Seuraa
torstai, 02 maaliskuu 2017 10:56

Trimble SX10 – kolmijalalta tapahtuvan havaitsemisen suunnannäyttäjä

Kirjoittanut 
Arvostele tätä artikkelia
(3 ääntä)

Vaaitushavaintojen, teodoliitilla tehtyjen kulmahavaintojen sekä myöhemmin vinoetäisyyshavaintojen tallentamiseen käytettiin aikanaan havaintokirjaa, johon numeroarvot kirjattiin käsin maastossa. Tuon kirjasen tietosisältö oli korvaamaton, kun suorakulmaisten koordinaattien laskeminen sekä vaaittujen jonojen korkeuksien tasoittaminen mitatuille pisteille ja pulteille tapahtui jälkilaskentana myöhemmin toimistolla. Termi ’havaitseminen’ oli aiemmin varmasti enemmän käytetty. Nykyisin kun maastotietokone laskee havainnoista reaaliaikaisesti suorakulmaisia koordinaatteja, puhutaan usein arkisesti mittaamisesta. Perinteikkään geodeettisen havaitsemisen glamouri on poissa tai ainakin muuttanut muotoaan. Koordinaattitietoa pidetään tätä nykyä havaintojen sijaan mittaustuloksena, joka kirjataan digitaalisena havaintojen kanssa suoraan maastotietokoneen muistiin ja edelleen pilvipalveluun, josta se on suoraan käytettävissä joko maastossa tai toimistolla tehtäviin laskentoihin tai kartanpiirtoon. Tämä murros on mullistanut maastomittaamisen luonteen ja helpottaa arkipäiväistä maastotyöskentelyä ratkaisevasti.

Hyvin lyhyessä ajassa kolmijalalta tehtävä laserkeilaus on menetelmänä yleistynyt. Laitteiden ja ohjelmistojen hinta sekä käytettävyys ovat kohentuneet. Samalla mittaustyön tilaajat, joita ovat muun muassa rakennuttajat, kiinteistöjen ja infran omistajat, kaavoittajat sekä suunnittelijat, tarvitsevat työnsä tueksi entistä yksityiskohtaisempaa tietoa rakennetusta tai suunniteltavasta kohteesta. Tähän tarpeeseen vastataan yhä useammin laserkeilaamalla kohde joko ilmasta tai kolmijalalta. Maalaserkeilaimen muistiin on näihin päiviin asti tallentunut pelkkä havaintokirja – säteen kulkuaika tai vaihekulma, ehkä niistä laskettu vinoetäisyys ja peilin asentohavainnon yhdistelmä (todella monta kertaa sekunnissa). Suorakulmaisia koordinaatteja ei maastossa ole tähän mennessä useinkaan nähty. Niiden laskenta on tapahtunut vasta toimistolla, kun tallennettu havaintokirja avataan ja pistepilvi rekisteröidään tunnettujen, usein takymetrilla mitattujen vastinpisteiden avulla toimisto-ohjelmistossa. Tämähän on kuin vanhaan hyvään aikaan teodoliittihavaintoja laskiessa!

Voisiko työmaalla toimia pelkästään yhden laitteen avulla? Voisiko keilattavan aineistoin saada maastokoordinaatistoon ilman työlästä rekisteröintiä toimistolla? Eikö pelkkien havaintojen kirjaaminen ylös ole jo vähän vanhanaikaista? Trimble vastaa kaikkiin edellä esitettyihin kysymyksiin myöntävästi!  Syksyllä 2016 Intergeo-messuilla esiteliin Trimble SX10 -keilaintakymetri, joka mahdollistaa takymetrimittauksen ja laserkeilauksen tekemisen samalla laitteella. Laite on huolellisen ja uraauurtavan tuotekehitystyön tulos. Nopeasti liikkuvan ja paljon havaintoja lyhyessä ajassa tallentavan laserkelaimen sekä mahdollisimman suurta tarkkuutta, stabiiliutta sekä useita yht’aikaisesti toimivia koaksiaalisia sensoreita edellyttävän takymetrin ominaisuuksia ei ole koskaan aiemmin pystytty toteuttamaan samaan laiterunkoon.

Trimble SX10 vie reaaliaikaisesti suorakulmaisia koordinaatteja havainnoista laskevan kolmijalalle asetettavan geodeettisen mittalaitteen monikäyttöisyyden, suorituskyvyn sekä havaintokirjaan tallennettavan tietosisällön monimuotoisuuden aivan uudelle tasolle. Laite on yhtäältä robottitakymetri, mutta siinä on toisaalta laserkeilaimelle tyypillisiä ominaisuuksia, kuten pyörivän prisman avulla lähetettävä mittaussäde. Lisäksi havaintokirjaan voidaan tallentaa yksityiskohtaisuuden tarpeesta riippuen kuvia laitteen runkoon kalibroidulla laajakulma-, pää-, tai telekameralla suoraan samaan orientointiin muiden samalta kojeasemalta tehtävien havaintojen kanssa.

Lähtökohta Trimble SX10:n tuotekehityksessä on ollut se, että laitteella halutaan kerätä pistepilveä, perinteisiä prismaan tai prismattomasti tehtäviä yksittäisiä havaintoja sekä kuvia kohteen visualisointia ja pisteipilven värjäystä varten. Kaiken pitäisi onnistua tietenkin mahdollisimman vaivattomasti ilman ylimääräistä uuden opettelua. Laitteessa yhdistyykin tuttuja, turvallisia ja toimivaksi havaittuja S-sarjan takymetrien ominaisuuksia sekä perinteikäs Trimble Access -työnkulku aivan uuden teknologian kanssa. Ne yhdessä mahdollistavat monipuolisen havaintojen tekemisen maastossa – yhdellä ja samalla laitteella!

Laitteen nopean ja kitkattoman pyörimisen akseleidensa ympäri mahdollistaa MagDrive™-liikkeenhallintajärjestelmä, joka yhdessä SurePoint™-kompensaattoriteknologian kanssa tuovat SX10:iin S-sarjasta tutun havaintojen hyvän jäljitettävyyden sekä ylivoimaisen prismanseurantakyvyn. Prismanseuranta kytketään päälle kojevalikosta tuttuun tapaan – Enhanced Autolock™-teknologia on kuitenkin uudistettu, sillä se hyödyntää laitteen kameroita tracker-signaalin tukena ja näin varmistaa oikeaan prismaan lukittumisen. Kolme tähtäyssuuntaan katsovaa kameraa sekä luotikamera määrittelevät VISION™-teknologian roolin uudelleen kolmijalalta tapahtuvassa havaitsemisessa: laitetta hallitaan kojerunkoon kalibroidun kamerajärjestelmän avulla, sillä se korvaa kokonaan perinteisen okulaarin ja mekaanisen hiusristikon.

JS 2017 03 02 1

Kuva 1. Laajakulmakameran kuva

JS 2017 03 02 2

Kuva 2. Pääkameran kuva                                                                

JS 2017 03 02 3

Kuva 3. Telekamera ja digitaalinen hiusristikko DR-mittauksessa

Laitteen laserkeilausominaisuudet mahdollistaa uusi etäisyysmittariteknologia: 3DM Lightning™. Tämä teknologia on käytössä ainoastaan Trimble SX10 keilaintakymetrin etäisyysmittarissa, jonka mittaussäteen halkaisija on erittäin pieni: 8mm 50 metrin etäisyydellä. Teknologian avulla voidaan tallentaa nyt kolmenlaisia havaintoja: tavallisia kartoituspisteitä prisman avulla (merkintämittausta unohtamatta), entistä pienempiä yksityiskohtia DR-mittauksella sekä pistepilveä 26 600 pistettä sekunnissa joko orientoidulla laitteella tai perinteistä jälkirekisteröintiä varten – 3DM™. Skannaustiheys valitaan kätevästi aluerajauksen yhteydessä (skannauksen pistetiheysvaihtoehdot ovat 50mm..25mm..12,5mm..6,25mm @ 50m). Koordinaatiston siirto tiheän pistepilven parametrisointia hyödyntäen on myös mahdollista uuden Trimble Business Centerin skannausmodulin avulla (esimerkki kuvassa 5.).

JS 2017 03 02 4 

Kuva 4. Skannausalueen ja -tiheyden sekä panoraamakuvauksen määrittelyvalikko Trimble Access -maasto-ohjelmistossa

 

JS 2017 03 02 5

Kuva 5. Työmaa, jonka orientoimattomat kojeasemat on sidottu orientoiduilta kojeasemilta k0001-k0003 mitattuihin pistepilviin. Pistepilvestä on irrotettu tilan seinälinjat, portaikkoja, pylväitä sekä pilareita.

JS 2017 03 02 6

Kuva 6. SX10:llä skannattua pistepilveä kojeasemanäkymästä tarkasteltuna. Kamerajärjestelmällä tallennetut kuvat ovat samassa koordinaatistossa (pääkameran kuvat). Noin 20 metrin päässä kojeasemasta olevasta katkaisijasta voidaan tehdä vielä toimistolla täydentäviä mittauksia (telekameran kuva). Pistepilvi näkyy kuvassa korostettuna. Aineisto on mitattu harvimmalla pistevälillä.

Trimble SX10 mahdollistaa erittäin yksityiskohtaisen, tehokkaan ja helppokäyttöisen pistepilven ja perinteisten yksittäisten havaintojen tiedonkeruun maastossa tutulla työnkululla, joka on käyttäjälle jo perusteiltaan tuttu: Trimble Access on ollut S-sarjan takymetrien sekä R-sarjan GNSS-vastaanottimien selkäranka jo pitkään. Pistepilven sekä georeferoidun kuva-aineiston tallentaminen osana jokapäivästä mittaustyötä onkin Trimble SX10 -ratkaisun myötä nyt mahdolista. Koskaan ennen ei kolmijalalta ole tehty yhtä monipuolisia, yksityiskohtaisia ja tarkkoja havaintokirjamerkintöjä kuin Trimble SX10:llä tehdään. Geodeettisen havaitsemisen glamouri on siis yhä olemassa – aivan uudenlaisessa muodossa!