بایگانی برچسب: s

امارات متحده عربی به مناسبت 50 سالگی، رشد و کیفیت زندگی را ترسیم می کند

امارات متحده عربی (UAE) طی سال‌های پس از تشکیل آن در سال 1971 با سرعت فوق‌العاده‌ای رشد کرده است. و دبی، جایی که بخش عمده ای از جمعیت کشور در آن زندگی می کنند، رشد شهری چشمگیری داشته اند. برای مثال، ابوظبی اکنون شهری مدرن با برج‌های اداری درخشان، شبکه حمل‌ونقل چندوجهی پیچیده، انرژی‌های تجدیدپذیر در مقیاس کاربردی و سیستم آموزشی است که در رتبه 20 برتر جهان قرار دارد.

به مناسبت 50 سالگی امارات متحده عربی
امارات متحده عربی (UAE) با دقت تنوع اقتصاد این کشور را به دور از سلطه نفت پیگیری کرد.

پیش از پنجاهمین سالگرد تأسیس کشور، مرکز آمار و رقابت فدرال امارات متحده عربی (FCSC) با استفاده از GIS نقشه کشور و مردم آن را ترسیم کرد تا میزان پیشرفت کشور را تعیین کند.

FCSC GIS را برای نوسازی گردش کار و تجسم شاخص های آماری که برای بخش هایی مانند بهداشت، آموزش، محیط زیست و اقتصاد جمع آوری می کند، اتخاذ کرد. داده‌های GIS 1Map امارات متحده عربی را تغذیه می‌کند، مجموعه‌ای از لایه‌های نقشه قرار گرفته در یک سایت مرکز، ایجاد شده با استفاده از ArcGIS Hub، که شامل جاده‌ها، امکانات و اطلاعات جمعیتی است. اطلاعات موجود در 1Map به ساکنان این امکان را می دهد که ببینند امارات چگونه عمل می کند و وزارتخانه های دولتی را قادر می سازد تا نقاط قوت و ضعف کشور را ارزیابی کنند تا بتوانند سرمایه گذاری ها را بهتر هدف قرار دهند.

مروا الکابانی، کارشناس GIS در FCSC گفت: “ما طرح زمین آماری GeoStat خود را چهار سال پیش راه اندازی کردیم.” ما با جمع‌آوری مجموعه داده‌های دقیق امکانات از وزارتخانه‌ها، مانند امکانات بهداشت و آموزش، و امکان‌سازی آمار برای ترسیم بیش از ۷۰ شاخص ملی، شروع کردیم.»

تعیین اهداف و رسیدن به اهداف

کشف نفت در دهه 1950 باعث رشد امارات متحده عربی شد و مرواریدسازی، ماهیگیری و کشاورزی را به عنوان صنایع کلیدی جایگزین کرد. دو دهه پیش، تقریباً تمام اقتصاد کشور مبتنی بر نفت بود. اکنون نفت کمتر از 30 درصد از تولید ناخالص داخلی امارات را تشکیل می دهد. مجموعه ای از طرح ها سرمایه گذاری ملی را از وابستگی به نفت دور کرده است.

اعلیحضرت شیخ محمد بن زاید آل نهیان، سومین رئیس جمهور امارات در سال 2015 در مورد این تلاش و تمرکز مداوم به سوی آینده ای بدون نفت صحبت کرد.

در 50 سال آینده، زمانی که ممکن است آخرین بشکه نفت را داشته باشیم، سوال این است که آیا وقتی نفت به خارج از کشور ارسال شود، ناراحت خواهیم شد؟ او درخواست کرد. اگر امروز در بخش‌های مناسب سرمایه‌گذاری کنیم، می‌توانم به شما بگویم، جشن خواهیم گرفت.»

امارات متحده عربی با سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌ها، مهمان‌نوازی و گردشگری و فناوری، تنوع‌بخش بوده است. سه صندوق سرمایه گذاری مستقل در امارات وجود دارد که از طرف دولت سرمایه گذاری می کنند، از جمله سازمان سرمایه گذاری ابوظبی که دارایی های نزدیک به 700 میلیارد دلار است. هدف بسیاری از سرمایه گذاری ها بهبود کیفیت زندگی است – برای مثال، با تبدیل امارات متحده عربی به مقصدی برای مراقبت های بهداشتی در سطح جهانی.

کاتالوگ امکانات جامعه امارات متحده عربی به هر کسی اجازه می دهد تا مکان های بهداشتی، آموزشی، تفریحی، مذهبی و فرهنگی را در سراسر کشور جستجو کند.

در تعقیب این هدف، آمار باعث پیشرفت های اجتماعی شده است. اول، امارات باید در مورد سلامت مردم خود بداند. سپس، نیاز به گردآوری جزئیات در مورد امکانات بهداشتی و درمانی داشت.

الکابانی گفت: «ما کاتالوگ تأسیسات ملی را با جمع آوری مجموعه داده های تأسیسات بهداشتی همراه با شاخص هایی مانند تعداد مالکیت عمومی، تعداد تخت آنها و تعداد کادر پزشکی و پزشکان آغاز کردیم. ما آن را برای تغذیه پلت فرم زمین آماری خود ترسیم کردیم. سپس ما امکانات را با نقشه های جمعیتی و اداری خود پوشاندیم تا توزیع جغرافیایی آنها را درک و ارزیابی کنیم.

ساختن یک نقشه مدرن

FCSC توسط وزارت امور کابینه موظف شده است تا داده‌ها را از نهادهای دولت فدرال – از جمله داده‌های مکان در صورت لزوم – به شیوه‌ای یکپارچه جمع‌آوری کند و در عین حال بهترین شیوه‌ها را در مورد کیفیت داده‌ها و استانداردها ایجاد کند. نام و نام تجاری 1Map توسط FCSC از هدف یکپارچه سازی داده های کشور پشتیبانی می کند، که با قابلیت های GIS مدرن برای مقابله با چالش ها در بخش ها هماهنگ است.

تیم FCSC در چهار سال راه طولانی را پیموده است. این کار با تهیه نقشه‌های اداری پایه ملی برای ولسوالی‌ها و بخش‌های فرعی همزمان با تعریف مناطق شهری ملی آغاز شد. این فرآیند شامل تنظیم استانداردهای ملی و هماهنگ سازی داده ها برای تولید یک پایگاه جغرافیایی معتبر و به روز بود.

تیم FCSC GIS با شرکای فدرال و محلی برای پیاده سازی یک پورتال ملی اطلاعات جغرافیایی مشترک کار می کند که داده های مکانی را از شرکا جمع آوری می کند. سپس FCSC داده‌ها را پردازش می‌کند تا آن‌ها را هماهنگ و استاندارد کند و از آن برای ایجاد برنامه‌ها و سایت‌های مختلفی استفاده می‌کند که از طریق پورتال یک‌مپ 1Map به جامعه و شرکای دولتی خدمت می‌کنند.

ایجاد یک اکوسیستم ملی داده دیجیتال یک اولویت کلیدی برای دولت امارات است. FCSC به عنوان نهاد اصلی فدرال برای این تلاش روی پروژه های مختلفی کار کرده است. یکی از این پروژه‌ها، شاخص بلوغ داده‌ها است که هدف آن کمک به آژانس‌ها برای مدیریت و مدیریت داده‌های خود مطابق با استانداردهای بین‌المللی و بهترین شیوه‌ها برای اطمینان از دسترسی، جریان، حاکمیت و کیفیت داده‌ها است. مثال دیگر پروژه شبکه داده امارات است که از تبادل داده های اداری فدرال پشتیبانی می کند.

مناطق شهری در امارات متحده عربی از زمان تأسیس این کشور به شدت رشد کرده است.

در FCSC، حرکت به سمت GIS به آرامی با مجوزهای ArcGIS Pro و ArcGIS Online آغاز شد. اما این سازمان به زودی به ArcGIS Enterprise گسترش یافت تا یکپارچه سازی سیستم ArcGIS هر وزارتخانه را از طریق همکاری پورتال به پورتال امکان پذیر کند. نقشه 1 امارات نقشه‌های اساسی را ارائه می‌کند که هر وزارتخانه با داده‌های خود بر روی آن‌ها می‌سازد. سپس همه وزارتخانه‌ها نقشه‌های خود را از طریق ArcGIS Enterprise به اشتراک می‌گذارند که به آنها اجازه می‌دهد تا قدرت و امنیت داده‌هایی را که ایجاد می‌کنند حفظ کنند.

مجموعه داده های 1Map شامل توزیع جمعیت است. کاربری زمین و مسکن؛ امکانات عمومی مانند بیمارستان ها، مدارس، و مقاصد فرهنگی و مذهبی؛ و مناطق طبیعی و پارک های حفاظت شده. سپس این داده ها بیشتر تجزیه می شوند. به عنوان مثال، با داده های جمعیت، جزئیات جمعیتی اضافه شده – مانند جنسیت، شهروندی، و سن – در مقیاس های جغرافیایی مختلف در دسترس می شود. نقشه ها هر یک از این شاخص ها و همچنین تراکم جمعیت را در سراسر کشور نشان می دهند.

بسیاری از داده های 1Map حساس و محدود هستند. بنابراین در حالی که برخی از مجموعه داده ها عمومی هستند، برخی دیگر فقط در اختیار وزارتخانه های خاص یا محققان تایید شده هستند.

داده‌ها در داشبوردهایی که با داشبوردهای ArcGIS ساخته شده‌اند نمایش داده می‌شوند تا پیشرفت در مسائل را نشان دهند، برخی از آنها مختص اهداف یک وزارتخانه هستند، در حالی که برخی دیگر برای کل کشور اعمال می‌شوند. به عنوان مثال، یک داشبورد در معرض دید عموم، کل تجارت بین المللی غیرنفتی را برای کشور جمع آوری می کند. نقشه های روایی، ساخته شده با ArcGIS StoryMaps، برای برقراری ارتباط بهتر با مردم استفاده می شود.

یک داستان ArcGIS StoryMaps از تصاویر ماهواره‌ای زمین در شب برای نشان دادن رشد شهری در کشور استفاده می‌کند. داده ها با استفاده از ArcGIS Hub سازماندهی می شوند که به نشان دادن پیشرفت کمک می کند. و کارشناسان تجزیه و تحلیل بیشتری بر روی داده ها انجام می دهند تا رهبران را آگاه کنند، پیشرفت سیاست های موجود را بررسی کنند، و سیاست های جدیدی را طراحی کنند که بر پیشبرد کشور تمرکز دارد.

اندازه گیری برای برنامه ریزی، عمل و درک

رقابت در مسائل مربوط به کیفیت زندگی در نحوه عملکرد FCSC نقش اساسی دارد. به عنوان مثال، یک محاسبات اولیه توسط سازمان های بین المللی در مورد دسترسی روستایی به جاده ها نشان داد که تنها 76 درصد از مردم ساکن در مناطق روستایی به یک جاده تمام فصل در فاصله دو کیلومتری دسترسی داشتند.

الکابانی با بیان اینکه چگونه گزارش مجمع جهانی اقتصاد در سال 2019، امارات متحده عربی را در رتبه هفتم جهان از نظر کیفیت زیرساخت های جاده ای قرار داده است، گفت: “جاده های امارات شگفت انگیز هستند، بنابراین منطقی نیست که مناطق روستایی فاقد پوشش جاده ای باشند.” شاخص رفاه لگاتوم، امارات متحده عربی را در رتبه اول رضایت از جاده ها و بزرگراه ها در جهان قرار داد.

ما به مجموعه داده‌ای که سازمان بین‌المللی برای درک آن استفاده کرده بود، نگاه کردیم. الکابانی گفت: سپس مرزهای روستایی و شهری را از شهرداری‌های محلی ادغام کردیم، یک شبکه جمعیتی ملی ایجاد کردیم که آمارهای محلی را برای تخمین جمعیت منعکس می‌کند، و همه این داده‌ها را با شبکه راه‌ها بر اساس روش بانک جهانی پوشش دادیم. اکنون وقتی این شاخص را اجرا می کنیم، نشان می دهد که 99.54 درصد از ساکنان مناطق روستایی به جاده ای در فاصله دو کیلومتری دسترسی دارند.

این یکی از نمونه‌های متعددی بود که نشان می‌دهد چگونه نقشه‌ها به تأیید صحت داده‌ها کمک می‌کنند و چگونه داده‌ها به تأیید صحت نقشه‌ها کمک می‌کنند.


اندازه گیری های شادی
تا سال 2071، صدمین سالگرد تأسیس امارات متحده عربی (امارات متحده عربی)، این کشور قصد دارد «بهترین کشور جهان» باشد، همانطور که در برنامه دولت امارات متحده عربی در سال 2071 آمده است.

با تکیه بر موفقیت های مرکز آمار و رقابت فدرال (FCSC) در نقشه برداری از دستاوردهای کشور تا کنون، پیشرفت در 50 سال آینده بر چهار ستون متمرکز خواهد بود: دولت متمرکز بر آینده، تعالی در آموزش، اقتصاد دانش متنوع و شاد. و جامعه منسجم این طرح بر اساس سخنرانی مرحوم زاید بن سلطان آل نهیان، پدر بنیانگذار امارات متحده عربی است که گفت هدف نهایی این اتحادیه دستیابی به شادی در جامعه است.

یک برنامه ملی برای شادی و رفاه برای کمک به ساکنان امارات متحده عربی در یافتن هدف، زندگی سالم، ایجاد روابط و تحقق پتانسیل خود ایجاد شده است. اندازه‌گیری اهداف از طریق نظرسنجی انجام می‌شود و نقشه‌ها و داشبوردها بر هر شاخص روشن‌تر می‌شوند.

مانند بسیاری از کشورها، آمار رسمی امارات از مدت ها قبل در صفحات گسترده نگهداری می شود. اما به لطف اهداف توسعه پایدار سازمان ملل (SDGs) که در سال 2017 به تصویب رسید، حرکت رو به رشدی برای قرار دادن این اندازه‌گیری‌ها روی نقشه وجود دارد. آموزش و رشد اقتصادی قرار دادن شاخص‌ها بر روی نقشه، نمای مهمی را ارائه می‌کند که به رفع نابرابری‌ها کمک می‌کند و مشخص می‌کند که در کجا باید تأثیرات تغییرات آب و هوایی محدود شود.

وقتی همه‌گیری کووید-19 شیوع پیدا کرد، FCSC به تازگی نقشه‌های امکانات بهداشتی و توزیع جمعیت را راه‌اندازی کرده بود. این داده ها برای شناسایی مناطق در معرض خطر و کمک به رهبران در درک اهمیت نقشه ها و زمین آمار برای مدیریت بحران حیاتی شد.

الکابانی گفت: «ذینفعان دولتی استفاده از GIS و قابلیت‌های اطلاعات مکانی را در بخش‌های مختلف تأیید می‌کنند، با تقاضای رو به رشد برای جلسات مبتنی بر نقشه که در آن داشبوردهای جغرافیایی به‌عنوان یک ابزار پشتیبانی تصمیم‌گیری استفاده می‌شوند».

اخیرا، FCSC از تصاویر ماهواره ای و یادگیری ماشینی برای پر کردن شکاف های داده استفاده می کند. این تیم تمام ردپای ساختمان‌ها را در سراسر کشور جمع‌آوری کرده است و از داده‌های کنتور هوشمند در مورد مصرف برق و گاز برای استخراج تخمین جمعیت برای محل زندگی و کار مردم استفاده کرده است. FCSC به طور مستمر به منابع داده غیرسنتی مانند استفاده از داده های مکان تلفن ناشناس برای درک الگوهای حرکتی افراد نگاه می کند. این به مقایسه امکانات و فرصت ها در مناطق مختلف جغرافیایی کمک می کند، که ورودی عالی برای اهداف برنامه ریزی است.

“ما باید آماده باشیم. الکابانی گفت: ما باید داده های خود را آماده کنیم. ما باید رفاه و رقابت را بسنجیم تا اطمینان حاصل کنیم که استانداردهای کیفیت زندگی بالا حفظ و ارتقا می‌یابد.»

برنامه های افزودنی آنلاین ArcGIS ویژگی های جدیدی دریافت می کنند

ArcGIS Online چندین افزونه قدرتمند دارد که به کاربران کمک می کند تا گردش کار نقشه برداری و تجزیه و تحلیل مبتنی بر ابر خود را افزایش دهند و بهره وری را افزایش دهند. این برنامه‌های افزودنی به طور یکپارچه با ArcGIS Online ادغام می‌شوند و انجام کارهایی مانند کار با داده‌ها و تصاویر بلادرنگ و تعامل با اعضای انجمن را آسان‌تر می‌کنند.

به روز رسانی های اخیر ArcGIS Online شامل ویژگی های جدیدی برای پنج مورد از این برنامه های افزودنی است. برای اطلاعات بیشتر در مورد نحوه گنجاندن این قابلیت های جدید در کار خود، ادامه مطلب را بخوانید.

بر اساس داده های زمان واقعی تصمیمات روشنگری بگیرید

ArcGIS Velocity یک نرم‌افزار بی‌درنگ و کلان داده به‌عنوان راه‌حل سرویس (SaaS) است که به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا داده‌ها را از حسگرها و ردیاب‌های دارایی دریافت، تجسم، تجزیه و تحلیل و عمل کنند. همچنین سازمان‌ها را قادر می‌سازد تا حجم بالایی از داده‌های تاریخی را پردازش کنند تا بینشی در مورد الگوها و روندها به دست آورند و ناهنجاری‌ها را کشف کنند.

در سال 2022، کاربران ArcGIS Velocity به فیدها و تجزیه و تحلیل های بیشتری دسترسی پیدا کردند. کاربران دارای اشتراک ArcGIS Velocity Standard اکنون می توانند تا 10 فید و تجزیه و تحلیل را اجرا کنند و کاربران با اشتراک ArcGIS Velocity Advanced می توانند تا 15 فید و تجزیه و تحلیل را اجرا کنند. چندین پیشرفت نیز برای آگاه ساختن کاربران از نیازهای مدیریت اشتراک انجام شده است. به عنوان مثال، اعلان‌های نرخ داده فید که کاربران اکنون دریافت می‌کنند، فیدهای خاصی را که از حداکثر نرخ داده فراتر می‌روند، روشن می‌کند.

برنامه های افزودنی آنلاین ArcGIS ویژگی های جدیدی دریافت می کنند
ArcGIS Image for ArcGIS Online به کاربران امکان میزبانی، تجزیه و تحلیل و پخش تصاویر و مجموعه داده های شطرنجی را در ArcGIS Online می دهد.

چندین پیشرفت در فیدها، خروجی‌ها و تجزیه و تحلیل‌ها در Velocity نیز انجام شده است. کاربران می توانند با استفاده از نوع فید gRPC، یک فراخوانی روش از راه دور منبع باز با کارایی بالا که داده های بلادرنگ را از طریق نقطه پایانی میزبانی شده به ArcGIS منتقل می کند، ادغام هایی را برای ارائه دهندگان داده بلادرنگ ایجاد کنند که خارج از جعبه پشتیبانی نمی شوند.

geofencing پویا، که اخیراً نیز منتشر شده است، به پشتیبانی از کاربرانی که نیاز به یافتن روابط، انجام غنی سازی فضایی و تصمیم گیری بر اساس نزدیکی فضایی بین دو فید زمان واقعی دارند، کمک می کند. ابزارهایی که از این قابلیت ها پشتیبانی می کنند عبارتند از Detect Incidents، Filter by Geometry، Calculate Distance و Join Features.

اعضای انجمن را با ArcGIS Hub درگیر کنید

با ArcGIS Hub، سازمان‌ها می‌توانند از داده‌ها و فناوری‌هایی که قبلاً در ArcGIS Online در اختیار دارند برای کار با ذینفعان داخلی و خارجی در پروژه‌های خاص و طرح‌های گسترده‌تر استفاده کنند.

دو دکمه جدید در ArcGIS Hub – انتخاب و ترسیم یک ناحیه – به بازدیدکنندگان سایت اجازه می دهد تا داده ها را بر اساس نقطه یا چند ضلعی فیلتر کنند، بافرهایی را در اطراف نقاط و چند ضلعی ها ترسیم کنند و از ابزار جدید ترسیم چند خط استفاده کنند.

در انواع خاصی از کارت‌های گالری، که کاربران Hub از آن‌ها برای نمایش مجموعه داده‌ها، برنامه‌های مرتبط، و سایت‌ها و صفحات اضافی استفاده می‌کنند، بهبودهایی صورت گرفته است. اکنون می‌توان کارت‌های نقشه و iframe را علاوه بر کارت‌های برنامه به اشتراک گذاشت. در تنظیمات این کارت‌ها، دو گزینه جدید وجود دارد: Enable Sharing که می‌تواند روشن یا خاموش شود و Button Always Visible که دکمه‌ای را هنگام روشن نگه می‌دارد.

وقتی دکمه «فعال کردن اشتراک‌گذاری» خاموش می‌شود، دکمه اشتراک‌گذاری تنها زمانی ظاهر می‌شود که بازدیدکنندگان سایت هاب روی مورد قرار بگیرند. و هنگامی که بازدیدکنندگان روی دکمه اشتراک گذاری کلیک می کنند، می توانند پیوندی را کپی کنند (برای اشتراک گذاری با دیگران) که مستقیماً به آن کارت در سایت هاب می رود.

در حالی که مالکان و سازندگان سایت قبلاً می‌توانستند کاتالوگ و ابرداده‌های مجموعه را در قالب‌های استاندارد و قابل همکاری، مانند DCAT-US 1.1 و DCAT-AP 2.0.1 در معرض نمایش بگذارند، Hub اکنون از فیدهای RSS 2.0 پشتیبانی می‌کند. این به بازدیدکنندگان سایت امکان می‌دهد تا تغییرات روزانه محتوای یک سایت را راحت‌تر ببینند.

سازندگان و صاحبان سایت همچنین می توانند هنگام ویرایش یا تغییر دامنه اصلی سایت خود، تغییر مسیرهای دامنه را تنظیم کنند. این تضمین می‌کند که اعضای انجمن می‌توانند بدون هیچ گونه مغایرتی به سایت‌های هاب دسترسی داشته باشند، زمانی که آدرس دامنه اصلی تغییر یا تغییر داده شده است.

در نهایت، چندین راه جدید برای کاربران وجود دارد تا هنگام مشاهده یک مجموعه داده روی نقشه، داده ها را کاوش کرده و با آنها تعامل داشته باشند. دو دکمه جدید در سمت راست صفحه انتخاب و ترسیم یک ناحیه هستند.

اینها به بازدیدکنندگان سایت اجازه می دهد تا داده ها را بر اساس نقطه یا چند ضلعی فیلتر کنند. رسم بافر در اطراف نقاط و چند ضلعی. و از ابزار جدید ترسیم چند خط استفاده کنید، که به کاربران اجازه می دهد یک خط روی نقشه بکشند، فیلتر را بر اساس ناحیه انتخاب کنند و با استفاده از واحدهای مختلف، اندازه بافر را تنظیم کنند.

نحوه کار ذینفعان با تصاویر را ساده کنید

تصاویر و داده های شطرنجی به تصمیم گیرندگان این امکان را می دهد که ببینند چه اتفاقی در زمین می افتد و بلافاصله تغییرات را درک کنند. اما داده‌های تصویری فضای زیادی را اشغال می‌کنند و در قالب‌های مختلفی ارائه می‌شوند، بنابراین افراد معمولاً به دلایل زیر کار با آنها را دشوار می‌دانند:

  • تهیه تصاویر و راه اندازی زیرساخت زمان بر و پرهزینه است.
  • مدیریت و عادی سازی تصاویر برای استفاده در گردش کار تحلیلی دشوار است.
  • با افزایش حجم داده، ماندن در بودجه دشوار است.

با این حال، ArcGIS Online، راه ساده‌تر و یکپارچه‌تری را برای سازمان‌ها برای استفاده از تصاویر ارائه می‌دهد. پسوند ArcGIS Image for ArcGIS Online به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا بدون خروج از ArcGIS آنلاین، میزبانی، تجزیه و تحلیل و پخش تصاویر و مجموعه‌های شطرنجی را انجام دهند.

هنگامی که تصویر در سیستم ثبت یک سازمان قرار می گیرد، کاربران و ذینفعان مستقیماً به داده ها دسترسی دارند و می توانند از آن برای انجام کارهای زیر استفاده کنند:

تجزیه و تحلیل تصویر و شطرنجی را در مقیاس هایی اجرا کنید که از یک سایت خاص تا کل کره زمین را شامل می شود.

کشف تغییرات، بازرسی دارایی ها، نظارت بر پوشش گیاهی، ردیابی جریان آب و برنامه ریزی مسیرها و شبکه ها.
داده ها و نتایج تجزیه و تحلیل را با ذینفعان داخلی و خارجی به عنوان برنامه های تعاملی، داشبورد و گزارش ها به اشتراک بگذارید.

ArcGIS Image Online یک پسوند نوع کاربری ممتاز است که قابلیت‌های میزبانی، تحلیل و پخش تصویر را به انواع کاربر Creator و GIS Professional اضافه می‌کند. در حالی که ذخیره سازی و تجزیه و تحلیل اعتبارات را مصرف می کند، این رویکرد همچنین می تواند اعتبارات استفاده نشده را به کار بیاندازد و سازمان ها را در هزینه ایستادن و حفظ زیرساخت های خود صرفه جویی کند.

برای اینکه بدانید چگونه یک شرکت کوچک، شریک Esri، Skytec، ArcGIS Image Online را در عملیات تجاری خود گنجانده است، به «راه حل تصویرسازی SaaS کمک می‌کند تا استارت‌آپ حفاظت از محیط زیست را سریع‌تر تشخیص دهد» مراجعه کنید.

راه حل های جدید و بهبود یافته ArcGIS را امتحان کنید

راه حل های ArcGIS شامل پیکربندی های خاص صنعت ArcGIS است که با نیازهای تجاری کاربران مطابقت دارد و به سرعت راه اندازی و استقرار می یابد. آنها از داده‌های معتبر کاربران استفاده می‌کنند و برای بهبود عملیات، ارائه بینش جدید، و ارتقای خدمات در صنایعی طراحی شده‌اند که از آب و برق و مخابرات گرفته تا امنیت دولتی و عمومی را شامل می‌شود.

راه حل جدید تجزیه و تحلیل اعتبار سنجی آتش، وظایف ساختاری را برای انجام تجزیه و تحلیل های مورد نیاز برای تهیه نقشه های اعتباربخشی آتش نشان می دهد.

در ماه جولای، راه حل جدید تجزیه و تحلیل اعتبارسنجی آتش منتشر شد. می‌توان از آن برای تکمیل گردش‌های کاری تحلیل فضایی و ایجاد نقشه‌های آتش‌سوزی که با الزامات تعیین‌شده توسط کمیسیون بین‌المللی اعتباربخشی آتش (CFAI) مطابقت دارد، استفاده کرد. نسخه ژوئیه همچنین شامل پیشرفت هایی در راه حل های موجود در صنایعی بود که ArcGIS Solutions از آن ها پشتیبانی می کند، از جمله نقشه های پایه سه بعدی، تجزیه و تحلیل جرم، و مدیریت درخت.

تمام تنظیمات ArcGIS Solutions را کاوش کنید و در مورد قابلیت های آنها مطالعه کنید. سپس برای استقرار آنها به ArcGIS Online وارد شوید.

گزینه های بیشتر برای طراحی و ارائه طرح های دو بعدی و سه بعدی

ArcGIS Urban به برنامه ریزان این امکان را می دهد که نقشه های دوبعدی و سه بعدی کدهای منطقه بندی، کدهای کاربری زمین و ساختارهای فیزیکی جامعه خود را مدل کنند تا زمینه را برای پروژه های توسعه جدید فراهم کنند. وقتی این مدل‌ها فراتر از بخش برنامه‌ریزی به اشتراک گذاشته می‌شوند، به ذینفعان و عموم این امکان را می‌دهند که تغییرات پیشنهادی را برای جامعه خود پیش‌نمایش کرده و بازخوردشان را ارائه کنند.

به‌روزرسانی‌های ArcGIS Urban به برنامه‌ریزان گزینه‌های طراحی بیشتری برای نقشه‌های دو بعدی و سه بعدی خود می‌دهد.

اکنون، برنامه‌ریزان هنگام اعمال منطقه‌بندی و پوشش‌ها روی نقشه‌های دوبعدی، از جمله رنگ‌های سفارشی و سبک‌های طرح کلی، گزینه‌های استایل بیشتری دارند. برنامه‌ریزان همچنین می‌توانند ساختمان‌هایی را که قبلاً از نقشه‌ها حذف شده‌اند بازگردانند، ادغام دو قطعه را خنثی کنند، و یک منطقه را به نوع قبلی خود برگردانند.

در برنامه ریزی برای توسعه جامعه، برنامه ریزان اغلب از تجزیه و تحلیل مناسب بودن سایت برای یافتن مکان های بهینه برای مسکن، مدارس و فضای باز آینده استفاده می کنند. اما گردآوری این تحلیل ها می تواند پرهزینه و زمان بر باشد. ابزار مناسب ArcGIS Urban جایگزینی برای گردآوری اسناد و صفحات گسترده متفاوت ارائه می دهد.

در عوض، ArcGIS Urban محاسبات در حین پرواز را بر اساس شرایط منطقه بندی موجود و پیشنهادی ایجاد می کند. به‌روزرسانی‌های اخیر این ابزار، مقایسه گزینه‌های مختلف را آسان‌تر کرده و به کاربران امکان کپی و اجرای چندین تحلیل از یک مدل مناسب را می‌دهد.

هنگامی که طرح ها و پروژه ها آماده بررسی توسط ذینفعان خارجی هستند، برنامه ریزان راه های جدیدی برای ارائه مدل های شهری خود دارند. با عملکرد جدید دیدگاه‌ها، می‌توانند مهم‌ترین دیدگاه‌ها را در یک طراحی به تصویر بکشند و یک توالی از پیش تعریف‌شده ایجاد کنند تا بینندگان را از یک دیدگاه به دیدگاه بعدی هدایت کند.

برنامه ریزان همچنین می توانند مدل های شهری خود را مستقیماً به عنوان صحنه های وب برای استفاده در وب سایت های خارجی، در داستان های ArcGIS StoryMaps و در ارائه ها صادر کنند. جزئیات مربوط به یک پروژه یا طرح خاص – از جمله یک تصویر کوچک، پیوندها به محتوای وب خارجی، و تاریخ شروع و پایان پروژه – اکنون در کنار داشبورد پروژه و بخش نظرات قابل دسترسی هستند. این به مردم یک نقطه تماس واحد برای مشاهده اطلاعات طرح و پروژه و ارائه بازخورد می دهد.

در نهایت، برنامه ریزان و تیم های GIS می توانند از ArcGIS Urban API جدید برای نوشتن و خواندن داده های جمع آوری شده از سیستم رکورد مدل شهری خود استفاده کنند. این به آنها اجازه می دهد تا عملکردهای ArcGIS Urban را گسترش دهند.

برنامه‌های افزودنی ArcGIS Online به کاربران قابلیت‌های قدرتمندی برای افزایش بهره‌وری و انجام فرآیندهای نقشه‌برداری و تحلیل پیچیده در فضای ابری می‌دهد. برنامه‌های افزودنی باید با مجوز حداقل برای یک نوع کاربر اصلی (GIS Professional یا Creator) خریداری شوند یا می‌توانند به یک حساب سازمانی موجود اضافه شوند. 

نقشه برداری توپوگرافی برای مدلسازی خطر بهمن – استفاده از نوآوری ها در فتوگرامتری ماهواره ای و لیدار در نیوزیلند

نویسندگان: Aubrey MillerPascal SirgueySimon Morris

پروژه در Aotearoa/نیوزیلند استفاده از DEM های با کیفیت بالا از نقشه برداری فتوگرامتری ماهواره ای (SPM) با فناوری های Lidar را برای مدل سازی خطراتی مانند بهمن برفی ترکیب می کند. نقشه‌برداری توپوگرافی حاصل می‌تواند برنامه‌ریزی و آمادگی را برای مقابله با جابجایی‌های انبوه برف و زباله‌ها در مناطق کوهستانی بهبود بخشد.

جابجایی‌های انبوه مانند بهمن‌های برفی و جریان‌های زباله خطراتی را برای مردم و زیرساخت‌ها در مناطق کوهستانی در سراسر جهان به همراه دارد. این خطرات را می‌توان با نرم‌افزار مدل‌سازی پیشرفته برای پشتیبانی از تصمیم‌گیری و کاهش ریسک شبیه‌سازی کرد، که برای معنادار کردن نتایج به مدل‌های ارتفاع دیجیتال با وضوح بالا (DEMs) نیاز دارد. پیشرفت‌ها در نقشه‌برداری فتوگرامتری ماهواره‌ای (SPM) DEM‌های با کیفیت بالا را به بسیاری از مناطق آلپی که قبلاً فاقد توپوگرافی دیجیتال مدرن بودند، می‌آورد.

در عین حال، از فناوری‌های لیدار برای کالیبره کردن مدل‌های خطر و ارائه ظرفیت واکنش سریع برای تعیین کمیت تأثیر مخاطراتی مانند بهمن برفی استفاده می‌شود. تحقیقات در حال انجام در Aotearoa/نیوزیلند اهمیت نقشه برداری توپوگرافی را در برنامه ریزی و آمادگی بهمن برفی برجسته می کند.

فناوری های نقشه برداری

توسعه ابزارهای منبع باز مانند Ames Stereo Pipeline ناسا (Beyer et al., 2018) گردش کار نقشه برداری فتوگرامتری ماهواره ای (SPM) را بسیار بهبود بخشیده است. تحقیقات در حال انجام در مرکز تحقیقات کوهستان (MRC) با هدف خودکارسازی گردش کار SPM برای تولید مدل‌های ارتفاعی دیجیتال با وضوح بالا (DEMs) دقیق به فاصله نمونه زمین تصویر، بدون نیاز به بررسی‌های کنترل زمینی است.

MRC در حال توسعه ابزارهایی برای خودکارسازی تشخیص تغییرات سه بعدی با نقشه برداری مکرر برای نظارت بر منظره و نقشه برداری از خطرات مانند برف و بهمن سنگ با طیف فزاینده ای از صورت های فلکی ماهواره ای از جمله Pléiades (PHR، Neo)، Worldview و SkySat است. به عنوان مثال، یک DSM 2 متری تولید شده از تصویر استریوی Pléiades PHR 0.5 متری برای تعیین کمیت توزیع عمق برف استفاده شده است (Eberhard et al., 2021).

صورت فلکی حسگر نسل بعدی مانند Pléiades Neo 0.3 متری زمان بازدید مجدد را کاهش می دهد، بنابراین سطح تشخیص و دقت بدست آمده توسط SPM را بهبود می بخشد.

شکل 1: نمونه هایی از SPM در Aotearoa، نیوزیلند، با سنسور Pléiades PHR. چند ضلعی های نارنجی، فریم های منفرد از اکتساب SkySat را قبل از پردازش SPM نشان می دهند.

توپوگرافی چالش برانگیز در یک اکتساب. اکنون به طور موثر با فناوری‌های نقشه‌برداری با وضوح بسیار بالا (VHR) که نزدیک‌تر به زمین عمل می‌کنند، تکمیل می‌شود. اسکن لیزری زمینی (TLS) و UAV-Lidar برای حل جزئیات دقیق در زمین های شدید و همچنین برای استقرار سریع برای مستندسازی خطرات طبیعی استفاده می شود. در کنار هم، پیشرفت‌ها در نقشه‌برداری توپوگرافی، محققان خطر را قادر می‌سازد که هم بینش جدیدی در مورد حساسیت مدل‌های خطر به نمایش توپوگرافی و هم داده‌های اعتبارسنجی بی‌سابقه برای مدل‌سازی به دست آورند.

بازنمایی توپوگرافی در مدلسازی بهمن

مدل‌های خطر پویا مانند شبیه‌سازی حرکت توده‌ای سریع (RAMMS) حرکات توده‌ای مانند بهمن برفی را در زمین واقعی شبیه‌سازی می‌کنند که با یک DEM نشان داده می‌شود. خروجی های مدل خطر به آماده شدن برای رویدادهای شدید کمک می کند و به طراحی سازه های کاهش دهنده مانند برم ها برای کاهش خطر برای مردم و زیرساخت ها از بهمن کمک می کند. برای مثال، مدل‌ها برای نقشه‌برداری نشانه خطر و مشخصات طراحی ساختمان‌ها و جاده‌هایی که در مناطق در معرض خطر یک بهمن ۱۰۰ ساله یا ۳۰۰ ساله قرار دارند، استفاده می‌شوند.

مدل‌های خطر پویا به دقت و وضوح DEM اساسی حساس هستند. مصنوعات حاصل از تولید و درونیابی DEM، یا از توپوگرافی قدیمی، می توانند منجر به خطاهای متعاقب در خروجی های مدل خطر شوند. در عین حال، DEM های با وضوح بالاتر (به عنوان مثال 1 یا 2 متر) زبری سطح بالاتری را در مقایسه با همتایان با وضوح پایین خود ثبت می کنند، که بر نحوه شبیه سازی جریان بهمن در همان زمین تأثیر می گذارد.

شکل 2: نقشه برداری اسکنر RIEGL VZ-6000 از زمین بهمن در فیوردلند، نیوزلند. (تصویر با احترام: Downer Ltd، Milford Road Alliance)

تفاوت های ظریف بین DEM ها به دلیل فناوری حسگر و تکنیک نقشه برداری نیز می تواند بر مدل سازی خطر تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، استفاده از یک مدل سطح دیجیتال (DSM) در مقابل یک مدل زمین دیجیتال (DTM) ممکن است زبری سطح اضافی را در مدل ایجاد کند که زمین شامل پوشش گیاهی قابل توجهی باشد. همچنین، هنگام نقشه برداری از زمین های شیب دار، جهت گیری حسگر بر نمایش توپوگرافی مشتق و دقت تأثیر می گذارد.

نسبت های پایه به ارتفاع بزرگتر در SPM دقت را بهبود می بخشد، اما به قیمت افزایش احتمال انسداد زمین. اسکن زمینی می‌تواند زمین‌های بسیار شیب‌دار را حل کند، اما ممکن است اسکن‌های متعددی برای کاهش موانع مورد نیاز باشد. پلت فرم های وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV یا “پهپاد”) می توانند به پر کردن شکاف بین نقشه برداری توپوگرافی ماهواره ای و زمینی کمک کنند.

لیدار زمینی و بهمن در فیوردلند

تیمی از متخصصان اختصاصی کاهش بهمن، خطرات بهمن برفی را در جاده میلفورد در فیوردلند، نیوزلند با استفاده از ابزارهای مختلف، از جمله شبکه ای از ایستگاه های هواشناسی کوهستانی، وب کم های HD و یک اسکنر فوق برد RIEGL VZ-6000 مدیریت می کنند (شکل ها). 2 و 3). این اسکنر برای تولید DEM بدون برف از زمین بهمن در تابستان و همچنین نقشه برداری مجدد در زمستان برای تخمین عمق برف استفاده می شود. این اسکنر همچنین برای مستندسازی مسیرهای بهمن پس از یک رویداد برای کالیبره کردن مدل RAMMS بهمن استفاده می شود.

شکل 3: اسکن زمین های آلپی (که فقط با هلیکوپتر قابل دسترسی است) در تابستان. (تصویر با احترام: Downer Ltd، Milford Road Alliance)

برد این اسکنر نمای دقیقی از برف رها شده در بهمن و همچنین برف به جا مانده را ارائه می دهد. به عنوان مثال، تکنسین‌ها از شدت لیدار در محدوده مادون قرمز نزدیک برای توصیف لایه‌بندی برف در دیواره تاج که پس از رها شدن بهمن در مسیر مک‌فرسون در سال 2020 (شکل 4) تا فاصله 2 کیلومتری باقی مانده است، استفاده کردند، بنابراین داده‌های ارزشمند بسته برف مورد استفاده را ارائه می‌کنند. در مدل سازی چگالی پالس، به طور متوسط ​​468 نقطه در متر مربع، لایه های پیچیده را در بسته برف حل کرد و ارتفاع شکستگی را قادر ساخت که از فاصله ایمن اندازه گیری شود.

همچنین از اسکنر در کنار SPM برای تولید DEM برای مدل‌سازی خطر استفاده می‌شود. ترکیبی از 24 اسکن با مجموع سه میلیارد نقطه برای تولید یک DSM 0.5 متری در 5 کیلومتر مربع استفاده شد. تحقیقات اخیر (Miller et al., 2022) نشان می دهد که چگونه تفاوت های ظریف در نمایش زمین در مسیر بهمن مک فرسون بین TLS و SPM DSM بر نحوه تکرار مدل خطر بهمن واقعی حاکم است، با پیامدهایی برای چگونگی انتخاب مدل سازهای خطر DEM مناسب.

برای زمین معین شکل 4 یک سایه تپه 0.5 متری از TLS را در بالای بهترین DEM قبلی موجود برای منطقه (15 متر) نشان می دهد. بهمن در سال 2020 با مواد منفجره از یک هلیکوپتر رها شد تا خطر بزرگراه را کاهش دهد. این مدل سازی نشان می دهد که بیش از 70000 تن برف در عرض سه ثانیه رها می شود و با سرعت بیش از 200 کیلومتر در ساعت حرکت می کند، در هوا بر فراز صخره می رود و در فاصله کوتاهی از بزرگراه توقف می کند. برای مدل‌سازی فیزیک بهمن بزرگی که در زمین‌های شدید جریان دارد، نقشه‌برداری توپوگرافی با وضوح بالا مورد نیاز بود.

شکل 4: یک تپه‌سایه 0.5 متری (TLS) که بر روی 15 متر سایه تپه (NZSoSDEM) با نمونه‌ای از دامنه بازگشتی لیدار از شکستگی بهمن در فاصله نزدیک به 2 کیلومتری اسکنر قرار دارد.

پهپاد-لیدار و بهمن در پارک ملی

استفاده از پهپادها برای نقشه برداری بهمن، سطح جدیدی از جزئیات را در برآورد حجم زباله ها فراهم می کند. این تخمین ها برای تکرار رویداد واقعی با یک شبیه سازی کامپیوتری استفاده می شود. پس از کالیبره شدن، سناریوهای مدل‌سازی شده (یعنی اگر بهمن بزرگ‌تر بود چه می‌شد؟ اگر یک ابر پودری ایجاد شد؟) می‌تواند به برنامه‌ریزان کمک کند تا خطرات ناشی از بهمن‌های آینده را کاهش دهند. هر دو بررسی SPM و UAV-Lidar نقشه های DEM of Difference (DoDs) و تخمین حجم را برای زباله های بهمن ارائه می دهند.

چرخه گسترده بهمن در پارک ملی کوه آئوراکی کوک نیوزلند در جولای 2022 باعث ایجاد برخی از بزرگترین بهمن های مشاهده شده در این پارک در چند دهه اخیر شد. یک بررسی پهپادی که به سفارش وزارت حفاظت انجام شد، بقایای یک بهمن بزرگ برفی را در نزدیکی روستای کوه کوک، جایی که اخیراً یک اسکله برای منحرف کردن بهمن‌ها از جاده‌ها و ساختمان‌ها ساخته شده بود، ترسیم کرد. یک پهپاد سری DJI Matrice 300، با موقعیت‌یابی سینماتیک (RTK) در زمان واقعی و حسگر DJI L1 Lidar، 35 هکتار را با 531 نقطه در متر مربع ترسیم کرد.

DSM 0.5 متری با DSM 2 متری SPM مشتق شده از Pléiades PHR برای تخمین حجم زباله های بهمن (11386 ± 175860 مترمکعب) تفاوت داشت که برای کالیبره کردن مدل RAMMS و کمک به ارزیابی خطر ایجاد شده برای روستا توسط بهمن های آینده شکل 5 تصاوير و نمونه‌هاي DoD از دو رويداد بهمن در پارک ملي کوه آئوراکي کوک را نشان مي‌دهد که توسط UAV-Lidar در جولاي 2022 و SPM اندازه‌گيري شد – يک DSM 2 متري که از تصاوير 0.5 متري SkySat در اکتبر 2021 توليد شد. به لطف پلتفرم های webGL مانند Potree به طور موثر و تعاملی تجسم شود.

نتیجه

نوآوری‌ها در نقشه‌برداری فتوگرامتری ماهواره‌ای (SPM) نقشه‌برداری توپوگرافی با وضوح بالا را از زمین‌های چالش‌برانگیز آلپی که قبلاً فاقد چنین داده‌هایی بودند، ممکن می‌سازد. در عین حال، پیشرفت‌های فناوری لیدار از اسکنرهای زمینی و پهپادها ظرفیت واکنش سریع را برای نقشه‌برداری و مستندسازی خطرات طبیعی با جزئیات بی‌سابقه فراهم می‌کند.

مدل‌سازی بهمن برفی به DEM‌های باکیفیت برای شبیه‌سازی رویدادها در زمین‌های دنیای واقعی متکی است و داده‌هایی را ارائه می‌دهد که برای کاهش خطرات ناشی از بهمن‌های بزرگ برای مردم و زیرساخت‌ها استفاده می‌شود. پیشرفت‌های آینده در دقت، وضوح، پوشش و ظرفیت بازبینی فناوری‌های نقشه‌برداری توپوگرافی، برنامه‌ریزی و آمادگی بهتری را برای خطرات جابجایی انبوه در مناطق کوهستانی فراهم می‌کند.

شکل 5: نمونه ای از DoD برای زباله های بهمن، بین DSM های تولید شده از UAV-Lidar و SPM (سمت چپ) و SkySat و Pléiades DSM های تولید شده از SPM (راست). تصاویر ارتو از DJI Matrice و SkySat به ترتیب در بالا سمت چپ و راست. (داده ها: وزارت حفاظت)

تطبیق پذیری پهپادها برای نقشه کشی و نقشه برداری

در سال‌های اخیر، پهپاد از جایگاه خود به عنوان یک اخلالگر فراتر رفته و به بخشی استاندارد از ابزار نقشه‌برداران برای نقشه برداری تبدیل شده است. یکی از مواردی که این هواپیمای بدون سرنشین را بسیار محبوب می کند، تطبیق پذیری آن است که در این مجموعه از مقالات GIM International نشان داده شده است. آنها تعداد زیادی از امکانات پهپادها را برای کاربردهای گسترده در شرایط مختلف برجسته می کنند.

استخراج خودکار اطلاعات جاده ها از داده های مبتنی بر پهپاد

وقتی صحبت از نظارت بر وضعیت جاده‌ها می‌شود، فناوری پهپاد می‌تواند بر بسیاری از معایب مرتبط با روش‌های سنتی غلبه کند که می‌تواند زمان‌بر، کار فشرده و گاهی ذهنی باشد. این مقاله فرصت‌هایی را برای استخراج خودکار اطلاعات داده‌های مبتنی بر پهپاد در مورد ساخت و ساز جاده، موجودی و محیط‌های جاده بررسی می‌کند.

مقاله را اینجا بخوانید

ادغام Lidar و Photogrammetry مبتنی بر پهپاد

پلتفرم های اخیر پهپاد به طور مشترک تصاویر و داده های Lidar را جمع آوری می کنند. ارزیابی ترکیبی آنها به طور بالقوه ابرهای نقطه سه بعدی را با دقت و وضوح چند میلی متری ایجاد می کند که تا کنون محدود به جمع آوری داده های زمینی است. این مقاله پروژه ای را تشریح می کند که تنظیم بلوک بسته نرم افزاری فتوگرامتری را با ارجاع جغرافیایی مستقیم ابرهای نقطه لیدار ادغام می کند تا دقت مربوطه را با یک مرتبه قدر بهبود بخشد. مزایای دیگر پردازش ترکیبی ناشی از افزودن اندازه‌گیری محدوده Lidar به تطبیق تصویر چند نمای استریو (MVS) در طول تولید ابرهای نقطه سه‌بعدی متراکم با دقت بالا است.

مقاله را اینجا بخوانید

نقشه برداری خاک با پهپاد

در بخش علوم زمین، حسگرهای اندازه‌گیری ویژگی‌های زمین به سرعت برای استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین سازگار می‌شوند، زیرا پیشرفت‌های جدید در فناوری منجر به افزایش اندازه و بار وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادها یا پهپادها) شده است. این مقاله دو مطالعه را ارائه می‌کند که فرصت‌هایی را برای افزودن طیف‌سنج پرتو گاما به یک پهپاد به منظور ترسیم بافت یا آلودگی خاک بررسی می‌کند.

مقاله را اینجا بخوانید

قبل از استفاده از پهپاد برای پروژه های آمایش سرزمین چه نکاتی را باید در نظر گرفت؟

پهپادها تصاویر ارتووماتیکی را ارائه می دهند که از آنها می توان داده های مکانی – از جمله مرزهای بسته قابل مشاهده، خطوط کلی ساختمان و مختصات – را استخراج کرد. در حال حاضر بسیاری از شرکت‌های فناوری زمین‌فضایی راه‌حل‌های مبتنی بر پهپاد با فناوری پیشرفته ارائه می‌کنند و بسیاری از ارائه‌دهندگان سخت‌افزار و نرم‌افزار جدید نیز وارد بازار شده‌اند. به لطف کاهش قیمت پهپادها، بسیاری از نقشه برداران زمین اکنون یا در حال آزمایش پهپادها هستند و یا در حال استفاده روزانه از آنها هستند. بنابراین، سوالات کلیدی که قبل از تصمیم گیری برای استفاده از یک پهپاد در پروژه بعدی مدیریت زمین خود نیاز به پاسخ دارند، چیست؟

مقاله را اینجا بخوانید

چالش های پیمایش جزایر فارو

جزایر فارو که در شمال اقیانوس اطلس قرار دارند و تقریباً از اسکاتلند، ایسلند و نروژ فاصله دارند، مجمع الجزایری ناهموار و صخره ای را تشکیل می دهند. هوای خنک و ابری، همراه با بادهای شدید و بارش باران شدید در تمام طول سال، به این معنی است که این یک محیط بررسی چالش برانگیز است. مقامات نقشه برداری در جستجوی بهترین روش برای ثبت این محیط خیره کننده به پهپادها روی آورده اند. این مقاله داستان نقشه برداری و بررسی یک نقطه واقعا نفس گیر در زمین را بیان می کند.

مقاله را اینجا بخوانید

تطبیق پذیری پهپادها برای نقشه کشی و نقشه برداری

بررسی UAS Lidar بر روی سایت باستانی Pueblo

باستان شناسان ده ها سال است که روی Sand Canyon Pueblo در کلرادو، ایالات متحده آمریکا مطالعه می کنند. امروزه نقشه برداری و تجسم سنتی پر زحمت دیگر برای مطالعات دقیق کافی نیست. بررسی ترکیبی از یک سیستم هوایی بدون سرنشین (UAS) با لیدار نشان داده است که چگونه ابرهای نقطه ای دقیق و متراکم امکان کشف سازه هایی که قبلاً مستند نشده بودند را میسر می سازد. با این حال، همانطور که نویسنده به طور قانع کننده ای نشان می دهد، انجام یک نظرسنجی UAS Lidar نیازمند دانش و مهارت های کامل است.

مقاله را اینجا بخوانید

نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری

ارتقاء نقشه برداری پهپاد-lidar با دقت بالا

Topodrone از ادغام اسکنر Lidar Prime خود با پهپاد aOrion Heli-E که توسط حسگر Alpha Prime Velodyne فعال شده است، خبر داده است. هدف از این کار پر کردن شکاف در راه‌حل‌های نقشه برداری مبتنی بر پهپاد بین سیستم‌های هوایی سرنشین دار سنگین وزن و گران قیمت لیدار و سامانه‌های پهپاد سبک وزن لیدار است. این سیستم به کاربران اجازه می‌دهد تا برنامه‌های کاربردی خود را برای بررسی مناطق وسیعی که قبلاً فقط با استفاده از هواپیماهای سرنشین دار یا هلیکوپتر بررسی می‌شد، گسترش دهند. Topodrone یک طراح و سازنده تجهیزات Lidar با دقت بالا در سوئیس برای نصب بر روی وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادها یا “پهپادها”)، وسایل نقلیه زمینی و کوله پشتی است.

سیستم Lidar Prime plus aOrion Heli-E توسط حسگر Alpha Prime، سنسور دوربرد لیدار در سطح جهانی Velodyne فعال می شود. Lidar Velodyne به همراه گیرنده GNSS درجه بررسی و واحد اندازه گیری اینرسی درجه بالا (IMU) کیفیت، محدوده کاری و قابلیت های لازم برای راه حل های نقشه برداری را برای توپودرون فراهم می کند. این سیستم به کاربران این فرصت را می دهد که ده ها کیلومتر از خطوط برق و ده ها یا حتی صدها کیلومتر مربع از یک منطقه نقشه برداری را ضبط کنند، زمانی که یک بازرسی دستی، هلیکوپتر خلبانی یا یک مولتی کوپتر خطر زیادی ایجاد می کند، بسیار پرهزینه است یا قادر به مقابله با چالش نیست.

Lidar Prime یک سیستم Topodrone Lidar با برد کاری تا 300 متر است که عرض کریدور 500 متر و بیش از 20 کیلومتر مربع در هر پرواز با هلیکوپتر aOrion را پوشش می دهد. به لطف توانایی aOrion برای حمل محموله 5 کیلوگرمی برای بیش از 1.5 ساعت، نقشه‌بردار می‌تواند از ابرهای نقطه لیدار با دقت بالا و عکس‌های اورتوفوتو خطوط برق طولانی، جاده‌ها و مناطق جنگلی عظیم بگیرد.

در عین حال، طیف گسترده ای از سرعت های کروز (از 7 تا 20 متر بر ثانیه) و انعطاف پذیری برای انتخاب ارتفاعات مختلف پرواز (از چند متر تا صدها متر از سطح زمین) امکان استفاده از تمام محدوده توپودرون لیدار با دقت بالا را فراهم می کند. سیستم ها همراه با دوربین 61 مگاپیکسلی. این از دستیابی به مجموعه داده های دقیق برای نظارت سه بعدی، کارهای کاداستر، طراحی ساخت و ساز جدید، نظارت بر جنگل و اکتشاف پشتیبانی می کند.

ارتقاء نقشه برداری پهپاد-lidar با دقت بالا
Topodrone Lidar Hi-Res بر روی بالگرد aOrion Heli-E.

انجام پرواز و پردازش داده ها

راه حل Lidar Prime plus aOrion Heli-E آسان است. قبل از پرواز، نقشه بردار به سادگی باید باتری های هلیکوپتر را در یک ایستگاه شارژر مخصوص شارژ کند، یک مأموریت بررسی خطی یا منطقه ای را با در نظر گرفتن سطح زمین آماده کند و پرواز را در حالت خودکار اجرا کند. دوربین همگام شده 61 مگاپیکسلی سیستم Topodrone Lidar که روی هلیکوپتر نصب شده است، ابرهای نقطه ای و عکس هایی را برای پردازش داده های آینده می گیرد.

پس از پرواز، نقشه بردار تمام مجموعه داده ها را دانلود می کند و به عنوان اولین گام نرم افزار پس پردازش Topodrone را اجرا می کند تا مسیر دقیق پرواز را به دست آورد و ابرهای نقطه لیدار را در عرض چند دقیقه تولید کند. این نرم افزار نه تنها مراحل اولیه پردازش داده ها را تسهیل می کند، بلکه تراز کردن نوار و کالیبراسیون لیدار را نیز تسهیل می کند. در نتیجه، کاربران ابرهای نقطه لیدار جغرافیایی مرجع آماده برای استفاده را در حالت خودکار برای تجزیه و تحلیل آینده، استخراج زمین، تولید خطوط خطوط و استخراج لایه‌های CAD دریافت خواهند کرد.

سیستم های لیدار مزایای متعددی از جمله امکان کار در عصر بدون نور خورشید یا حتی در شب و گرفتن زمین در زیر پوشش گیاهی عمیق در ترکیب با زمان پرواز طولانی را ارائه می دهند. در نتیجه، سیستم‌های لیدار به طور قابل‌توجهی قابلیت‌های شرکت‌های نظرسنجی را گسترش می‌دهند و در بسیاری از ساعات کار و هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌کنند. این آنها را قادر می‌سازد تا با سیستم‌های بزرگ Lidar مبتنی بر هوا که می‌توانند تا صد برابر بیشتر از هلیکوپترهای برقی با تجهیزات کوچک و مدرن Topodrone Lidar در هواپیما، قیمت داشته باشند، رقابت کنند.

ابر نقطه لیدار یک منطقه جنگلی.

نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری

DJI Mavic 3 Enterprise جدید امکانات نقشه برداری مبتنی بر پهپاد را گسترش می دهد

DJI سری جدید DJI Mavic 3 Enterprise خود را معرفی کرده است که طراحی شده است تا دوباره تصور کند پهپادها چه کارهایی را برای تجارت، دولت، آموزش و امنیت عمومی انجام می دهند. DJI Mavic 3E و DJI Mavic 3T هواپیماهای بدون سرنشین جمع و جور (پهپادها یا «پهپادها») هستند که با ارائه بهترین، ایمن و کارآمدترین فناوری هوایی به کاربران حرفه ای، عملکرد نقشه برداری روزانه را افزایش می دهند. DJI یک رهبر جهانی در پهپادهای غیرنظامی و فناوری دوربین خلاق است.

دو پهپاد جدید Mavic 3 Enterprise بر اساس DNA سری Mavic 3 تولیدکننده پرچم‌دار DJI ساخته شده‌اند و برای عملیات در طیف گسترده‌ای از ماموریت‌های تجاری طراحی شده‌اند. یک پهپاد DJI Mavic 3 Enterprise ساده، قابل حمل و جمع و جور می تواند با یک دست حمل شود و در یک لحظه به کار گرفته شود. به لطف زمان پروازشان 45 دقیقه، آنها برای انجام وظایف طولانی بسیار مناسب هستند.

ماموریت ما در DJI Enterprise این است که فناوری پهپاد و دوربین خود را در دسترس قرار دهیم تا سازمان‌ها در سراسر جهان بتوانند کار خود را بهتر انجام دهند. کریستینا ژانگ، مدیر ارشد استراتژی شرکت در DJI گفت: سری Mavic 3 Enterprise با یک راه حل قدرتمند همه کاره که می تواند کار را به روشی ساده تر، هوشمندانه تر و ایمن تر انجام دهد، به این وعده عمل می کند. Mavic 3 Enterprise ابزاری بسیار ارزشمند و سودمند برای حفاظت از محیط زیست و حیات وحش، ساخت و ساز، نقشه برداری، انرژی، امنیت عمومی و زمینه های بی شمار دیگر خواهد بود.

DJI Mavic 3 Enterprise جدید امکانات نقشه برداری مبتنی بر پهپاد را گسترش می دهد
پهپاد DJI Mavic 3E Enterprise. (تقدیم از DJI)

نقشه برداری پهپاد با سرعت و دید

ترکیب فوق‌العاده ویژگی‌های DJI Mavic 3E، مأموریت‌های نقشه برداری و نقشه برداری بسیار کارآمد را بدون نیاز به نقاط کنترل زمینی امکان‌پذیر می‌سازد. این دوربین دارای یک دوربین 20 مگاپیکسلی با زاویه دید عریض با سنسور CMOS 4/3 اینچی با پیکسل‌های بزرگ 3.3 میکرومتر است که همراه با حالت هوشمند در نور کم، عملکرد قابل‌توجهی را در شرایط کم نور ارائه می‌کند. زوم هیبریدی قدرتمند تا 56 برابر آن دوربین دارای فاصله کانونی معادل 162 میلی متر برای تصاویر 12 مگاپیکسلی است. یک شاتر مکانیکی از تاری حرکت جلوگیری می کند و از عکاسی با فاصله 0.7 ثانیه سریع پشتیبانی می کند.

DJI Mavic 3T که برای پاسخگویی به نیازهای ویژه عملیات هوایی در آتش نشانی، جستجو و نجات، بازرسی و ماموریت های شبانه طراحی شده است، دارای دوربین تله مشابه Mavic 3E، دوربین 48 مگاپیکسلی با سنسور CMOS 1/2 اینچی و همچنین دوربین حرارتی با میدان دید (DFOV) 61 درجه و فاصله کانونی معادل 40 میلی متر با وضوح 640 × 512 پیکسل.

دوربین حرارتی Mavic 3T از اندازه‌گیری دمای نقطه و ناحیه، هشدارهای دمای بالا، پالت‌های رنگی و ایزوترم پشتیبانی می‌کند تا به متخصصان کمک کند نقاط داغ را پیدا کنند و تصمیم‌گیری سریع بگیرند. دوربین‌های حرارتی و زوم Mavic 3T با بزرگ‌نمایی همزمان با تقسیم صفحه، از زوم دیجیتال 28× پیوسته کنار هم برای مقایسه آسان پشتیبانی می‌کنند.

مجموعه جدیدی از ابزارهای نقشه برداری هواپیماهای بدون سرنشین برای متخصصان زمین فضایی

سری Mavic 3 Enterprise با ابزارهای جدید ترکیبی از لوازم جانبی و نرم افزار برای ماموریت های حرفه ای عرضه می شود. DJI RC Pro Enterprise یک کنترل از راه دور حرفه ای با صفحه نمایش 1000 نیت با روشنایی بالا برای دید واضح در زیر نور مستقیم خورشید و یک میکروفون داخلی برای ارتباط واضح است. ماژول RTK متخصصان نقشه برداری را قادر می سازد تا با پشتیبانی از شبکه RTK، خدمات شبکه سفارشی RTK و ایستگاه موبایل D-RTK 2 به دقت در سطح سانتی متر دست یابند.

این گیرنده GNSS با دقت بالا ارتقا یافته DJI است که از تمام سیستم های ناوبری ماهواره ای جهانی پشتیبانی می کند و اصلاحات دیفرانسیل بلادرنگ را ارائه می دهد. با وصل کردن بلندگو، خلبانان می‌توانند پیامی را از بالا با پشتیبانی از تبدیل متن به گفتار، ذخیره‌سازی صدا و حلقه‌گذاری برای بهبود کارایی جستجو و نجات پخش کنند.

مجموعه نرم افزار کامل

پهپادهای سری Mavic 3 Enterprise در مرکز یک اکوسیستم نرم افزاری پیشرفته و رو به رشد برای عملیات پهپاد قرار دارند و به پلتفرم های هوایی اجازه می دهند تا به پتانسیل کامل خود به عنوان ابزاری برای جمع آوری داده ها، نقشه برداری، مدیریت ناوگان و عملیات پرواز دست یابند. DJI Pilot 2 رابط پروازی اصلاح شده ای است که برای بهبود کارایی خلبانی و ایمنی پرواز طراحی شده است. با یک ضربه می توان به راحتی به کنترل های پهپاد و محموله دسترسی پیدا کرد. کاربران می توانند به سخت افزار، پخش زنده ویدیویی و داده های عکس پهپاد دسترسی داشته باشند.

DJI FlightHub 2 نرم افزار مدیریت عملیات ابری یکپارچه برای ناوگان هواپیماهای بدون سرنشین است که به اپراتورهای هواپیماهای بدون سرنشین اجازه می دهد تا با برنامه ریزی مسیر و مدیریت ماموریت، عملیات پرواز را به طور مؤثر مدیریت کنند. DJI Terra نرم افزار نقشه برداری با امکانات کامل برای تمام مراحل کار، از برنامه ریزی ماموریت تا پردازش مدل های دو بعدی و سه بعدی است. در نهایت، DJI Thermal Analysis Tool 3.0 به متخصصان کمک می کند تا تصاویر گرفته شده توسط Mavic 3T را با استفاده از DTAT 3.0 تجزیه و تحلیل، حاشیه نویسی و پردازش کنند تا ناهنجاری های دما را در بازرسی های خود تشخیص دهند.

سری جدید DJI Mavic 3 Enterprise. (تقدیم از DJI)

بررسی UAS Lidar بر روی سایت باستانی Pueblo
ایجاد یک مدل زمین دیجیتال دقیق و متراکم نیاز به تخصص دارد

نویسنده: Gert Riemersma 

باستان شناسان ده ها سال است که روی Sand Canyon Pueblo در کلرادو، ایالات متحده آمریکا مطالعه می کنند. امروزه نقشه برداری و تجسم سنتی پر زحمت دیگر برای مطالعات دقیق کافی نیست. بررسی ترکیبی از یک سیستم هوایی بدون سرنشین (UAS) با لیدار نشان داده است که چگونه ابرهای نقطه ای دقیق و متراکم امکان کشف سازه هایی که قبلاً مستند نشده بودند را میسر می سازد. با این حال، همانطور که نویسنده به طور قانع کننده ای نشان می دهد، انجام یک نظرسنجی UAS Lidar نیازمند دانش و مهارت های کامل است.

دره های یادبود ملی باستانی در کلرادو، ایالات متحده، یک چشم انداز باستان شناسی مهم است که حاوی منابع تاریخی و زیست محیطی فراوانی است. این منطقه اکنون یک نقطه تفریحی است، اما در حدود سال 1240 پس از میلاد این منطقه توسط جامعه پوئبلو اشغال شد، که بیش از 70 روستا را ساخت که حدود 30000 نفر در آن ساکن بودند. تنها در سند کانیون، بیش از 90 سازه زیرزمینی معروف به “کیوا” توسط خانواده ها به عنوان سکونت مورد استفاده قرار گرفت.

بین سال های 1984 و 1995، سایت مورد مطالعه، نقشه برداری و کاوش با استفاده از تکنیک های سنتی بررسی قرار گرفت. Routescene Inc. برای نقشه‌برداری دقیق‌تر از این سایت غنی از نظر فرهنگی، که توسط دفتر مدیریت زمین مدیریت می‌شود، با مشارکت Caddis Aerial برای ایجاد یک مدل زمین دیجیتال زمین برهنه دقیق (DTM) همکاری کرد. این رویکرد بر اساس یک سیستم Lidar – که می تواند در پوشش گیاهی متراکم نفوذ کند و تراکم های بالا ایجاد کند – بر روی یک هواپیمای بدون سرنشین (UAV یا “پهپاد”) نصب شده بود.

پهپاد

DJI M600 Pro به دلیل پایداری و ظرفیت بالابری آن به عنوان پلتفرم انتخاب شد. این پهپاد بسته به باد و سایر شرایط آب و هوایی می تواند مدت زمان پروازی بین 15 تا 20 دقیقه داشته باشد و در یک پرواز مساحت حداقل 400×400 متر را به تصویر می کشد و کاربران را قادر می سازد تا مناطق بیش از دو کیلومتر مربع در روز را بررسی کنند. LidarPod Routescene که در سال 2013 برای استفاده در پهپادها طراحی شده است شامل مجموعه ای از حسگرها از جمله Velodyne HDL32 است.

با سرعت اسکن تا 1.4 میلیون نقطه در ثانیه از 32 لیزر مختلف که در یک میدان دید 40 درجه زاویه دارند، این امکان نفوذ بالای پوشش گیاهی را فراهم می کند. مودم رادیویی داخلی نه تنها فرمان و کنترل را قادر می‌سازد، بلکه و مهمتر از آن، عملیات – کامل با نظارت بر تضمین کیفیت (QA) در زمان واقعی – را در فاصله بیش از 2 کیلومتر امکان‌پذیر می‌کند.

بررسی UAS Lidar بر روی سایت باستانی Pueblo
ایجاد یک مدل زمین دیجیتال دقیق و متراکم نیاز به تخصص دارد
Figure 1: Preparing for take-off.

باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی باستانی

برخاستن و بررسی

نقطه برخاستن در جاده خاکی اصلی در شمال منطقه امکان دید کافی را تا لبه های بیرونی منطقه فراهم می کند (شکل 1). این پهپاد در ارتفاع 40 متری نسبت به نقطه برخاستن پرواز کرد. ارتفاع در مرزهای غربی و شرقی به دلیل موج دار بودن زمین 20 متر و در جنوب به دلیل صخره های شیب دار 60 متر بود. برای دستیابی به تراکم نقطه DTM بسیار بالا، پهپاد با سرعت 5 متر بر ثانیه به پایین ترین حد ممکن پرواز کرد.

تنظیم همپوشانی بین خطوط پرواز مجاور روی 100٪ به این معنی است که هر قطعه زمین دو بار بررسی شده است، که منجر به تراکم نقطه بالاتر و برخورد نقاط لیزر بیشتری به زمین می شود. طرح پرواز از برنامه GS Pro DJI در پهپاد آپلود شد.

M600 Pro به صورت دستی برای شروع ماموریت پرواز کرد و برنامه پرواز از داخل برنامه GS Pro اجرا شد. برای اهداف ژئوارفرانس دقیق، هشت نقطه کنترل زمینی (GCPs) با GNSS اندازه‌گیری شد و اهداف لیدار با قطر 60 سانتی‌متر که بر روی سه‌پایه‌ها نصب شده بودند، روی آن‌ها قرار گرفتند (شکل 2).

به لطف مواد بسیار بازتابنده آنها، اهداف به راحتی در ابر نقطه قابل شناسایی بودند. پس از هر ماموریت، داده ها از LidarPod دانلود شده و با استفاده از LidarViewer Pro بازرسی می شوند. این نرم‌افزار اختصاصی کاربر را قادر می‌سازد تا با استفاده از Filter Development Toolkit برای توسعه و اعمال فیلترها، یک گردش کار پردازش Lidar ایجاد کند.

شکل 2: هدف لیدار در بالای یک GCP (سمت چپ)، با GNSS اندازه گیری شده است.

شرایط پرواز

این بررسی در اکتبر 2018 انجام شد. دما در اوایل صبح بین 15 تا 20 درجه سانتیگراد بود که در طلوع خورشید 5 درجه افزایش یافت. برنامه ریزی ماموریت پهپاد باید ارتفاع 2100 متری را در نظر می گرفت زیرا با افزایش ارتفاع پرواز و همچنین به دلیل شرایط جوی مانند دما و رطوبت، عملکرد هواپیما کاهش می یابد. ارتفاع پرواز و شرایط جوی در ارتفاع به اصطلاح چگالی ترکیب می شوند.

هوای سرد صبحگاهی منجر به تراکم ارتفاع 2750 تا 3050 متر شد. علاوه بر ارتفاع تراکم، چالش های دیگر شامل خلبانی یک هواپیمای تازه خریداری شده و محموله بود. 40 درصد از ظرفیت باتری پس از تکمیل خط پرواز فعلی باقی ماند و پهپاد پس از آن به محل برخاستن پرواز کرد و معمولاً با 30 درصد ظرفیت فرود آمد. این حاشیه ایمنی سخاوتمندانه به عنوان یک رویکرد معقول در نظر گرفته شد. وزش باد در اواسط صبح تمایل داشت که شرایط پرواز را چالش برانگیزتر کند. با این حال، چهار پرواز با موفقیت انجام شد و آخرین خط پرواز درست قبل از تقویت بیشتر باد و فراتر از محدودیت های عملیاتی به پایان رسید.

تله

از آنجایی که همیشه این احتمال وجود دارد که داده‌های اضافی در تاریخ بعدی – چه برنامه‌ریزی‌شده یا برنامه‌ریزی نشده – جمع‌آوری شوند، پیش‌بینی این امر با علامت‌گذاری همه GCPها با استفاده از یک میخ دائمی که به زمین می‌خورد، یک روش استاندارد است. بررسی مجدد در اواسط زمستان انجام شد، زمانی که GCPs زیر 30 سانتی متر از پوشش برف مدفون شدند. تجزیه و تحلیل داده ها اختلافی را در موقعیت GCP ها نسبت به ابر نقطه نشان داد.

تجزیه و تحلیل بیشتر بیشتر نشان داد که خطاها به دلیل ذخیره مختصات GCP در مایکروسافت اکسل ایجاد شده است که همه اعداد را تا شش رقم اعشار گرد می کند. برای مختصات جغرافیایی این یک عدم دقت تا 4 متر معرفی کرد. بنابراین یک کلمه احتیاط: مراقب نحوه جمع آوری و ذخیره داده های نظرسنجی باشید! بارگذاری مجدد داده های خام اصلی در قالب دیگری مشکل را حل کرد، اما نقشه برداران زمین نسبتاً ناراضی بودند. درسی که گرفت!

شکل 3: ابر نقطه UAS Lidar شامل بیش از 3.2 میلیارد نقطه.

نتایج

بیش از 3.2 میلیارد امتیاز جمع آوری و پردازش شد (شکل 3). فیلترهای مورد استفاده در یک توالی خودکار عبارتند از کاهش بخش، کاهش شناسه لیزری، تبدیل مختصات، ایجاد شبکه، “ابزار زمین برهنه” ساخته شده، یک شبکه اسکیم و در نهایت فیلتر صادرات LAS. این فرآیند عملاً تمام پوشش گیاهی را از ابر نقطه حذف کرد تا ساختارهایی را که باستان شناسان به آن علاقه مند بودند به تفصیل در معرض دید قرار دهد. کیواهای بدون سند و سازه های دیگر (شکل 4). این نتایج، که بدون بررسی های زمینی پر زحمت به دست آمدند، دقیق هستند و به باستان شناسان اجازه می دهند تا کارهای آینده خود را بر روی سازه های تازه یافته متمرکز کنند.

شکل 4: DTM زمین برهنه ساختارهایی را که قبلاً مستند نشده بودند نشان داد.

چالش های پیمایش جزایر فارو
تطبیق پذیری پهپادها در مجمع الجزایر دورافتاده و ناهموار

نوشته:  Wim van Wegen 

جزایر فارو که در شمال اقیانوس اطلس قرار دارند و تقریباً از اسکاتلند، ایسلند و نروژ فاصله دارند، مجمع الجزایری ناهموار و صخره ای را تشکیل می دهند. هوای خنک و ابری، همراه با بادهای شدید و بارش باران شدید در تمام طول سال، به این معنی است که این یک محیط بررسی چالش برانگیز است. مقامات نقشه برداری در جستجوی بهترین روش برای ثبت این محیط خیره کننده به پهپادها روی آورده اند. این مقاله داستان نقشه برداری و بررسی یک نقطه واقعا نفس گیر در زمین را بیان می کند.

آب و هوا همیشه یک عامل در 18 جزیره و اطراف آن است که جزایر فارو را تشکیل می دهند. باد یا باران بیش از حد، خبر بدی برای نقشه‌برداران است. در گذشته، Umhvørvisstovan (آژانس محیط زیست فارو، که مسئول نقشه برداری و نظارت بر پیشرفت در سراسر جزایر، از جمله نقشه برداری خطوط ساحلی است) از هواپیما برای گرفتن تصاویر مورد نیاز برای نقشه برداری و نقشه برداری استفاده می کرد.

با این حال، این بدون محدودیت نبود، زیرا هواپیما باید چند روز قبل از شرکت های فتوگرامتری در دانمارک یا ایسلند رزرو می شد. این اغلب با توجه به آب و هوای متغیر در منطقه دشوار بود – به ویژه در دوره هایی که اکثر شرکت ها مشغول ثبت تصاویر در جاهای دیگر بودند.

تطبیق پذیری پهپادها در مجمع الجزایر دورافتاده و ناهموار
نقشه ای که موقعیت جزایر فارو را نسبت به بقیه اروپا نشان می دهد.

روی آوردن به نقشه برداری هوایی بدون خدمه

بنابراین در سال 2015، Umhvørvisstovan تصمیم گرفت به جای هواپیماها با وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادها یا “پهپادها”) کار کند. تیم بررسی محلی در مورد نقاط قوت فتوگرامتری هواپیماهای بدون سرنشین تحقیق کردند و دریافتند که داده‌های جغرافیایی گرفته‌شده توسط پهپاد می‌توانند با کار و تلاش کمتری نسبت به فتوگرامتری مبتنی بر هواپیما، عکس‌های ارتوفوتوگرافی تولید کنند.

مزایای صرفه جویی در نیروی کار به عنوان یک مزیت مهم در نظر گرفته شد، زیرا تنها شش کارمند برای انجام تمام مسئولیت های نقشه برداری در Umhvørvisstovan وجود دارد. سه نفر از آنها بر روی نقشه برداری و نقشه برداری در خشکی کار می کنند، در حالی که سه نفر دیگر روی نمودارهای دریایی برای کشتی ها و کشتی ها کار می کنند (به زیر مراجعه کنید).

مزیت دیگر این است که هنگام استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین، آسمان صاف ضروری نیست. در واقع، تا زمانی که پهپاد بتواند زیر ابرها کار کند، گاهی اوقات نتیجه با پوشش ابر بهتر است. با این حال، آب و هوای بد در اوایل سال جاری به این معنی بود که Umhvørvisstovan تا نیمه دوم مه 2021 قادر به جمع‌آوری داده‌ای با استفاده از پهپادها نبود.

حتی در شرایط آرام‌تر، مه گاهی اوقات مشکل ایجاد می‌کرد – به‌خصوص زمانی که در پایین‌ترین حد ممکن بود. ارتفاع پرواز پهپاد مه می‌تواند حسگر زمینی را فعال کند، در نتیجه سیستم ایمنی پهپاد را فعال می‌کند، بدون ذکر این واقعیت که تصاویر جمع‌آوری‌شده هنگام پرواز در مه غیرقابل استفاده هستند.

بنابراین در سال 2015، شرکت دانمارکی COWI که قبلاً تجربه گسترده ای در نقشه برداری هواپیماهای بدون سرنشین داشت، یک خلبان هواپیمای بدون سرنشین را به جزایر فارو فرستاد که وظیفه جمع آوری تصاویر پایتخت (تورشاون) و دومین شهر بزرگ (کلاکسویک) را داشت. این پروژه با موفقیت فاروئی ها را در مورد قابلیت های پهپادها برای برنامه های نقشه برداری متقاعد کرد و کمتر از یک سال بعد تیم شروع به خرید پهپادها برای خود کرد. پس از مدتی تحقیق، آنها در نهایت دو پهپاد بال ثابت FX-61 را با نصب Pixhawk از شرکت دانمارکی Nordic Drone خریداری کردند. بعداً، در سال 2020، یک eBee X برای تکمیل ناوگان خریداری شد.

کوهنوردی که صخره‌های درانگارنیر – پشته دریایی نمادین با سوراخی در آن – در جزایر فارو را تحسین می‌کند. (با احترام: Shutterstock)

انعطاف پذیری و سایر مزایا

برای Umhvørvisstovan، مزیت کلیدی پهپادها انعطاف پذیری آنهاست. یکی دیگر از مزایای عمده نقشه برداران فاروئی این واقعیت است که نقشه برداری پهپاد مستلزم یک گردش کار نسبتاً کوتاه است، از جمع آوری داده ها تا محصولات نهایی. این بدان معنی است که تصاویر به سرعت در دسترس هستند، به علاوه نقشه برداران از کنترل هر مرحله از فرآیند قدردانی می کنند. اکنون، در صورت وجود هرگونه خطا یا داده‌های غیرقابل اعتماد، نقشه‌برداران می‌توانند خطاها را تصحیح کنند یا خودشان به سرعت داده‌های جدید را جمع‌آوری کنند، بدون اینکه به دیگران وابسته باشند.

سهولت استفاده و نتایج با کیفیت بالا

در مکانی منحصر به فرد مانند جزایر فارو، واقع در وسط اقیانوس اطلس، نقشه برداری هوایی از جزایر به دور از یک پروژه پیمایشی پیشرو است و مستلزم پیشگامی های زیادی است. برای انجام ماموریت های چالش برانگیز به طور موثر و ایمن، دانستن توانایی ها و همچنین محدودیت های پهپاد و نحوه واکنش آن در شرایط مختلف مهم است. استفاده Umhvørvisstovan از پهپادها بدون اشتباه نبوده است، اما آنها در نهایت تیم را قادر می سازند تا تجربیات ارزشمند زیادی را به دست آورد.

هدف اصلی نقشه برداری از تمام مناطق شهری در جزایر است و نقشه هایی که از تصاویر گرفته شده ایجاد می شود عمدتاً برای برنامه ریزی زمین و برای ثبت ملی استفاده می شود. .شهرداری Tórshavn حتی پهپاد مخصوص به خود را دارد تا بتواند نقشه شهر را با نرخی بالاتر از توانایی آژانس تهیه کند. از سال 2017، Umhvørvisstovan 117130 تصویر با وضوح بالا جمع آوری کرده است که به طور متوسط ​​تقریباً 30000 در سال است. نقشه های مبتنی بر پهپاد دارای میانگین فاصله نمونه برداری از زمین 3 سانتی متر هستند که به طور قابل توجهی بالاتر از قبل است.

هر دو پهپاد در ناوگان Umhvørvisstovan – پهپاد Phantom FX-61 با بال ثابت مجهز به دوربین Pixhawk و SenseFly eBee X با دوربین Aerial X – برای پروژه‌های مختلف بسیار خوب عمل کرده‌اند. تیم متوجه شد که این دو سیستم مزایا و معایبی دارند.

اکوسیستم SenseFly بسیار قوی و کاربرپسند است، در حالی که تنظیمات Pixhawk و Mission Planner از مزیت تعمیر و نگهداری سریع مانند در مورد فرود سخت یا هنگام تعویض سروو برخوردار است. هر دو پهپاد همچنین نشان داده‌اند که می‌توانند به خوبی با شرایط اغلب بادی و متلاطم بالای جزایر فارو کنار بیایند.

برای پردازش، این تیم از زمانی که کار با پهپادها را آغاز کردند، از Pix4D استفاده کردند. آنها دریافته اند که این نرم افزار فتوگرامتری/نقشه برداری بسیار موثر و قوی است که نتایج با کیفیت بالا را همراه با سهولت استفاده ارائه می دهد.

خروجی ابر نقطه ای دقیق و واضح از بررسی پهپاد از جزایر فارو.

نقشه برداری از یک جزیره کوچک

اخیرا، Umhvørvisstovan جزیره کوچک Svínoy (با اندازه 2.34 کیلومتر مربع) را نقشه برداری کرد. ماموریت جمع آوری داده ها به سه پرواز تقسیم شد که در مجموع 1997 تصویر بر اساس برنامه ریزی دقیق پرواز برای صرفه جویی در وقت خلبان جمع آوری شد. باد، مطمئناً طبق استانداردهای فاروئی، در طول پروازها ملایم بود. اگرچه مقداری آشفتگی وجود داشت و چیدمان زمین چالش برانگیز بود، eBee X توانست با خیال راحت در برخی از فضاهای مسطح در Svínoy بلند شود و فرود بیاید.

داده‌های گرفته‌شده در Pix4Dmatic پردازش شدند، که کمی بیش از ده ساعت طول کشید تا کل مجموعه داده‌ها خرد شود. سپس نقشه نهایی ویرایش و حاشیه نویسی شد تا جزئیات مهمی مانند خطوط ساحلی، مسکن – از جمله نام جاده ها و آدرس ها – و همچنین مزارع و زمین های کشاورزی اضافه شود. نقشه به دست آمده برای دانلود رایگان به عنوان یک منبع دسترسی آزاد در دسترس است.

نمای جامع Svínoy ارائه شده در نرم افزار Pix4Dmatic.

همگام شدن با آخرین هنر در نقشه برداری

یک درس مهم برای Umhvørvisstovan این بوده است که به اشتراک گذاشتن تجربیات با دیگر خلبانان پهپاد راهی موثر برای یادگیری و آماده ماندن برای چالش های پیش بینی نشده است. در این زمینه، تیم کوچکی از متخصصان زمین‌فضایی جزایر فارو روابط نزدیکی با سایر خلبانان پهپاد دارند – به‌ویژه در کشورهای شمال اروپا. در این شبکه از خلبانان پهپاد، آنها گرد هم می آیند تا در مورد چالش ها بحث کنند، در مورد مسائل به یکدیگر کمک کنند و نحوه عملکرد کشورشان از نظر نقشه برداری و سایر موارد را به اشتراک بگذارند.

تیم Umhvørvisstovan مشتاق همگام شدن با امکاناتی است که فناوری جدید به ارمغان می آورد و شرکت در کنفرانس ها در صنعت نقشه برداری و GIS را به عنوان راه ارزشمند دیگری برای یادگیری در مورد آخرین روندها و پیشرفت ها می دانند. با وجود موقعیت ایزوله، زیرساخت ارتباطی جزایر فارو بسیار مدرن است. بنابراین، در عصر فناوری امروزی که اطلاعات با سرعت رعد و برق حرکت می‌کنند، به‌روز ماندن در مورد جدیدترین فناوری نقشه‌برداری برای تیم نسبتاً آسان است و بدون شک پروژه‌های نقشه‌برداری موفق‌تری را انجام خواهند داد. در آینده.

قدردانی

نوشتن این مقاله بدون کمک فوق العاده آندریاس کلاین آرنبیرگ، خلبان هواپیمای بدون سرنشین در Umhvørvisstovan ممکن نبود.

هیدروگرافی جزایر فارو

از آنجایی که جزایر فارو در اقیانوس اطلس واقع شده اند، نقشه برداری ساحلی و هیدروگرافیک نیز ستون مهمی برای مقامات است. مسئولیت هیدروگرافی و نقشه برداری در ژانویه 2020 از مقامات دانمارکی به مقامات فارو واگذار شد. بستر دریای فارو 300000 کیلومتر مربع را پوشش می دهد و می تواند تا عمق 3.6 کیلومتری در شمال برسد. با این حال، یک کشور کوچک گاهی اوقات می تواند یک مزیت باشد. اداره هیدروگرافی و اداره زمین و نقشه برداری در جزایر فارو در واقع در یک بخش در Umhvørvisstovan هستند. این بدان معناست که خشکی و دریا دقیقاً در کنار یکدیگر قرار دارند که فرصت‌های همکاری بزرگی را ارائه می‌دهد.

دفتر هیدروگرافی در Umhvørvisstovan تنها شامل سه نفر از کارکنان است که بر روی هیدروگرافی، نقشه برداری و مدیریت تمرکز دارند. این مسئولیت شامل هشت نمودار کاغذی دریایی و 21 نمودار ناوبری الکترونیکی است. علاوه بر این، هاوستووان (موسسه تحقیقات دریایی فارو) اخیراً یک کشتی تحقیقاتی جدید به طول 54 متر را راه اندازی کرده است که یک سیستم چند پرتوی Kongsberg EM712 را در خود جای داده است. Umhvørvisstovan مسئول عملیات این است و داده های آب متوسط ​​تا عمیق را جمع آوری می کند. Landsverk (سازمان راه های فاروئی) مسئول جمع آوری داده های سطح و داده های عمق سنجی برای نظارت بر تغییرات در بنادر و بنادر است.

نقشه برداری موبایل با… گوسفند!

چند سال پیش، مجمع الجزایر فارو یکی از معدود مکان هایی بود که در نمای خیابان گوگل در دسترس نبود. از آنجایی که به نظر می‌رسید گوگل قصدی برای نقشه‌برداری از جزایر فارو برای آینده قابل پیش‌بینی ندارد، یکی از کارمندان هیئت گردشگری جزایر فارو راه‌حل خود را ارائه کرد. به جای «نمای خیابان»، او ترتیبی داد تا یک چوپان محلی و گوسفندانش با اتصال دوربین‌هایی به گوسفندها، «نمای گوسفند 360» را تولید کنند تا از محیط اطراف هنگام حرکت آنها عکس بگیرند. از آنجایی که این جزایر بیشتر از گوسفندان جمعیت دارند، این راه حل نقشه برداری سیار از نظر سادگی بسیار عالی بود.

پس از شنیدن پروژه Sheep View، گوگل با اشتیاق پاسخ داد و جزایر فارو را با نمای خیابان Trekker و دوربین های 360 درجه عرضه کرد. این امر به ساکنان و گردشگران این امکان را داد تا به گوسفندان در ثبت تصاویر مجمع الجزایر زیبا کمک کنند. به لطف این تلاش‌ها، Google Street View اکنون جزایر فارو را شامل می‌شود.

برای اطلاعات بیشتر اینجا را ببینید.

این مقاله در ابتدا در GIM International منتشر شده است.

جزیره Borðoy از منظر پهپاد دیده می شود. تصویر نمایی آفتابی از شهر Klaksvik در تابستان را نشان می دهد.

نقشه برداری خاک با پهپاد
استفاده از طیف سنج های پرتو گاما در بررسی های هوابرد

نوشته:Ronald KoomansHan LimburgSteven van der Veeke 

در بخش علوم زمین، حسگرهای اندازه‌گیری ویژگی‌های زمین به سرعت برای استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین سازگار می‌شوند، زیرا پیشرفت‌های جدید در فناوری منجر به افزایش اندازه و بار وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادها یا پهپادها) شده است. این مقاله دو مطالعه را ارائه می‌کند که فرصت‌هایی را برای افزودن طیف‌سنج پرتو گاما به یک پهپاد به منظور ترسیم بافت یا آلودگی خاک بررسی می‌کند.

طیف سنج های پرتو گاما سنت طولانی استفاده به عنوان یک ابزار ژئوفیزیکی برای نقشه برداری خواص خاک و رسوب دارند، اما اندازه و وزن بزرگ آنها تاکنون مانع از استفاده این حسگرها در کاربردهای پهپادها شده است. با این حال، پیشرفت‌های اخیر در سخت‌افزار حسگر، همراه با الگوریتم‌های پردازش داده‌ها که استخراج آخرین تکه اطلاعات از داده‌های به‌دست‌آمده را امکان‌پذیر می‌سازد، منجر به تولید طیف‌سنج‌های پرتو گاما با وزن کمتر از ۳ کیلوگرم شده است. این کاهش وزن قابل توجه به این معنی است که اکنون می توان آنها را به هواپیماهای بدون سرنشین متصل کرد و طیف جدیدی از کاربردها را برای استفاده از طیف سنج های پرتو گاما در بررسی های هوابرد باز می کند.

از سنسور تا نقشه خاک

یک طیف سنج پرتو گاما به طور مستقیم غلظت رادیونوکلئیدهای موجود در محیط را اندازه گیری می کند، خواه رادیونوکلئیدهای طبیعی مانند پتاسیم، اورانیوم و توریم و یا رادیونوکلئیدهای مصنوعی مانند سزیم (137Cs). این اندازه‌گیری‌ها ورودی مدل‌های کاربردی را فراهم می‌کند که غلظت پرتوزا با ویژگی خاک یا آلاینده مورد نظر مرتبط است. برای انجام این کار، بسیار مهم است که اندازه گیری های میدانی نتایج کمی و دقیق را ارائه دهند. بنابراین کالیبراسیون مناسب سنسور و انتخاب مناسب اندازه سنسور در رابطه با کاربرد آن ضروری است.

حسگرهای پرتو گاما را می توان برای نقشه برداری خاک، مطالعات زیست محیطی و استخراج معادن بر اساس رویکرد سه مرحله ای استفاده کرد (شکل 1). این کار با اتصال یک حسگر زیر یک پهپاد برای اندازه گیری رادیونوکلئیدها شروع می شود. در مرحله بعد، یک مدل کاربردی توسعه داده می شود که داده های اندازه گیری شده را به پارامترهای خاک ترجمه می کند. سپس می توان نقشه های ویژگی های مورد علاقه را تولید کرد.

نقشه برداری خاک با پهپاد
استفاده از طیف سنج های پرتو گاما در بررسی های هوابرد
شکل 1: رویکرد سه مرحله ای برای نگاشت مبتنی بر حسگر، توسعه یک مدل کاربردی و تولید نقشه برای کاربر نهایی.

مطالعه مقایسه نقشه خاک

برای ترسیم ترکیب خاک، یک طیف سنج پرتو گاما اغلب با استفاده از وسیله نقلیه زمینی مانند تراکتور، گاتور یا کواد استفاده می شود. با این حال، استفاده از پهپاد این امکان را فراهم می‌کند که ویژگی‌های خاک زمین‌هایی را که دسترسی به آن دشوار است، مانند زمانی که زمین پوشیده از پوشش گیاهی است یا دسترسی به مزرعه نامطلوب است، ترسیم کند.

برای ارزیابی کیفیت نقشه‌های حاصل که توسط یک طیف‌سنج پرتو گاما نصب شده در زیر یک پهپاد اندازه‌گیری شد، نویسندگان مطالعه مقایسه‌ای را برای پیش‌بینی ویژگی‌های فیزیکی خاک ۴۰ هکتار از زمین‌های کشاورزی در فلوولند، هلند طراحی کردند. در این پروژه، اندازه‌گیری‌ها با استفاده از یک طیف‌سنج پرتو گاما (حسگر MS-2000 از Medusa Radiometrics) که روی یک تراکتور نصب شده بود، با اندازه‌گیری‌های یک طیف‌سنج پرتو گامای هواپیمای بدون سرنشین (سنسور MS-1000 از Medusa Radiometrics) و با اندازه‌گیری‌ها مقایسه شد.

نمونه های سنتی خاک MS-1000 یک سیستم آشکارساز پرتو گاما کم مصرف، سبک و قوی است که مخصوص استفاده با هواپیماهای بدون سرنشین طراحی شده است. این حسگر که 7.7 کیلوگرم وزن دارد، تحت یک پهپاد استاندارد و تجاری (DJI M600 PRO) نصب شده است. این پهپاد در ارتفاع متوسط ​​14 متری با خطوط بررسی 30 متری پرواز کرد.

مدل کاربردی در این مطالعه بر اساس 14 نمونه خاک برداشت شده و در آزمایشگاه بر روی محتوای رادیونوکلئید و کسر رس آنالیز شد. از مدل (شکل 2) برای ترجمه مقادیر میدان 232Th به نقشه ای استفاده شد که غلظت ریزدانه ها (<50μm) را نشان می دهد.

شکل 2: مدل کاربرد برای ترجمه غلظت توریم (Bq/kg) به کسر خاک رس، که به عنوان اندازه دانه <50 میکرومتر تعریف شده است، استفاده شد.

شکل 3 نقشه‌های حاصل را نشان می‌دهد که این مدل کاربردی برای ترجمه غلظت فضایی 232th به تغییرات اندازه دانه فضایی استفاده شد. اندازه‌گیری‌های زمینی، تغییرات محتوای خاک رس را هنگام اندازه‌گیری آن با آشکارساز MS-2000 در تراکتور نشان می‌دهد. نقشه هوابرد، محتوای خاک رس را بر اساس اندازه‌گیری‌های با استفاده از آشکارساز هواپیمای بدون سرنشین MS-1000 نشان می‌دهد. مجموعه جداگانه ای از 44 نمونه خاک برداشت شد و برای اعتبار سنجی آماری مستقل استفاده شد.

نقشه‌های اندازه‌گیری‌های زمینی و اندازه‌گیری‌های هواپیمای بدون سرنشین مطابقت نزدیکی دارند، اما نتایج حاصل از پهپاد «صاف‌تر» هستند و وضوح فضایی کمتری را نشان می‌دهند. این تفاوت در اندازه ساختارهای فضایی قابل انتظار است زیرا پهپاد تابش را از یک منطقه بزرگتر می گیرد و در نتیجه ردپای بزرگتری دارد. تجزیه و تحلیل دقیق‌تر و اعتبارسنجی نقشه‌ها نشان داد که کیفیت نقشه هواپیمای بدون سرنشین با بررسی زمینی برابری می‌کند و هر دو رویکرد به خوبی نمونه‌برداری از خاک هستند.

شکل 3: نقشه اندازه دانه برگرفته از بررسی زمینی (سمت چپ) و بررسی هوایی (راست). نقاط نشان دهنده نقاط نمونه مستقل مورد استفاده در اعتبار سنجی هستند.

نقشه برداری آلودگی خاک

آلودگی محیطی ناشی از فعالیت های انسانی به عنوان یکی از خطرات مدرن پیشرفت های صنعتی جامعه شناخته شده است. این آلودگی شامل آلاینده‌های آلی و فلزات سنگین به دلیل انتشار تاریخی توسط شیوه‌های صنعتی فعلی و سابق است. از آنجایی که آلاینده ها می توانند با جذب موجودات زنده وارد زنجیره غذایی شوند، بازسازی محیطی یا بسته شدن مکان های آلوده در اولویت است.

رویکرد فعلی برای مدیریت و نظارت بر سایت‌های آلوده شامل روش‌های تهاجمی و اغلب کار فشرده است، به‌ویژه به منظور جمع‌آوری نمونه‌ها برای تعیین کمیت و نقشه‌برداری توزیع آلاینده‌ها. در نتیجه، خطوط توزیع آلاینده بر اساس نمونه‌ها، بسته به اندازه نمونه و فاصله بین نمونه‌ها در معرض تعدادی خطای بالقوه است، با این خطر که «نقاط داغ» بدون نقشه باقی بمانند.

بسیاری از آلاینده ها در رسوبات آبی به ذرات رس جذب می شوند. این بدان معنی است که سطوح آلاینده به شدت با ترکیب این رسوبات در هنگام زیر آب، یا زمانی که رسوبات در دشت های سیلابی رسوب می کنند، مرتبط است. در نهر Spittelwasser، یکی از شاخه های رودخانه البه در آلمان، دشت های سیلابی به عنوان حوضه های انباشته برای فاضلاب های بسیار آلوده در طول حوادث سیل مورد استفاده قرار می گرفت و باعث می شد که آنها با مواد شیمیایی آلی مانند دیوکسین ها آلوده شوند.

دشت های سیلابی قبلاً موضوع تحقیقات متعددی در مورد آلودگی رسوبات و خاک بوده است. تصمیم برای انجام یک بررسی نقشه برداری از طریق هواپیماهای بدون سرنشین گرفته شد، تا حدی به این دلیل که دسترسی به برخی از مناطق از نظر فیزیکی دشوار بود و تا حدودی به دلیل ناشناخته بودن مالکان زمین برای برخی از مناطق، که به این معنی بود که مجوز دسترسی نمی توانست به دست آورد. برای بررسی هوابرد، MS-1000 زیر یک پهپاد DJI M600 نصب شد. این پهپاد در ارتفاع متوسط ​​7 متری با خطوط بررسی به فاصله 10 متر از هم پرواز کرد و این امکان را فراهم کرد که این سایت 50 هکتاری تنها در سه روز نقشه برداری شود.

شکل 4: طیف سنج پرتو گاما MS-1000 که تحت یک پهپاد تجاری استاندارد DJI M600 نصب شده است.

این بررسی منجر به نقشه های یکپارچه سطوح آلاینده رسوب شد (شکل 5) که نشان می دهد اکثریت منطقه دارای غلظت نسبتاً کم آلاینده است، اما برخی از نقاط داغ وجود دارد. این داده ها اطلاعات دقیقی را در مورد آلودگی در مقیاس حوضه رودخانه به دولت ارائه می دهد که برای تعریف اقدامات اصلاحی مناسب بسیار مهم است.

نتیجه گیری

صنعت نقشه برداری جغرافیایی در سال های اخیر به دلیل استفاده از پهپادها برای تهیه نقشه های سطح زمین تغییرات قابل توجهی داشته است. تاکنون استفاده از پهپادها در حوزه ژئوفیزیک محدود بوده است و بیشتر این کار با بررسی های زمینی یا بررسی از هواپیماهای بزرگتر انجام می شود. با این حال، صنعت ژئوفیزیک به تکامل خود ادامه می‌دهد و حسگرها کوچک‌تر، سبک‌تر و کاربرپسندتر شده‌اند. این حسگرهای کوچکتر اکنون می توانند در ترکیب با هواپیماهای بدون سرنشین برای نقشه برداری از بافت خاک و آلودگی خاک با وضوح مکانی بالا استفاده شوند.

هر دو پیمایش هواپیمای بدون سرنشین ارائه شده در این مقاله با استفاده از یک پهپاد خارج از قفسه و یک طیف سنج پرتو گاما اجرا شدند. اولین مطالعه نشان داد که چگونه بافت خاک را می توان با استفاده از چنین تنظیماتی ترسیم کرد. مطالعه دوم نشان داد که از همین تنظیمات می توان برای نقشه برداری از آلاینده ها با وضوح فضایی بی سابقه استفاده کرد. این نتایج نشان می‌دهد که حسگرهای پرتو گاما برای استفاده معمول در پروژه‌های نقشه‌برداری هواپیمای بدون سرنشین آماده هستند. این امکان را برای انجام نقشه برداری با وضوح بالا از بافت خاک و آلودگی خاک در مناطقی که در غیر این صورت غیرقابل دسترس بودند، باز می کند.

شکل 5: غلظت دیوکسین (PCDD/DF) در یک منطقه از دشت های سیلابی. نقاط نشان دهنده مکان های نمونه هستند و مقیاس رنگ آنها با رنگ های نقشه یکسان است.

طیف سنج پرتو گاما چیست؟

یک طیف سنج پرتو گاما غلظت عناصر رادیواکتیو را در زمین اندازه گیری می کند. همه سنگ‌ها، خاک و رسوبات حاوی آثار کوچک اما قابل اندازه‌گیری از رادیونوکلئیدهای طبیعی مانند پتاسیم (40K)، اورانیوم (238U) و توریم (232Th) هستند. تابش ساطع شده توسط این هسته ها حاوی اطلاعاتی در مورد ترکیب کانی شناسی سنگ ها و خاک ها است. این پدیده، به عنوان مثال، در اکتشاف نفت و گاز و مواد معدنی برای به دست آوردن تصویری کیفی از ترکیب معدنی یک منطقه یا ماتریس سنگ استفاده می شود.

توجه به این نکته مهم است که برخلاف بسیاری از فناوری‌های ژئوفیزیک دیگر، طیف‌سنج‌های پرتو گاما حسگرهای غیرفعال هستند. آنها به جای انتشار تشعشع، آن را جذب می کنند. احتمال جذب و در نتیجه راندمان تشخیص مستقیماً با حجم آشکارساز متناسب است. بنابراین، یک آشکارساز بزرگتر به معنای کارایی بهتر است. این وابستگی به اندازه دلیلی است که در نقشه برداری سنتی هوابرد، از بسته های آشکارساز چند کریستالی بزرگ 80 کیلوگرمی استفاده می شود. با این حال، پیشرفت‌های اخیر منجر به حسگرهای بسیار سبک‌تر شده است که استفاده از طیف‌سنج‌های پرتو گاما را در زیر هواپیماهای بدون سرنشین امکان‌پذیر می‌سازد.

سپاسگزاریها

پروژه های نقشه برداری شرح داده شده برای Landesanstalt für Altlastenfreistellung (LAF) در Sachsen Anhalt، آلمان، و برای Wageningen Environmental Research، هلند انجام شد.

بیشتر بخوانید

نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری

Teledyne Geospatial راه حل جدید Lidar را برای پلتفرم های پهپاد اعلام کرد

Teledyne Geospatial Optech CLS-A را معرفی کرده است، یک پهپاد جدید با درجه نظرسنجی Lidar و سیستم دوربین. محدودیت های عملیات پهپاد Optech CLS-A برای کاربردهای نقشه برداری و بازرسی با کیفیت بالا توسعه داده شده است که در آن ادغام دقیق یک لیزر واگرایی پرتو باریک قدرتمند، IMU با دقت بالا، دوربین کالیبره شده و نرم افزار قدرتمند پس از پردازش، جمع آوری کارآمد منطقه وسیع را در مقررات مجاز فراهم می کند.

Optech CLS-A اسکنر CL-360XR Lidar را با واگرایی پرتو 0.3 میلی‌رادی پیشرو در صنعت، میدان دید 360 درجه و دقت و صحت در درجه بررسی ادغام می‌کند. CL-360XR جمع آوری داده های توپوگرافی Lidar را از ارتفاع 120 متری یا بالاتر از طریق زمین های با پوشش گیاهی و ارتفاعات متنوع امکان پذیر می کند. Lidar با یک دوربین دیجیتال شاتر جهانی با میدان دید 80 درجه کالیبره شده جفت می شود که رنگ آمیزی و بازرسی با وضوح بالا را امکان پذیر می کند. داده‌های جمع‌آوری‌شده با سیستم‌های Optech CLS-A، ALTM Galaxy و Lynx می‌توانند به طور همزمان از طریق یک گردش کار مشترک در Optech LMS Professional پردازش شوند.

بررسی های مهندسی سطح سخت

بسته به ترجیح کاربر، CLS-A را می توان به راحتی در انواع پلتفرم های پهپاد ادغام کرد. این ادغام را می توان با قدرت کم، یک پایه مکانیکی ایزوله و یک آنتن GNSS تکمیل کرد. CLS-A برای ارائه نتایج با کیفیت بالا برای کاربردهایی مانند بررسی های مهندسی سطح سخت، مدیریت پوشش گیاهی کاربردی، بررسی های توپوگرافی، نظارت راهروها، جاده ها/روسازی ها، راه آهن، جنگلداری، ساخت و ساز، معدن و باستان شناسی طراحی شده است.

ما بسیار هیجان‌زده هستیم که اولین راه‌حل Lidar Teledyne Geospatial را معرفی کنیم که داده‌های درجه نظرسنجی را از یک پلت فرم پهپاد ارائه می‌دهد. Mark Treiber، مدیر محصول، Autonomous Solutions در Teledyne Optech، اظهار داشت که Optech CLS-A بدون زحمت در جریان های کاری پس از پردازش ALTM Galaxy و Lynx قرار می گیرد تا سخت ترین الزامات کیفیت داده را برآورده کند.

Teledyne Geospatial راه حل جدید Lidar را برای پلتفرم های پهپاد اعلام کرد

رویکردی جهانی برای جلوگیری از رسیدن پلاستیک به اقیانوس

مانند بسیاری از مناطق ساحلی در سراسر جهان امروز، سواحل در چنای، هند، مقادیر زیادی زباله پلاستیکی را جذب می کنند. برای موج سوار نوجوان و ساکن محلی کاران چاکراوارتی، وجود پلاستیک در نقاط مورد علاقه او در موج سواری ناراحت کننده بود. بنابراین تصمیم گرفت برای آن کاری انجام دهد.

چاکراوارتی به داوطلبان دیگر پیوست تا زباله‌ها را با یک سازمان غیرانتفاعی به نام ساحل ناما، ناما چنای (که به «ساحل ما، چنای ما» ترجمه می‌شود) جمع‌آوری کند. در سال 2021، این سازمان 176000 پوند زباله پلاستیکی را از سواحل چنای حذف کرد. اما چاکروارتی احساس می کرد که می توان کارهای بیشتری انجام داد.

نوجوانی که در ساحل ایستاده و تخته موج سواری در دست دارد

او با پدربزرگش، مندیام ونکاتش، که در سن دیگو، کالیفرنیا زندگی می‌کند، تماس گرفت و کمک مالی 5000 دلاری از باشگاه روتاری سان‌رایز ونکاتش برای حمایت بیشتر از ساحل ناما، ناما چنای دریافت کرد. چاکراوارتی از طریق ارتباطات روتاری پدربزرگش همچنین با کارل نتلتون، بنیانگذار OpenOceans Global، یک سازمان مستقر در سن دیگو که از فناوری جغرافیایی و علم شهروندی برای کمک به توقف جریان پلاستیک به اقیانوس‌های جهان استفاده می‌کند، ملاقات کرد.

نتلتون Chakravarthy را با فرم ArcGIS Survey123 راه‌اندازی کرد که از آن برای ثبت اطلاعات در مورد سواحل چنای که به طور مداوم پر از پلاستیک هستند استفاده کرد. سپس داده ها در پورتال جغرافیایی جهانی OpenOceans بارگذاری شد. اکنون، در نقشه Ocean Plastic مبتنی بر وب سازمان، یک نماد چشم گاو نر قرمز در سواحل جنوب شرقی هند قرار دارد و یک پاپ آپ اطلاعاتی را در مورد زباله های پلاستیکی موجود در سواحل چنای، از جمله اینکه احتمالاً از کجا آمده و چه چیزی وجود دارد، نشان می دهد. برای تمیز کردن آن انجام شده است.

نتلتون امیدوار است که شهروندان دانشمندان در سراسر جهان همان کاری را انجام دهند که چاکراوارتی انجام داده است و داده هایی را برای OpenOceans Global در مورد سواحلی که به طور مداوم توسط زباله های پلاستیکی آلوده می شوند، ثبت کنند. به ویژه، او مایل است که متخصصان GIS رهبری را بر عهده بگیرند.

Karan Chakravarthy از ArcGIS Survey123 برای ثبت داده‌های مربوط به سواحل چنای هند استفاده کرد که به طور مداوم پر از پلاستیک هستند. (عکس از کاران چاکروارتی.)

چگونه زباله های پلاستیکی به اقیانوس می رسند

بر اساس تحقیقات The Pew Charitable Trusts و موسسه مشاوره پایداری SYSTEMIQ، سالانه 11 میلیون تن پلاستیک به اقیانوس می رسد و این تعداد تا سال 2040 سه برابر می شود، اگر راه حل های در مقیاس بزرگ به سرعت ایجاد نشود.

نتلتون با اشاره به بزرگترین لکه زباله در اقیانوس های جهان گفت: تصور رایج این است که بیشتر پلاستیک های اقیانوس در لکه زباله بزرگ اقیانوس آرام است که تخمین زده می شود دو برابر تگزاس است.

با این حال، طبق مطالعه اخیر دانشگاه ایالتی فلوریدا که در Frontiers in Marine Science منتشر شده است، از سال 2010 تا 2019، حدود 75 درصد از زباله های پلاستیکی سوء مدیریت شده در سواحل مشاهده می شود.

نقشه ای از جهان با نمادهای چشم گاو نر در سواحل و یک پاپ آپ برای چنای که عکس زنی را در حال تمیز کردن پلاستیک در ساحل نشان می دهد. نتلتون گفت که از رودخانه ها می آید.

OpenOceans Global به دنبال شناسایی چگونگی جریان پلاستیک به اقیانوس و تجمع در آن خطوط ساحلی است. طبق مطالعه‌ای که توسط سازمان غیرانتفاعی The Ocean Cleanup انجام شده و در Science Advances منتشر شده است، حدود 80 درصد پلاستیک‌هایی که از رودخانه‌ها عبور می‌کنند و به اقیانوس‌ها ختم می‌شوند از بیش از 1000 رودخانه می‌آیند که بسیاری از آنها در آسیا، آمریکای لاتین و آفریقا هستند. محققان دریافتند که رودخانه های کوچک شهری در مکان هایی با شیوه های مدیریت زباله ضعیف، بیشترین آلودگی پلاستیکی را به اقیانوس منتقل می کنند.

اما این بدان معنا نیست که زباله ها لزوماً از آنجا سرچشمه می گیرند. بسیاری از کشورهای با اقتصادهای با درآمد بالا – مانند ایالات متحده، ژاپن و فرانسه – در مصرف پلاستیک از بقیه دنیا پیشی می گیرند و سپس سالانه بیش از یک میلیون تن پلاستیک قابل بازیافت را به خارج از کشور ارسال می کنند که اغلب به مکان هایی با مشکلات مربوط به مدیریت زباله حمل می شود. .

نتلتون گفت: «ما فکر می‌کنیم راه‌هایی برای جلوگیری از رسیدن زباله‌های پلاستیکی به اقیانوس وجود دارد، اگر بدانیم از کجا می‌آیند.» اگرچه ایالات متحده و سایر کشورهای توسعه یافته بیشتر پلا ستیک را تولید می کنند، مطالعه ایالت فلوریدا نشان داد که 55 درصد پلاستیک اقیانوس ها از پنج کشور چین، فیلیپین، هند، برزیل و اندونزی به اقیانوس می رسد. همانطور که این مطالعه نشان داد، اگر فیلیپین تقریباً 16 درصد از پلا ستیک جهان را از طریق رودخانه‌های خود به اقیانوس بفرستد، جهان می‌تواند بر روی توسعه راه‌حل‌هایی برای این کشور تمرکز کند و منابع جهانی را پشت سر بگذارد تا فیلیپین را به اقیانوس صفر نزدیک کند.

سهم پلاستیک تا حد امکان ما می‌توانیم ببینیم که کدام راه‌حل‌ها در آنجا بهتر عمل می‌کنند – چه اجرای فناوری‌های مداخله در رودخانه برای جلوگیری از رسیدن بلاستیک به اقیانوس، توسعه محصولات جدید برای جایگزینی پلاستیک، یا اجرای فرآیندهای جدید برای مدیریت زباله – و سپس آن مدل‌ها را در دیگر آلاینده‌های پلاستیکی بالا تکرار کنیم. کشورها.”

داوطلبان 176000 پوند زباله پلاستیکی را از سواحل چنای هند در سال 2021 پاکسازی کردند.
داوطلبان 176000 پوند زباله پلاستیکی را از سواحل چنای هند در سال 2021 پاکسازی کردند.

نمایی جهانی از جایی که آلودگی بلاستیک از کجا سرچشمه می گیرد

برای شروع این پروژه بلندپروازانه، تیم OpenOceans Global از ArcGIS Online و ArcGIS Living Atlas of the World استفاده کرد تا نقشه‌ای را بسازد که بر روی مکان‌هایی که پلاستیک در خطوط ساحلی جهان ریخته می‌شود تمرکز کند.

نتلتون گفت: «می‌توانید روی نقشه کلیک کنید و رودخانه‌های جهان، جریان‌های اصلی اقیانوسی و یک عکس لحظه‌ای بسیار دقیق از جریان‌های اقیانوسی را ببینید». این ابزارها به مردم کمک می کند تا درک بهتری از نحوه حرکت زباله های پلاستیکی داشته باشند.

کاربران نقشه می‌توانند لایه‌هایی را فعال کنند که 20 رودخانه برتر را نشان می‌دهد که پلا ستیک را به اقیانوس کمک می‌کنند و در آنجا پلاستیک در چرخ‌گردهای اقیانوس جمع می‌شود. آنها همچنین می‌توانند داده‌های نظرسنجی را که شهروندان دانشمندان در مورد آلودگی پلاستیکی در سواحل محلی خود ارائه می‌کنند، مشاهده کنند.

شهروند دانشمندان با استفاده از Survey123 در دستگاه های تلفن همراه یا رایانه های رومیزی خود، نام ساحل یا منطقه ساحلی را وارد می کنند، مکان دقیق آن را بر روی نقشه مشخص می کنند، تصویری را آپلود می کنند که تجمع زباله را نشان می دهد، شرحی از موضوع ارائه می دهد، پیش بینی می کند که زباله ها در کجا محتمل است. و آنچه را که برای حل مشکل انجام می شود ثبت کنید. آنها همچنین اطلاعات تماس و اطلاعات سازمان هایی که با آنها کار می کنند را وارد می کنند.

پس از ارسال یک ورودی، یک نماد نقطه قرمز موقت به طور خودکار در نقشه وب جهانی OpenOceans ظاهر می شود. سپس یک تیم در سازمان اطلاعات را تأیید می کند و اگر همه چیز را بررسی کند، نقطه قرمز را به یک چشم گاو قرمز تبدیل می کند، که نشان می دهد منطقه ساحلی به طور فراگیر توسط پلاستیک آلوده شده است.

نتلتون می‌گوید: «نحوه برخورد با پلاستیک به عنوان یک مشکل محلی است – می‌دانید، «ساحل من روی آن پلاستیک است، بنابراین بهتر است دیگر از نی‌های پلاستیکی یا کیسه‌های پلاستیکی استفاده نکنم». “خب، این مهم است. اما هنوز دیدی جهانی از این که آن پلاستیک از کجا آمده است وجود ندارد.»

کارل نتلتون معتقد است که پزشکان زمین فضایی - به ویژه کاربران Esri - می توانند شهروند دانشمندان ایده آلی برای پروژه OpenOceans Global باشند.

او گفت: "آنها در ترکیب منحصر به فردی از علم و فناوری کار می کنند و واقعاً به محیط زیست اهمیت می دهند." «تقریباً در هر کشوری در سراسر جهان کاربران Esri وجود دارند و بسیاری از آنها در نزدیکی خطوط ساحلی زندگی می‌کنند یا به سواحل سفر می‌کنند که به طور فراگیر توسط پلا ستیک آلوده شده است. ما از کاربران Esri می خواهیم که نقش اساسی در پر کردن نقشه پلاستیکی اقیانوس ایفا کنند.

برای شروع، به وب سایت OpenOceans Global بروید و فرم را برای شناسایی خطوط ساحلی آلوده به پلاستیک پر کنید. این فرم را می توان در گوشی های هوشمند، تبلت ها و رایانه های رومیزی و لپ تاپ استفاده کرد.

هرچه تعداد ورودی‌های بیشتری از طریق فرم OpenOceans Global’s Survey123 ارائه شود، این تصویر جهانی واضح‌تر خواهد بود. و هنگامی که OpenOceans Global نقاط داده کافی داشته باشد، تیم قادر خواهد بود منابع آلودگی بلاستیکی را در سواحل خاص – اعم از رودخانه‌ها، سیستم‌های آب طوفان، یا مدیریت ناکافی زباله‌های محلی – تشخیص دهد و نمادهای جدیدی را روی نقشه ایجاد کند تا آن را منعکس کند.

نتلتون می‌گوید: «دانستن منشأ پلاستیک به شناسایی راه‌حل‌هایی برای جلوگیری از رسیدن پلاستیک به اقیانوس کمک می‌کند. به عنوان مثال، قرار دادن موانع در رودخانه‌های کوچک محلی می‌تواند زباله‌ها را قبل از رسیدن به اقیانوس جمع‌آوری کند. از نظر تئوری، این مقدار پلاستیکی را که به سواحل ختم می‌شود کاهش می‌دهد و در نقطه‌ای مشخص، آن سواحل دیگر به طور فراگیر توسط پلاستیک آلوده نمی‌شوند.»

ردیابی پلاستیک از طریق اقیانوس باز

برای آلودگی پلاستیکی که از طریق اقیانوس آزاد به خشکی می رسد، شناسایی منبع چالش برانگیزتر است. در جزایر گالاپاگوس، که سواحل بکر آن‌ها اکنون زباله‌های پلاستیکی را جمع‌آوری می‌کنند، یک ابتکار تحقیقاتی بین‌المللی به نام گالاپاگوس بدون آلودگی پلاستیکی از یک فرآیند پزشکی قانونی پیچیده برای تجزیه و تحلیل زباله‌های پلاستیکی و تعیین منبع آن استفاده می‌کند. تحقیقات این ابتکار نشان می‌دهد که بیش از 60 درصد بلاستیک هایی که به جزایر گالاپاگوس ختم می‌شوند از سرزمین اصلی آمریکای جنوبی (عمدتاً جنوب اکوادور و شمال پرو) می‌آیند که حدود 30 درصد از کشتی‌های ماهیگیری مجاور و کمتر از 10 درصد از شهرهای محلی می‌آیند.

اما همه مناطق ساحلی به داده های پزشکی قانونی دسترسی ندارند. بنابراین تیم OpenOceans Global با Jingyi Huang – که در آن زمان دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه Redlands بود و اکنون یک تحلیلگر سازمانی در Esri است – برای ایجاد یک برنامه نقشه‌برداری که پلا ستیک را در خطوط ساحلی به منبع احتمالی آن ردیابی می‌کند کار کرد.

یک برنامه ردیابی پلاستیکی را که در خطوط ساحلی به منبع احتمالی آن ختم می‌شود، ردیابی می‌کند.

این برنامه از داده‌های آنالیز لحظه‌ای جریان سطح اقیانوس (OSCAR) استفاده می‌کند که جریان‌های سطح اقیانوس را به همراه داده‌های جریان اقیانوس از اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) و داده‌های ماهواره‌ای از سازمان ملی هوانوردی و فضایی (ناسا) نشان می‌دهد. ). کاربران برنامه می توانند روی منطقه ای از اقیانوس که بلافاصله در مجاورت جایی که پلاستیک ساحلی پیدا شده است کلیک کنند و برنامه مسیری را به سمت منبع احتمالی آن ایجاد می کند. در مورد زباله های پلا ستیکی در جزایر گالاپاگوس، برنامه ردیابی OpenOceans Global با تحقیقات پزشکی قانونی گالاپاگوس بدون آلودگی پلاستیکی همسو می شود.

با این حال، قبل از اینکه برنامه با نقشه وب در دسترس عمومی OpenOceans Global گنجانده شود، ابزار ردیابی باید متغیرهای باد و امواج را در خود جای دهد، زیرا این متغیرها بر نحوه حرکت بلاستیک در اقیانوس تأثیر می‌گذارد. هوانگ قصد دارد این داده ها را با داده های فعلی اقیانوس موجود برنامه ادغام کند.

شهروند دانشمندان کلید یافتن راه حل هستند

در آینده، نتلتون امیدوار است که OpenOceans Global بتواند از تصاویر هوایی و هوش مصنوعی برای شناسایی محل تجمع پلا ستیک در خطوط ساحلی استفاده کند.

نتلتون گفت: «اما در حال حاضر، مؤثرترین و جامع‌ترین راه برای جمع‌آوری این داده‌ها، استفاده از شهروندان دانشمندان با استفاده از ابزار نقشه‌برداری Survey123 است». “شهرونددانشمندان برای موفقیت ما حیاتی هستند.”

او امیدوار است که افرادی که در جمع‌آوری داده‌ها شرکت می‌کنند، جامعه‌ای را از طریق OpenOceans Global تشکیل دهند که در آن می‌توانند در مورد چگونگی حفظ سواحل خود از آلودگی پلا ستیکی تبادل نظر کنند.

نتلتون می‌گوید: «از آنجایی که راه‌حل‌ها ارائه می‌شوند و خطوط ساحلی دیگر توسط پلا ستیک آلوده نمی‌شوند، نمادهای روی نقشه خود را سبز می‌کنیم تا نشان دهیم که مشکل برطرف شده است. “این هدف نهایی است.”

همانطور که نقشه ها تغییر می کنند، اخلاق نقشه برداری نیز باید تغییر کند

نقشه ها یکی از جادویی ترین اختراعات تاریخ بشر هستند. نقشه بابلی جهان، یا Imago Mundi – لوحی گلی که نشان می دهد یک صفحه برچسب از آنچه در آن زمان تصور می شد کل جهان است – در قرن ششم قبل از میلاد ساخته شده است. همچنین شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد بیش از 5000 سال پیش نقشه‌هایی بر روی دیواره‌های غار حک شده‌اند.

نقشه ها محصول و بازتاب زمان خود هستند. نقشه 100 سال پیش به دلیل پیشرفت های اجتماعی، اقتصادی و تکنولوژیکی با نقشه ای که امروز ایجاد می شود، تفاوت اساسی دارد. به لطف پیشرفت های فناوری، نقشه های ساخته شده 100 سال آینده، از بسیاری جهات، پیچیده تر از نقشه هایی هستند که در حال حاضر تولید می شوند.

همانطور که نقشه ها تغییر می کنند، اخلاق نقشه برداری نیز باید تغییر کند
گفته می شود نقشه جهان بابلی در قرن ششم قبل از میلاد ساخته شده است.

پتانسیل برای نقشه برداری – و اینکه یک نقشه می تواند باشد – بسیار زیاد است. اما با این پتانسیل مسئولیت بزرگی به همراه دارد.

چگونه زمان نقشه ها را تغییر می دهد

تبدیل نقشه چیست؟ نقش تغییر یافته زمان ممکن است یکی از عمیق ترین عوامل باشد. مکاشفه قرن بیستم آلبرت انیشتین مبنی بر اینکه زمان از فضا جدا نیست در نقشه های قرن بیست و یکم نوشته شده است. اکنون نقشه‌های تایم لپس به مردم اجازه می‌دهند تا در طول روزها، هفته‌ها و سال‌ها کامل بچرخند و لحظاتی را در زمان مشخص به مکان خاصی مشخص کنند.

تغییر از تولید نقشه‌های ایستا از مکان‌های ثابت به ایجاد راهنمایی‌های مکانی مبتنی بر زمان، به توسعه فناوری دیگری مربوط می‌شود که زمان و مکان را در دنیای فیزیکی، اجتماعی و سایبری ادغام می‌کند – به ویژه آنچه که به عنوان متاوره قرار می‌گیرد. در آینده، نقشه‌ها ممکن است فید مستمری از ویدیوهای مبتنی بر مکان باشند که به صورت سه‌بعدی حفظ می‌شوند – و با لایه‌های معنایی که مکان را نشان می‌دهند، داستان می‌گویند و به شبکه‌های اجتماعی متصل می‌شوند، پوشانده می‌شوند تا یک واقعیت افزوده ایجاد کنند.

لایه‌هایی که بخشی از جعبه ابزار نقشه‌نگار دیجیتالی هستند نیز تغییراتی را در درک مقیاس و زمان در افراد ایجاد کرده‌اند. به عنوان مثال، هنگام کار با لایه ها در GIS، می توان همزمانی را در مقیاس ها و سطوح مختلف جزئیات مدل کرد. مانند عروسک‌های ماتریوشکا که درون یکدیگر لانه می‌کنند، نقشه‌های لایه‌ای بینندگان را قادر می‌سازد تا از مقیاس کلان به مقیاس خرد با شفافیتی بروند که جهان، جهان، جامعه، جامعه و مردم را در یک سیستم فرا رشته‌ای در هم تنیده نشان می‌دهد. با در نظر گرفتن نماهای مختلف از یک نقشه، افراد می توانند وابستگی های متقابل موضوع را به گونه ای تجربه کنند که هیچ نقشه کلاسیکی نمی تواند اجازه دهد.

خود داده نیز در حال تغییر است. بینایی ماشین و فناوری دوربین تعبیه شده اکنون امکان تعیین مکان عکس ها را در زمان واقعی یا تقریبا واقعی فراهم می کند. بنابراین می توان عکس برج ایفل را به طور خودکار به مکان دقیق آن در پاریس، فرانسه مشخص کرد. علاوه بر این، چیزهایی که می توان نقشه برداری کرد در حال تغییر هستند.

انبوهی از ماهواره ها به انسان اجازه می دهد تا فضای بیرونی را کاوش کند و حتی دورافتاده ترین مناطق زمین را در سطح زمین اسکن کند. اما فراتر از خیابان‌ها و حتی کف اقیانوس، چه چیزی ممکن است پیش بیاید؟ شاید این نظارت بر فعالیت های انسانی به صورت دسته جمعی باشد – حرکات افراد و تعاملات شخصی دقیقه به دقیقه جمع آوری شود. به عنوان مثال، این به بینندگان نقشه حس باورنکردنی از نبض یک شهر یا شهر می دهد.

به نظر می رسد که هر اینچ از جهان نقشه برداری شده است. در واقع، حتی DNA برای ایجاد ژنوم انسان نقشه برداری شده است. پس بعدی چیه؟ شاید حدود 100 میلیارد نورون – به اضافه تریلیون ها اتصال به نام سیناپس – که مغز را می سازند، آن شبکه پیچیده ترین شبکه را ترسیم کند. این بیومتریک ها – معیارهای مشخصه های فیزیکی و ویژگی های رفتاری متمایز – هر موجودی را منحصر به فرد می کند. ترسیم این متافیزیک می تواند چیزهای زیادی را در مورد انسان آشکار کند.

نقشه های آینده

یکی از دلایل ایجاد چنین نقشه های دانه ای از انسان این است که امکان پذیر است. دلیل دیگر، قابل بحث تر، این است که نشان می دهد انسان ها چه کسانی هستند، از کجا آمده ایم و چه اتفاقی ممکن است برای ما بیفتد.

طی 200 یا 300 سال، نقشه‌ها احتمالاً ضبط ویدیویی از هر مرحله‌ای خواهند بود که تاکنون توسط واحدهای منفرد طی شده است و در وب اشیا و افراد نگهداری می‌شوند. امید به این امر این است که دانش بیشتر از فعالیت های انسانی موجب پایداری و طول عمر این گونه شود.

همراه با هوش مصنوعی جغرافیایی (GeoAI)، فن‌آوری‌هایی که افراد را قادر می‌سازد به معنای واقعی کلمه و از راه دور آنچه را که شخص دیگری انجام می‌دهد ببینند – مانند یک دوربین پوشیدنی که به دیگران اجازه می‌دهد تا دیدگاه یک فرد را در زمان واقعی تجربه کنند – به طور فزاینده‌ای برای کنترل، ارائه استفاده می‌شوند. راحتی، و مراقبت.

کاربردهای فناوری نقشه برداری که به دنبال کنترل افراد هستند بحث برانگیزترین هستند. آنها اطلاعاتی را برای اجرای قانون (حتی پلیس پیشگیرانه)، نظارت و اهداف تحقیق ارائه می دهند. در حال حاضر، شرکت های تخصصی وجود دارند که میلیاردها تصویر منبع باز را برای ارائه تشخیص وسیله نقلیه جمع آوری می کنند. و همین فناوری می تواند برای تطبیق بیومتریک استفاده شود.

فناوری مبتنی بر نقشه که راحتی را فراهم می کند، به ویژه با اینترنت اشیا در حال گسترش است. این نوع برنامه‌ها به افراد اجازه می‌دهند از طریق سرویس‌های مبتنی بر مکان و اشتراک‌گذاری بی‌درنگ داده با یکدیگر و دارایی‌هایشان ارتباط برقرار کنند. به‌عنوان مثال، به لطف فرآیندهای نوآورانه توزیع و انجام سفارش‌های امروزی، مردم می‌توانند مسیرهایی را که محصولات و خدمات آنها طی می‌کنند، تا لحظه لحظه و نقطه سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS) از نزدیک نظارت کنند.

اپلیکیشن‌هایی که برای مراقبت‌ها طراحی شده‌اند، مانند نقشه‌های ایمنی مبتنی بر هوش مصنوعی، احتمالاً می‌توانند وضعیت افراد را فقط از طریق راه رفتن یا از طریق احساسات شناسایی شده در چهره‌شان تعیین کنند. به عنوان مثال، افرادی که مبتلا به زوال عقل هستند، ممکن است تحت نظر قرار گیرند تا مراقبان در صورت به خطر افتادن سلامتی یا امنیت شخصی بیمار، هشدار دریافت کنند.

در مجموع، همه این‌ها باعث ایجاد «überveillance» می‌شود، نوعی نظارت فراتر و فراتر از آن که متکی بر فناوری است که نه تنها همیشه روشن است، بلکه در واقع در انسان‌ها تعبیه شده است. پیامدهای این آینده بالقوه نقشه برداری سزاوار توجه دقیق و راهنمایی است.

یک چارچوب ژئواخلاق

در ژوئن 2022، انجمن جغرافیدانان آمریکا (AAG)؛ مرکز مطالعات فضایی در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا؛ و Esri برای بررسی مسائلی که هنگام تغییر به داده‌های مکان محور انسان‌محور به وجود می‌آیند، نشستی را در مورد اطلاعات مکان و منافع عمومی برگزار کردند. این منجر به انتشار گزارشی شد که چارچوبی برای چگونگی همکاری جغرافیدانان، دانشمندان GIS، دانشمندان علوم اجتماعی، دانشمندان علوم کامپیوتر، متخصصان حقوقی، کارشناسان و فعالان کارگری، قانونگذاران و اعضای عمومی برای مقابله با چالش‌های پیش آمده ایجاد می‌کند. تکامل نقشه برداری پیشنهادات شامل موارد زیر است:

  • یک دستور کار تحقیقاتی ایجاد کنید که دربرگیرنده مسائل اخلاقی کلیدی، مانند مالکیت و استفاده از داده ها باشد. حریم خصوصی و ناشناس بودن؛ اعتماد و درک ریسک؛ تحلیل چند فرهنگی و چند ظرفیتی؛ به اشتراک گذاری داده و زیرساخت؛ و کدنویسی برای فراگیری.
  • مواد آموزشی و اهداف آموزشی را برای کسانی که اصول اخلاقی اطلاعات مکان را مطالعه می کنند، تهیه کنید.
  • ایجاد مسیری برای حرکت از بحث درباره اصول اخلاقی به تشکیل مقررات جهانی قابل اجرا و قابل اجرا.
  • افزایش گفت‌وگو با ذینفعان GIS غیر سنتی و غیرمستقیم و گسترش همکاری میان اعضای بخش‌های دانشگاهی، دولتی و خصوصی در مورد استفاده از اطلاعات مکان در طول چرخه حیات فناوری‌ها – به ویژه در رابطه با حریم خصوصی و سایر ابعاد مبتنی بر ارزش‌ها.

زمانی جغرافیدانان و متخصصان زمین فضایی به نقاط، خطوط و چندضلعی ها مشغول بودند. در حالی که این لایه‌های بنیادی همیشه به سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی مرتبط خواهند بود، توانایی نقشه‌برداری بیشتر – از فضاهای کف خانه‌ها تا ابعاد داخلی قلب انسان – به روش‌های پیشرفته‌تر، نیازمند یکپارچگی است. نقشه های آینده نه تنها باید انعکاسی از وسیع ترین گستره فناوری، بلکه از سازگارترین و جدی ترین احترام به زندگی، حیثیت و حریم انسانی (و فراتر از انسان) باشد.

گزارش اطلاعات مکانی و منافع عمومی را دانلود کنید.

From the Meridian ستونی منظم از AAG است، یک انجمن علمی و آموزشی غیرانتفاعی که اعضای آن، از نزدیک به 100 کشور، در تئوری، روش‌ها و عمل جغرافیا علایق مشترک دارند. در مورد برنامه ها و عضویت AAG اطلاعات کسب کنید.