياكل ذات الأشكال الخاصة، تُسهم سحب النقاط الملونة بشكل كبير في تقليل عبء العمل في النمذجة اللاحقة وتحسين كفاءة العمل.