VÚGTK 2 332
Scherer, Michael
Inteligentní tachymetr a digitální kamera : low-cost ale high-tech
[Intelligentes Tachymeter und Digitalkamera: Low-Cost aber High-Tech]
/ Michael Scherer. - In. AVN Allg.Vermess.-Nachr. - ISSN 0002-5968. - Roč.111, č.10 (2004), s.325-333 : 14 obr. - Lit.7.
Přeložil Jan Rambousek (zkráceno)
Zdiby : VÚGTK, 2005. - 4 s.
Klíčová slova: elektronický tachymetr, digitální kamera, automatizace měření, ekonomika měření
Shrnutí: Pod pojmem inteligentní tachymetr se označuje motorizovaná totální stanice měřící bez odražečů za užití iteračních a zpětnovazebních technologií pomocí zadaného programu. Dodatečná digitální kamera rozšiřuje podstatně měřický repertoár pro zaměřování a vytyčování. Tato fotogrammetrická tachymetrie je využitelná v architektuře, památkové péči a archeologii. Heslem high-tech označujeme pak předkládaný přístroj, heslem low-cost výhodu tachymetru například oproti laserovému skenování, protože nedochází k dodatečným investicím.
1. Co je inteligentní tachymetrie?
Pisatel tohoto příspěvku předložil v roce 1988 článek nazvaný "Elektronické tachymetry - univerzální přístroje budoucnosti?", aniž by tušil, jak se bude dále tachymetr vyvíjet. V těsné souvislosti s přijímači družicových signálů zůstal jako předtím tím pravým přístrojem pro každodenní praxi zeměměřiče, architekta a stavebního inženýra. Je motorizován, dokáže měřit bez odražečů a může ho ovládat například notebook. Na rozdíl od speciálních zařízení, jako jsou skenery, nevyvolává žádné podstatné dodatečné náklady a při využití jeho inteligenčního potenciálu ho lze směle nazvat high-tech.
Dosud nedefinovaný pojem inteligentní tachymetrie se užívá teprve krátce různým způsobem, jeho funkčností se naopak využívá již delší dobu a popisují ho Scherer (1995), Buchmann (1996), Leica Geosystems/Amberg, viz Intergeo 2000). Ale definujme tento pojem takto:
Inteligentní tachymetrie zahrnuje řízení totální stanice programem vytvořeným pro zaměření a vytyčení vyhledaných bodů na objektu, při čemž navzájem navazují cyklicky obě funkční vlastnosti - zaměření a vytyčení iterativními postupy. To umožňuje vytvářet automatizované měřické postupy.
I když lze vytvářet mnohé výsledky tachymetrického měření staveb z množiny bodů získaných laserovým skenováním nebo z fotogrammet-rických snímků, je vytyčování na samotném objektu vyhrazeno pouze inteligentnímu řízení.
2. Prostředky pro zaměřování architektury a vytyčování na objektech
V dalším popsané činnosti vyvinuli v programu TOTAL na Ruhrské univerzitě v Bochumi (Juretzko, 2000).
2.1 Skenování po vrstvách
Řezy se obvykle při libovolném stanovisku definují na objektu např. jako vodorovné nebo svislé. Zadá se do programu tolerance pro maximální odlehlost výsledné křivky, např. 5 mm, tím se minimalizuje počet iterací u hladších povrchů. Dále se vloží požadovaná vzdálenost po sobě jdoucích bodů, např. 3 cm. Tuto metodu popsali Buchmann (1996), Wiedemann (2003) a Wurm (2004).
2.2 Přesné zjištění přímo neměřitelných hran a lomů
Při laserovém skenování tu zbývá jen odhad, laserový světelný bod se umístí na hranu, zde se po zaměření přibližného okolí lomový bod automaticky spočítá.
2.3 Zachycení skrytých bodů
Bylo vyvinuto extrapolační měřítko na lati. Patentované měřítko lze podle místních poměrů prodlužovat. Jeho segmenty umožňují jednoznačné určení pomocí vzdálenostního kódu, který program zpracuje.
2.4 Plošné měření trojrozměrných objektů
Program využívá trojrozměrného modelování a probíhá zcela automaticky.
2.5 Automatické vytyčování bodů a čar
To navazuje na zásady uvedené v předchozím bodě, inteligentní tachymetrií je umožněno bezproblémové vytyčování řezů v definova-né rovině příslušného objektu.
3. Fotografická tachymetrie
Úzké spojení tachymetru s digitální kamerou zde vytvořilo pojem fotografická tachymetrie. Jedná se však o víc než o obvyklou aplikaci souřadnic ve fotogrammetrii. Má souvislost i s později uvedeným termínem video-tachymetrie.
V tabulce se pokusíme seřadit rozličné návaznosti tachymetru a digitální kamery:
4. Vyhlídky do budoucna
Při praxi se vyžaduje mimo jiné například:
* obsluha totální stanice zcela pomocí notebooku,
* na stavbě pracovat pouze s přirozenými body co pevnými body,
* u totální stanice si uchovávat pro dokumentaci vhodné body pro případná další doplňování
a pozdější práce a
* ověřovat si na místě správnost a úplnost výsledků.
Tak byl přístroj Leica TCRM doplněn o tři kamery, dvě různě širokoúhlé jsou zabudovány v tělese dalekohledu. Video totální stanice se zabudovanými kamerami se dosud nedodáva-jí, první totální stanice bez odražečů (Scherer 1995) není na trhu.
5. Literatura
Buschmann: Entwicklung eines Messsystems zur automatischen polarer Objekterfassung am Beispiel des Bauauf-nahme. Dissertation DGK, Reihe C/456, München, 1996.
Juretzko, M.: Bedienungshandbuch zum Programm TOTAL und zur Steuerung, 2003.
Scherer, M.: Das elektronische Tachymeter-Universalinstrument der Gegenwart? AVN, 1988, s.292-300.
Scherer, M.: Ein Expertensystem zur Architekturaufnahme - Bausteine auf dem Weg dorthin. ZfV, 1995, s.134-142.
Scherer, M.: Intelligentes Scannen mit elektronischen Tachymetern unter Einbeziehung von Digitalbildern. Ingenieurvermessung 2004, Tutorial Laserscanning, Zurich 2004.
Wiedemann, A., More, J., Tauch, R.: Archimedes3D - An Integrated System for the Generation of Architectural Ortho-Images. The ICOMOS&ISPRS Committee for Documentation of Cultural Heritage. CIPA 2003, XIXth International Symposium, 2003, s.554-558.
Wurm, A.: Laserscanning mit tachymetrischen Instrumenten. Ingenieurvermessung 2004, Tutorial Laserscanning, Zurich 2004.
michael.scherer@rub.de,
www.ruhr-uni-bochum.de
