פוטוגרמטריה – טכנולוגיית מדידה מדויקת לעידן הדיגיטלי
פוטוגרמטריה – טכנולוגיית מדידה מדויקת לעידן הדיגיטלי
פוטוגרמטריה היא שיטת מדידה אשר משלבת בין טכנולוגיות מתקדמות לצילום אווירי, מערכות מיפוי ממוחשבות ואלגוריתמים מתקדמים של עיבוד תמונה. השיטה מבוססת על קליטת אלפי תמונות מגבהים וזוויות שונות, ושילובן באמצעות תוכנה ייעודית לתמונה אחידה ומדויקת של השטח הנמדד. התוצאה היא סט של תוצרים חזותיים גאוגרפיים, הכוללים מפות טופוגרפיות, מודלים תלת-ממדיים של הקרקע דוגמתDSM, DTM, DEM , ותצלומים מיושרים מסוג Orthophoto.
מיפוי פוטוגרמטרי מהווה כלי תכנוני מתקדם ומוביל בענף הבנייה, החל משלבי התכנון האדריכלי וההנדסי, וכלה בשלבי יישום הבנייה והצלחת הפרויקט הלכה למעשה.
שיטת המדידה פוטוגרמטריה (Photogrammetry) היא שיטת מדידה מתקדמת המתבססת על צילום וניתוח חזותי של פני השטח, באמצעות תצלומי אוויר המעובדים באמצעים דיגיטליים.
מדידות פוטוגרמטריות הן כלי המשלב בין טכנולוגיית צילום מתקדמת ויכולת עיבוד ברמה גבוהה במיוחד, לצורך איסוף וניתוח של מידע רב, הנוגע למאפייני הקרקע. מיפוי פוטוגרמטרי מספק נתוני מדידה ומיפוי של בהליך יעיל, ברמת דיוק כמעט אבסולוטית, ותוך יכולת צילום ומיפוי מידע גם עבור היקף שטח גדול, באזורים בעלי מגבלת נגישות, וכמענה למגוון אתגרים נוספים.
תוצרי המיפוי ניתנים באמצעות מפות תלת-ממד ותצוגה חזותית תוך שמירה על נאמנות למקור באמצעות יחס קבוע העומד בכל דרישות הרשויות, תוך רמת פירוט גבוהה במיוחד של כלל האלמנטים והנתונים.
מתי נדרש מיפוי פוטוגרמטרי?
מיפוי פוטוגרמטרי נדרש בענפי הבנייה, לבחינת היתכנות וכדאיות ולתכנון פרויקטים בהם נדרשת מדידה מדויקת של היקף שטח גדול, ו/או למדידת שטחים בעלי גישה פיזית מוגבלת, שיפועים קיצוניים, או תנאים סביבתיים קשים, אשר מקשים ומייקרים את עלויות המדידה ופותחים פתח לחוסר דיוק.
בין הפרויקטים בהם מיפוי פוטוגרמטרי מספק יתרון ביחס לשיטות מדידה אחרות:
· תשתיות תחבורה – מדידות לצורך תכנון והקמת תשתיות ציבוריות: כבישים, מחלפים, מסילות רכבת ונמלי תעופה.
- תכנון עירוני ובנייה – יצירת מפות מדויקות לצורכי תכנון אדריכלי והנדסי, כמענה לניצול קרקע אופטימלי, לתכנון מבנים ציבוריים, מרכזי מסחר ופרויקטים בעלי מורכבויות.
- מדידות חקלאיות – ניטור שדות, חלקות גידול וצמחייה. מדידות פוטוגרמטריות מאפשרות תכנון, חלוקה ואיזון משאבים וייעול הליכי גידול ותפוקה, בזכות זיהוי מוקדם של מפגעים והשפעות תת קרקעיות וזיהוי מוקדי גידול מאתגרים.
- שימור טבע ויערנות – תיעוד מדויק של שטחים ירוקים, הרריים, חורשות ויערות, לצרכי שימור אתרי טבע, אקולוגיה וסביבה.
- תכנון עבודות עפר וקרקע – חישוב כמויות, גבהים, עומקים, ונפחי חפירה, לייעול כלכלי, תכנון אופטימלי ומניעת מפגעים בטיחותיים.
שלבי העבודה במיפוי פוטוגרמטרי
מיפוי פוטוגרמטרי מתבצע בתהליך מקצועי הכולל מספר שלבים:
- תכנון מקדים – בשלב הראשון מתבצע תכנון מדויק של טיסת המדידה, בהתאם לגבולות השטח, קנה המידה הנדרש, תנאי השטח ומטרות המדידה. בהליך התכנון נקבעים אלמנטים דוגמת: סוגי המצלמות, גובה הטיסה, נתיב המסלול ופרמטרים טכניים נוספים.
- ביצוע הצילום האווירי – הטיסה מתבצעת לרוב באמצעות רחפנים ללא טייס, כאשר ניתן במידת הנדרש להסתייע בכלי טיס מאוישים, המצוידים במצלמות מתקדמות. המצלמות קולטות ומתעדות אלפי תמונות לשנייה, ממספר רב של גבהים וזוויות, לצורך יצירת תמונה תלת-ממדית מקיפה של השטח.
- הטענת הנתונים למערכת פוטוגרמטרית – כלל הנתונים המתקבלים מוזנים לתוך מערכת ממוחשבת הממזגת את התמונות לתוצר חזותי בתלת ממד.
- עיבוד וניתוח – תוכנת העיבוד אליה מוזמות התמונות תבצע עיבוד מתקדם המבוסס על תחשיבי מתמטיקה שימושית המשמשת בתחום חקר הקרקע והמדידות, בשילוב עם נתוני בקרה שהופקו מן השטח. תהליך זה מבוצע על ידי מודד מוסמך תוך שימוש בתוכנות ייעודיות.
- הפקת תוצרים – תוצרי המיפוי מועברים ללקוח בהתאם לצורך: מפות טופוגרפיות, אורתופוטו, מודלים תלת-ממדיים או פורמטים ייעודיים להנדסה ואדריכלות. התוצרים הדיגיטליים מותאמים להטענה וליישום על גבי תוכנות מובילות בתחום האדריכלות, מה שמאפשר שימוש בהם כבסיס תכנוני.
קני מידה – דיוק לעומת שטח
אחד האלמנטים המרכזיים במיפוי פוטוגרמטרי הוא קנה המידה, אשר קובע את רמת הפירוט של המפה ביחס לגודלו הפיזי של העצם בשטח. בקני מידה נפוצים נכללים:
- 1:500 – לרמת פירוט גבוהה מאוד.
- 1:1000 / 1:1250 – לשימושים סטנדרטיים בתכנון עירוני.
- 1:2500 / 1:5000 – לפרויקטים בקנה מידה רחב יותר.
ככל שקנה המידה גדול יותר (המספר במכנה קטן יותר), רמת הפירוט גבוהה יותר, אך גודל השטח הניתן לכיסוי קטן יותר ולהפך.
תוצרים פוטוגרמטריים
התוצרים המרכזיים של מדידות פוטוגרמטריות כוללים:
- מפות טופוגרפיות דיגיטליות בתלת-ממד - לצורכי תכנון וניתוח.
- Orthophoto – תצלום אוויר שעבר יישור גאומטרי והפך לתמונה קרטוגרפית מדויקת.
- מודלים תלת-ממדיים:
- DSM- מודל פני שטח הכולל עצמים כגון מבנים וצמחייה.
- DTM- מודל של הקרקע עצמה ומידותיה, ללא עצמים.
- DEM- מודל תלת-ממדי של פני השטח בגבהים שונים.
שילוב עם מערכות מידע לאומיות
אחד המרכיבים המכריעים אשר אחראים על רמת הדיוק הגבוהה אליה ניתן להגיע בשיטת מדידה זו, הוא שילוב המידע המופק מן הצילומים עם רשת הבקרה הלאומית- מאגר נתוני הקרקעות הרשמי של מדינת ישראל, המהווה נקודת עוגן למדידות קרקעיות ואוויריות. גישה לנתונים אלו שמורה למודדים מוסמכים בלבד, אשר מחויבים לעמוד בתקנים מחמירים של המרכז למיפוי ישראל. השילוב בין הנתונים המתועדים לבין מדדי השטח, מאפשר זיהוי של שינויים ומאפיינים, רמת דיוק גבוהה ויכולת ליצור תוצרים באיכות מקצועית גבוהה במיוחד.
יתרונות המיפוי הפוטוגרמטרי
השימוש בטכנולוגיית פוטוגרמטריה טומן בחובו יתרונות רבים:
- חיסכון בזמן – צילום ועיבוד שטחים נרחבים בפרק זמן קצר.
- דיוק גבוה – רמת פירוט גבוהה המתאימה לכל צורך תכנוני.
- יעילות כלכלית – עלות נמוכה יחסית ביחס למדידות קרקעיות מסורתיות.
- נגישות למקומות מורכבים – אפשרות למדוד אזורים שקשה להגיע אליהם פיזית.
- תוצרים דיגיטליים לשילוב בפלטפורמות מגוונות – התאמה לכלי תכנון, GIS, CAD ועוד.
תגל הנדסה- חברת הנדסה המתמחה בניהול תהליכי תכנון וביצוע של פרויקטים מורכבים בתחומי הבינוי והתשתיות, מספקת ללקוחותיה מעטפת שירותי הנדסה אזרחית רחבה, בסטנדרטים מקצועיים מוקפדים, בליווי צוות מודדים מוסמכים העושים שימוש בטכנולוגיות מדידה מתקדמות ותוכנות דיגיטליות, לרבות מיפוי פוטוגרפי מדויק.
