ระบบ Tilt Compensation Ep.4 ม้วน 1 (กล้องฯ Total Station 'สาย Offshore'...ล้ำลึก เกินจินตนาการ)

บทความอ้างอิง;

>> ระบบ Tilt Compensation ในกล้อง Total Station Ep.1 (การทดสอบด้วยตนเอง)
>> ระบบ Tilt Compensation ในกล้อง Total Station Ep.2 ('สายเอียง' แล้วงัย ใครแคร์?)

>> ระบบ Tilt Compensation Ep.3 (กล้องฯ Total Station 'สายเอียง')

ภาพตัวอย่าง เรือ Barge หรือ Heavy Lift Vessel (HLV) สำหรับสายงานสำรวจฯ Offshore

Photo Credit: www.schottel.de

>> บทความต่อเนื่องจาก Ep.3 ซึ่งต้องขออนุญาติแชร์ประสบการณ์ในอดีต ที่เกี่ยวข้องกับงานสำรวจฯทางด้านวิศวกรรมก่อสร้าง ที่ต้องการความละเอียด แม่นยำ มีความถูกต้องสูง ว่ากันเป็น 'มิลลิเมตรต่อมิลลิเมตร' มีค่า Tolerance 'ภาคบังคับสูงลิบ' (ต้องทำให้ได้ตามนั้น) ซึ่งสายงานสำรวจฯประเภทนี้ส่วนใหญ่ จะไปรวมอยู่ที่โครงการสำรวจฯ และก่อสร้างทางด้านอุตสาหกรรมปิโตรเคมี (Oil & Gas) ซึ่งสามารถแบ่งงานสำรวจฯดังกล่าว ออกได้เป็น 2 สาขาย่อย ได้แก่;

1. สาย Onshore: การสำรวจรังวัด เพื่อการก่อสร้าง (บนฝั่ง) อาทิ Oil Refinery, Jacket, Platform, Facility Services, Module Assembly, Piping, Pipe rack, Storage, Tower เป็นต้น

2. สาย Offshore: การสำรวจรังวัด เพื่อการติดตั้ง (ในทะเล) อาทิ Jacket/Platform Installation, Weighing Loader, Piping Installation, งาน Services ต่างๆบนแท่นฯ เป็นต้น

* ไม่นับรวมงานสแกนสภาพพื้นผิวใต้ทะเลด้วยอุปกรณ์ Multibeam Echo Sounder (MBES), ไม่ได้ใช้กล้องฯ 

ภาพตัวอย่าง งานติดตั้งแท่น Platform บนขา Jacket (Offshore)

Photo Credit: www.oedigital.com

ด้วยเหตุว่ากลุ่มงานสำรวจฯ ทั้งสาย Onshore และ Offshore เป็นกลุ่มงานสำรวจรังวัด ชิ้นส่วน/โครงสร้าง (Structural) และงานระบบท่อ (Piping) เป็นหลัก ซึ่งโครงสร้างเหล่านี้ นิยมใช้วัสดุที่เป็น 'โลหะ' ประเภทต่างๆ อาทิ เหล็กคาร์บอน, เหล็กอัลลอยด์, สแตนเลส ฯลฯ ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่า 'โลหะ' หรือโดยเฉพาะ 'เหล็ก' ชนิดต่างๆ สามารถที่จะ 'ยืด-หด' ตัวได้ แปรผันไปตามค่าอุณหภูมิต่างๆ ฉะนั้นในงานสำรวจฯรังวัดโครงสร้าง หรือชิ้นงาน Assembly ที่มีขนาดใหญ่ และยาว จึงจำเป็นที่จะต้องทำการวัด 'ค่าอุณหภูมิ' ที่ตัวชิ้นงาน/โครงสร้างฯ ณ 'เวลาที่ทำการสำรวจฯ' เพื่อนำมาใช้เป็นตัวแปรร่วมในการคำนวณ (Scaling)

ตาราง แสดงค่าสัมประสิทธิ์ (ยืด-หด) ของโลหะชนิดต่างๆ 'แปรผันไปตามอุณหภูมิ' ที่เปลี่ยนแปลง

Photo Credited: www.vip-ltd.co.uk

และด้วยข้อจำกัด ทางด้านสภาพแวดล้อมในการทำงานของสายงานสำรวจฯในกลุ่มนี้ ซึ่งมักจะทำงานสำรวจฯในสภาพพื้นที่ๆมีอยู่อย่างจำกัด (คับแคบ และการบดบัง) ฉะนั้นจึงได้มีผู้คิดค้น 'เทคนิค' วิธีการสำรวจฯ  'เฉพาะทาง' และการประมวลผลข้อมูลสำรวจฯด้วยโปรแกรมประยุกต์ที่ 'ไม่เคยได้ยินชื่อ' ตลอดจนการใช้อุปกรณ์ (ช่วย) ทำการสำรวจฯที่ดู 'แปลกตา' และไม่สามารถพบเห็นได้ในกลุ่มงานสำรวจฯประเภท Land Survey ทั่วๆไป 

ภาพตัวอย่าง แสดงปริซึม ประเภทหนึ่ง (ใน 4-5 ประเภท)

(ที่ถูกใช้ในสายงาน Onshore/Offshore)

ตัวอย่าง วิธีการใช้งานกล้องฯโททอล สเตชั่นแบบ 'กลับหัว' ในโครงสร้าง Pipe Rack (สาย Onshore) ที่ไม่มีพื้นที่ใดๆ ให้ติดตั้งตัวกล้องฯ นอกจากการติดตั้งฐานกล้องฯ (Tribatch) เข้ากับ 'คานนั่งร้าน'...ซึ่งถ้าเหตุการณ์ในภาพถ่ายทางด้านล่างนี้ เกิดขึ้นเมื่อ 10 กว่าปีก่อน ก็คงจะทำเอาผู้เขียน 'อึ้ง ทึ่ง เสียว' กันไปทีเดียว "ทำได้ยังงัย...นี่มันยิ่งกว่า การตั้งกล้องฯแบบเอียงๆเสียอีก" แต่เมื่อภาพถ่ายดังกล่าว ถูกถ่ายเมื่อช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ ภายหลังจากที่ผู้เขียนได้ 'ตื่นรู้'...วิธีการสำรวจฯเช่นนี้ ยังถือว่า 'ชิวๆ' (ยังไม่ซับซ้อนซ่อนเงื่อน เท่าสายงานสำรวจฯ Offshore) 

ภาพตัวอย่าง แสดงการทำงานกับกล้องฯ 'กลับหัว' (ไม่ต้องไปพูดถึง 'ระดับน้ำ' ให้เมื่อยตุ้ม)

(คนกล้องฯ: น้องวิศวกรสำรวจฯจากจุฬาฯ ฝีมือ 'ขั้นเทพ')

ซึ่งการใช้เทคนิค (เคล็ดลับ), อุปกรณ์ และวิธีการสำรวจฯเฉพาะทางในสภาวะการณ์ที่ไม่เอื้ออำนวยต่างๆ นั้น ก็เพื่อการ 'เข้าถึง' ความละเอียด ความแม่นยำ และความถูกต้อง ตามค่า Tolerance 'บังคับ' (Meet The Requirement) 

* มีนายช่างสำรวจฯบางท่านกล่าวกับผู้เขียนว่า สายงานสำรวจฯตึกอาคารสูง (High Raise Building) นั้นมีวิธีการสำรวจฯที่ยากกว่า และมีค่า Tolerance 'บังคับ' ที่สูงลิบ และต้องใช้เทคนิคพิเศษ ที่สายงานสำรวจฯอื่นๆนั้นไม่มี...หรือแม้แต่สายงานสำรวจฯอุโมงค์ ที่ต้องทำการ Setting Out ตำแหน่ง Designed Alignment ให้กับหัวเจาะประเภท TBM (Tunnel Boring Machine) ก็มีผู้ 'เคลม' ว่า สายงานสำรวจฯดังกล่าว ต้องทำงาน'อยู่ใต้พื้นดิน' ในพื้นที่แคบ แต่มีลักษณะยาวนั้น ต้องมี Skill และวิธีการสำรวจฯที่พิเศษ แตกต่างออกไป ซึ่งมีความยากกว่า และต้องการ Accuracy ที่สูงกว่า งานสำรวจฯประเภทอื่นๆ

ภาพตัวอย่าง งานสำรวจฯ Control Survey

(การติดตั้งกล้องฯโททอล สเตชั่น ในอุโมงค์ใต้ดิน)

Photo Credit: https://ascelibrary.org

ซึ่งผู้เขียน (ส่วนตัว) ขออนุญาติ 'เห็นแย้ง' ว่า สายงานสำรวจฯตึกอาคารสูง และสายงานสำรวจฯอุโมงค์นั้น ต้องใช้เทคนิควิธีการสำรวจฯเฉพาะทางก็จริง แต่ก็ยัง 'ไม่ซับซ้อน' เท่ากับสายงานสำรวจฯสาย Onshore/Offshore ด้วยเหตุว่าการสำรวจฯตึกอาคารสูง และงานสำรวจฯอุโมงค์นั้น ยังต้องอาศัยความ 'สัมพันธ์' ทางด้านค่าพิกัดในแนวระนาบ และทางระดับ (ศูนย์ดิ่งตั้งฉากกับพื้นผิวโลก) ยึดโยงต่อเนื่องกันไป ในวิธีการสำรวจฯ 'แบบปกติ' หรือที่เรียกว่า Plane Surveying 

แต่ทางด้านสายงานสำรวจฯ Onshore/Offshore นั้น มิได้ให้ความสำคัญกับระบบพิกัดสากล และการอ้างอิงทางค่าระดับมากนัก โดยหน้างานส่วนใหญ่ จะใช้ระบบสมมุติ (Assume) ทั้งทางราบ และทางดิ่ง และแปรผันไปตามหน้างาน 'เฉพาะหน้า'...ระบบพิกัด 'สมมุติในสมมุติ' และอ้างอิงทับด้วยระบบพิกัดสมมุติอีกที ก็ยังมี...ซึ่งจริงๆแล้ว สายงานสำรวจฯ Onshore/Offshore ก็อยากจะมีความสัมพันธ์ด้านทางราบ และทางดิ่งกับระบบสากลโลก 'แบบชาวบ้านชาวช่อง' ปกติ แต่ด้วยข้อจำกัดหลายประการทำให้ 'สัมพันธ์ด้วยไม่ได้' อาทิ ค่าพิกัด และค่าระดับบนพื้นเรือ ที่เอียงไปเอียงมาอยู่กลางท้องทะเล และเคลื่อนที่เปลี่ยนตำแหน่งไปตามแรงคลื่น ในขณะที่ทำการส่องกล้องฯอ่านค่าไปที่ ตัวเสา Jacket ที่ถูกติดตั้งห่างออกไปจากตัวเรือ เพียงเท่านี้ก็ทำเอา 'มึนตึ๊บ'...

กล้องฯ Total Station 'สาย Offshore'...ล้ำลึก เกินจินตนาการ

ใน Ep.2 ผู้เขียนได้กล่าวถึงประสบการณ์ส่วนตัวในอดีตที่ว่า "ฝรั่ง 2 คน ส่องกล้องฯ Total Station ทำงานบนเรือโป๊ะ (Barge) ที่มีการเคลื่อนที่ซ้าย-ขวา ขึ้น-ลงอยู่ตลอดเวลา ตามแรงของคลื่น" และผู้เขียนได้เคยทำการทดสอบในสภาวะการณ์เช่นเดียวกันนี้ ด้วยวิธีการสำรวจรังวัด 'แบบปกติ' (Traversing, Intersection และ Resection) โดยใช้วิธีการอ้างอิงหมุด/ตำแหน่ง Control จากบนฝั่ง ถ่ายทอดลงมาที่พื้นของตัวเรือ ซึ่งผลการทดสอบที่ได้ปรากฎว่า...เละตุ้มเป๊ะ

นอกจากตำแหน่ง (จุดมาร์คที่พื้นเรือ) จะเคลื่อนที่ไปจากเดิมแล้ว (ตัวเรือมีการขยับไปมา) ค่าระดับยังเกิดความผิดเพี้ยน เปลี่ยนที่ไปจากเดิมเสียด้วย อันเนื่องมาจากกระแสคลื่น ที่เคลื่อนที่ลอดผ่านใต้ท้องเรือ ทำให้เกิดการขยับขึ้น-ลง ตามลูกคลื่นแต่ละลูก

ณ ช่วงเวลานั้น (10 กว่าปีก่อน) 'ไม่มี' ผู้ใดที่สามารถให้ความกระจ่าง How to? กับผู้เขียนได้ว่า เขาใช้วิธีการสำรวจฯเช่นไร ในสภาวะการณ์ที่ตัวกล้องฯ 'ไม่ได้ระดับ' และ 'สูญเสียทางตำแหน่ง' เมื่อต้องทำการสำรวจฯอยู่บนเรือ ที่ลอยอยู่ในทะเลเช่นนั้น'...และถึงแม้ว่าในช่วง 2-3 ปีให้หลัง ผู้เขียนจะสามารถ 'ตื่นรู้' ในเรื่องการใช้กล้องฯโททอล สเตชั่น ทำการสำรวจฯในขณะที่ตัวกล้องฯเกิดความเอียง 'ไม่ได้ระดับ' (Ep.3) แต่วิธีการดังกล่าวนั้น 'ไม่สามารถ' นำไปใช้กับการสำรวจฯบนเรือ Barge ได้ (จะไปตั้งกล้องฯให้เอียง ในขณะที่พื้นเรือก็เอียงอยู่แล้ว เพื่อ?)

วันเวลาผ่าน 'ไอเดียบรรเจิด' ของผู้เขียนก็มา ด้วยการสร้างระบบพิกัดสมมุติ 'บนพื้นเรือ' และออกแบบให้มีตัว Control target ติดตั้งอยู่บนเรือ สำหรับใช้เป็นตำแหน่งควบคุมทางราบ-ทางดิ่ง แต่ผลการทดสอบที่ได้...ก็ 'เหลว' อีกเช่นเดิม ซึ่งมีสาเหตุมาจากการขยับตัวขึ้น-ลง เอียงซ้าย เอียงขวาอยู่ตลอดเวลา Yaw Pitch Row มากันครบ แล้วจบที่ Error บาน...

* แต่...ไอเดียของผู้เขียนข้างต้น ก็มา 'ถูกทาง' ประมาณหนึ่ง

Photo Credit: https://mechanicalelements.com

*กล้องฯโททอล สเตชั่น ที่ติดตั้งแบบได้ระดับ (บนบก) จุดศูนย์กลางแกนกล้องฯ จะ 'ไม่มีการเปลี่ยนตำแหน่ง' ขณะที่ทำการสำรวจฯ และเมื่อใดที่ทำการหมุนแกนกล้องฯ ส่องเล็งไปยังเป้าหมายเดิม และทำการอ่านค่าต่างๆ ก็จะได้ข้อมูลเหมือนดังเดิม (หรือใกล้เคียง อย่างไม่มีนัยยะ) ในทุกครั้งที่ทำการส่องอ่านค่า

แตกต่างจากกล้องฯโททอล สเตชั่น ที่ติดตั้งบนเรือ Barge ลอยอยู่ในทะเลที่มีคลื่นน้ำรบกวน ซึ่งมักจะมีปัญหาทางด้านการส่องเล็ง (Line of Sight) อาทิ ตัวกล้องฯตั้งอยู่ทางด้านท้ายเรือ ล๊อคเป้าหมายที่จะส่องอยู่ทางด้านหัวเรือ โดยขณะที่กำลังอ่านค่า ได้เกิดมีลูกคลื่นพัดเข้ามาทางหัวเรือ ทำให้หัวเรือยกตัวขึ้นก่อน (Pitch) ฉะนั้นแนวกล้องฯส่องเล็งจากท้ายเรือจะ 'ต่ำกว่า' เป้าหมาย (หรืออ่านวืด) อีกทั้งยังมีผลกระทบจากความเอียง ทางด้านข้างของเรือ (Roll) เข้ามารบกวนอีก

* อุปกรณ์สำรวจฯประเภท 3D Mobile Scanner มี โมดูล Motion Sensor Unit ตรวจจับการการเคลื่อนไหว และทำการปรับแก้ (ในทุกทิศทางที่ตัวอุปกรณ์มีการเคลื่อนที่) ของตัวอุปกรณ์เอง จึงสามารถขจัดปัญหาข้างต้นได้

แสงเทียน ส่องทาง
จมอยู่กับความไม่รู้ ไม่รู้ และม่ายลู้ อยู่ราวๆ 3 ปี จนกระทั่งได้มีโอกาสไปเป็น Assist. Surveyor ผู้ช่วยนายช่างสำรวจฯชาวต่างชาติ ในงานสำรวจฯชิ้นส่วน Assembly ที่ติดตั้งอยู่บนเรือ Barge ลอยติดชายฝั่ง ณ บริเวณท่าเรือของ บ. UniThai (ท่าเรือแหลมฉบัง)

การเป็นผู้ช่วยฯ ได้ทำให้ผู้เขียน 'เรียนรู้เทคนิค/วิธีการ' หน้างานไปในตัว รวมไปถึงการสอบถามนายช่างฯชาวต่างชาติ (ในส่วนของงานภาคสนาม) ซึ่งองค์ความรู้ดังกล่าว ผู้เขียนมองว่าน่าจะเป็น 'Rare Knowledge' ประเภทหนึ่ง ในหมู่ชนนายช่างสำรวจฯชาวเรา...ผู้เขียนจึงขออนุญาตินำความรู้ และประสบการณ์เท่าที่มีเหล่านั้น มาถ่ายทอดต่อไปยังท่านผู้สนใจในสายงานสำรวจฯทางด้านนี้ เพื่อใช้เป็น Conceptual Idea หรือใช้ในการพัฒนาต่อยอด หรือประยุกต์ใช้ ให้สูงยิ่งขึ้นต่อไป...

* ณ ปัจจุบัน (ตุลาคม พ.ศ. 2564) ผู้เขียนไม่พบเห็นการแชร์เรื่องราว ความรู้ หรือข้อมูลใดๆ ในโลกอินเตอร์เน็ต (ที่เป็นภาษาชาวเรา) ที่เกี่ยวข้องกับการใช้กล้องฯ Total station ในงานสำรวจรังวัด สาย Offshore...บางที บทความในเรื่องงานสำรวจฯ Offshore ชุดนี้ อาจจะช่วยเป็นบันไดขั้นเล็กๆ ในการก้าวย่างของนักสำรวจฯรุ่นใหม่ๆ ที่จะก้าวต่อไปในโลกของงานสำรวจฯ Offshore ก็เป็นได้

Part I: เรือ Barge

>> เรือ Heavy Lift (หรือในภาษาชาวเรา เรียกว่า เรือ Barge, เรือโป๊ะ, เรือขนแท่นฯ, เรือบรรทุกแท่น ฯลฯ) มีคุณลักษณะเฉพาะคือ มีพื้นที่ราบ โล่ง ขนาดใหญ่ (มาก) อยู่ทางด้านหลังของหัวเรือ (สะพานเดินเรือ) ซึ่งพื้นที่ราบโล่งขนาดใหญ่ดังกล่าว ใช้สำหรับการ 'บรรทุก' และนำพาโครงสร้าง/ชิ้นส่วน 'ขนาดใหญ่' ต่างๆ ไปส่งยังที่หมายที่ต้องการ

เรือ Barge ยังสามารถแบ่งย่อยได้อีกหลายประเภท ตามวัตถุประสงค์การใช้งาน ซึ่งบางประเภทใช้สำหรับการบรรทุกเพียงอย่างเดียว บางประเภทสามารถหยั่งขาตั้ง (Lifter) ยกตัวเองให้ลอยเหนือพื้นน้ำได้ (เป็นแท่นเจาะลอยน้ำ) เป็นต้น โดยในบทความนี้จะมุ่งเน้นอธิบายความ ไปที่เรือ Barge ที่ใช้สำหรับการบรรทุก เท่านั้น

ภาพตัวอย่าง เรือ Barge กำลังบรรทุก Oil Rig (แท่นเจาะฯ)

Photo Credit: www.marineinsight.com

ภาพตัวอย่าง เรือ Barge กำลังบรรทุกขา Jacket (ขาของตัว Platform)

Photo Credit: www.vesselfinder.com

การ Loading ชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีขนาดใหญ่ 'มีน้ำหนักมาก' ลงบนพื้นผิวของเรือ Barge เป็นงานที่มีความสำคัญ 'อย่างยิ่งยวด' ต้องมีการคำนวณ Weighing ตรวจสอบน้ำหนัก สร้างแบบจำลองด้วยโปรแกรมประยุกต์เฉพาะทาง ว่าชิ้นส่วน/โครงสร้างนั้นๆ จะถูกวาง หรือติดตั้งไว้ตรงส่วนใดของเรือ หันทิศทางไปทางใด สมดุลน้ำหนักเป็นอย่างไร (ไม่ใช่ว่า อยากวางเอาไว้ตรงไหนก็วางไว้ หรือประเภท "ขยับชิดในหน่อยเพ่ ตรงนั้นปล่อยว่างเอาไว้เล่นเตะตะกร้อกันหรืองัย"...เช่นนั้นไม่ได้) ด้วยว่า ถ้าเกิดอุบัติเหตุใดๆขึ้นแล้ว ความเสียหายมันมีมูลค่า 'มหาศาล' ซึ่งมีตัวอย่างให้เห็นกันอยู่เนืองๆ ตามข่าว

ภาพตัวอย่าง อุบัติเหตุของเรือ Barge กับปัญหาเรื่อง Weighing

Photo Credit: http://antipodeanmariner.blogspot.com

และคำกล่าวที่ว่า "ชิ้นส่วน/โครงสร้างนั้นๆ จะถูกวาง หรือติดตั้งไว้ตรงส่วนใดของเรือ?" คือ keyword ที่สำคัญ ที่ทำให้ต้องมี 'งานสำรวจรังวัด' เข้ามาเกี่ยวข้อง

Ep.4 ม้วน 2 >> Coming Next

ระบบ Tilt Compensation Ep.3 (กล้องฯ Total Station 'สายเอียง')

บทความอ้างอิง;
>> ระบบ Tilt Compensation ในกล้อง Total Station Ep.1 (การทดสอบด้วยตนเอง)
>> ระบบ Tilt Compensation ในกล้อง Total Station Ep.2 ('สายเอียง' แล้วงัย ใครแคร์?)

ย้อนความ:
>> วิธีการปรับตั้งระดับลูกน้ำตาไก่/ฟองกลม-ฟองยาว (หรือแม้แต่ ระดับน้ำแบบ 'เขาควาย' ในยุคของผู้เขียนสมัยยังเป็นนิสิต) ถือเป็นบทเรียนบทแรกๆ ที่ชาวเรา (สายงานสำรวจรังวัด) ต้องได้เรียนรู้ปูพื้นฐานให้ 'เป็น' เพื่อที่จะสามารถปรับตั้งระดับของตัวกล้องสำรวจฯ 'ให้ได้ระดับ' ก่อนที่จะทำการสำรวจรังวัดทุกครั้ง...ขั้นตอนดังกล่าวคือ 'ทักษะพื้นฐาน' ที่สำคัญ ที่จะละเลยเพิกเฉยไปเสียมิได้ และชาวเรา (สายงานสำรวจรังวัด) ต่างก็พากันยึดมั่น ถือมั่น ในแนวทางเช่นนั้น...มาช้านาน

จนกระทั่งเมื่อราวๆ 10 กว่าปีก่อน ผู้เขียนได้พบเห็น 'วิธีการที่แตกต่าง' นั่นคือการตั้งกล้องฯ Total station แบบ 'เอียงๆ' แต่สามารถทำการสำรวจรังวัดได้ตามปกติ ซึ่งวิธีการดังกล่าว มันเป็นวิธีการที่ดู 'แหกกฎ' แหกสิ่งที่ชาวเราเคยเชื่อ เคยยึดถือ และปฎิบัติสืบต่อกันมายาวนาน

มันจะทำการรังวัดได้อย่างไร? เมื่อตัวกล้องฯไม่ได้ระดับ แกนกล้องฯในแนวราบไม่ขนานกับพื้นโลก ซึ่งแน่นอนว่าเมื่อทำการปิดระบบ Tilt:OFF แล้ว ตัวกล้องฯนั้นยังสามารถทำการรังวัดอ่านค่าต่างๆได้ในสภาวะที่ตัวกล้องฯไม่ได้ระดับ แต่ 'ข้อมูลสำรวจฯมันใช้ไม่ได้' และผู้เขียนได้เคยทำการทดลองทำตาม ตรวจสอบดูแล้ว...เหลว

แม้กระทั่ง การใช้วิธีการสำรวจฯแบบ Resection...ตั้งกล้องฯแบบเอียงๆ โดยการปิดระบบ Tilt:OFF แล้วใช้โหมด Resection ที่มีอยู่ในตัวกล้องฯ ทำการส่องเล็งไปยังตำแหน่ง Control Target ต่างๆ และทำการตรวจสอบค่า Error ที่หน้าจอของกล้องฯ ปรากฎว่าดีเยี่ยม?...ป่าวเลย เละเทะยิ่งกว่าเดิม!

อาการหัวเราะขำขัน ออกแนวดูแคลน เกิดขึ้นในหลายวงสนทนาในกลุ่มมิตรสหายนักสำรวจฯ ด้วยว่ามันคือเรื่อง 'มั่วนิ่ม' เรื่องไม่จริง, Fake Act. และเป็นไปไม่ได้ รวมไปถึงการได้นำเอาประเด็นดังกล่าวไปถามผู้รู้ กูรูหลายท่าน ซึ่งก็ได้คำตอบ ออกมาในโทนเสียงเดียวกัน นั่นคือ 'ทำไม่ได้'

การที่ผู้เขียนถูกฉายภาพ 'ซ้ำ' ในเรื่อง 'วิธีการตั้งกล้องฯไม่ได้ระดับ หรือเกิดความเอียง' ในอีก 2-3 เหตุการณ์ แบบต่างกรรมต่างวาระ ได้ 'กระตุก' ต่อมความสงสัย ให้ต้องคิดไตร่ตรองมากยิ่งขึ้น...จนในที่สุด ได้มีชาวต่างชาติท่านหนึ่ง ได้ชี้ 'ทางสว่าง' ให้กับผู้เขียนว่า 'มันเป็นไปได้' และถือเป็นเรื่อง 'ปกติสามัญ' ในงานสำรวจฯด้วยกล้องฯ 3D สแกนเนอร์ ที่สามารถจะทำการตั้งกล้องฯให้ 'ไม่ได้ระดับ' ก็สามารถทำงานได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อมีตัว Control Target Sheet (หรือในรูปทรงต่างๆ) ได้ถูกทำการสำรวจฯ (ในแนวระนาบ) และติดตั้งในพื้นที่สำรวจฯไว้ให้ก่อนแล้ว

ภาพตัวอย่าง ตำแหน่งควบคุมทางราบ-ทางดิ่ง A ถึง F

(ถูกสำรวจรังวัดในแนวระนาบ ปกติ)

โดยอาศัยหลักการ Registration/Transformation ข้อมูลค่าพิกัดจาก 'ระบบหนึ่งไปยังระบบหนึ่ง' รวมไปถึงการสอบเทียบค่า Residual ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการ Registration/Transformation ซึ่งกระบวนการดังกล่าว ถือเป็นองค์ความรู้พื้นฐาน (เก่าแก่) อย่างหนึ่งในศาสตร์ด้านงานแผนที่ ที่ว่าด้วยเรื่องการ 'แปลงระบบพิกัด' โดยมีสมการการคำนวณ (นิยม) ในการแปลงค่าระบบพิกัดเหล่านี้ ได้แก่สมการคำนวณของ Helmert และสมการของ Affine

Credited: www.slideserve.com

ภาพตัวอย่าง แสดงสมการคำนวณ การแปลงระบบพิกัด ในระนาบ 2 มิติ

(แสดงการหมุน/Rotate ตำแหน่งแกนราบจาก y ไปที่ y')

ภาพตัวอย่าง แสดงสมการคำนวณการแปลงระบบพิกัด ในระบบ 3 มิติ

(แสดงการหมุน/Rotate และย้าย/Translate จากระบบพิกัดเดิม ไปที่ระบบพิกัดใหม่)

>> สมการ การแปลงระบบพิกัดข้างต้นนั้น ถูกคิดค้นขึ้นมาตั้งแต่เมื่อสมัย 100+ ปีที่แล้ว แต่สามารถพบเห็นได้อย่าง 'ดาษดื่น' ในโปรแกรมประยุกต์สายงานสำรวจฯ และงานแผนที่ทั่วไป ในยุคปัจจุบัน อาทิ สาย CAD, 3D Terrestrial Scanner, Drone/Camera mapping, GIS ฯลฯ ล้วนต่างมีออปชั่นโมดูล Registration/Transformation อยู่ในตัวโปรแกรมฯแล้วทั้งสิ้น แต่ผู้คนส่วนใหญ่มักจะ 'ไม่ค่อยได้ใช้งาน' หรือมองผ่านเลยไป ด้วยอาจจะมองว่า มันคือการแปลงระบบพิกัด จากระบบหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่ง ซึ่งชาวเรา (สายงานสำรวจฯ) 'ส่วนใหญ่' ก็มิได้มีความจำเป็นที่จะต้องทำการ แปลงระบบพิกัดกันบ่อยนัก เนื่องด้วยโครงงานสำรวจฯส่วนใหญ่ในสารขัณฑ์ประเทศชาวเรา มักจะทำการ 'กำหนด' ระบบพิกัดอ้างอิง Local (สมมุติ), Indian-1975 หรือ WGS-84 ที่ต้องใช้สำหรับโครงการสำรวจฯ ไว้แล้วนั่นเอง

* แต่ สายงานการผลิตแผนที่ ด้วยวิธีการทาง Aerial Photogrammetry (และ Drone Mapping ในยุคปัจจุบัน)  รวมไปถึงสายงานทางด้านการสำรวจฯด้วยกล้องฯ 3D Terrestrial Scanner...วิธีการ Registration/Transformation ข้อมูลค่าพิกัด และค่าระดับนั้น ยังเป็นสิ่งจำเป็น ที่จะขาดเสียมิได้

ภาพตัวอย่าง การ Transformation ค่าพิกัด และค่าระดับ

(โปรแกรม Agisoft Metashape)

กล้องฯ Total Station 'สายเอียง'
>> ใน Ep. 2 ผู้เขียนได้กล่าวถึงเหตุการณ์ที่ 1. ลุงฝรั่งตั้งกล้องฯ Total Station แบบเอียงๆ ส่องสำรวจฯงาน Control Survey (งานสำรวจฯที่พม่า) ซึ่ง ณ ช่วงเวลาเหล่านั้น มันคืออะไรที่ 'ไม่รู้ ไม่รู้ ม่ายลู้' จริงๆ ว่าเขาทำได้อย่างไร...จนกระทั่ง ราวๆ 2 ปี ให้หลัง ผู้เขียน (ภายหลังจากเริ่มหูตาสว่าง) จึงได้ถึง 'บางอ้อ' ว่า แท้จริงแล้ว มันคือหลักการ 'พื้นบ้าน' พื้นฐานทางด้านงาน Mapping นี่เอง ที่ถูกนำมาประยุกต์ใช้กับงานสำรวจฯด้วยกล้องฯ Total station

ภาพตัวอย่าง ตำแหน่งควบคุมทางราบ-ทางดิ่ง A' ถึง F' (Known Point)

(ถูกสำรวจฯด้วยกล้องฯ Total station โดยการตั้งแบบเอียงๆ)

Know How;

หลังจากที่ผู้เขียนได้ 'ตื่นรู้' เช่นนั้นแล้ว ผู้เขียนจึงได้ลองทำการทดสอบ โดยการตั้งกล้องฯ Total station ปรับระดับน้ำต่างๆให้ตัวกล้องฯได้ระดับอย่างดี และทำการส่องเล็งอ่านค่าอย่างปราณีต ไปที่ตัวตำแหน่ง Control Target Sheet รอบๆตัวกล้องฯ จนครบทุกตำแหน่ง ซึ่งข้อมูลสำรวจฯที่ได้คือ ชุดข้อมูล P,E,N,Z (แนวระนาบ)

หลังจากนั้น ทำการปรับตั้งขากล้องฯให้ต่ำลง 1 ข้าง (ประมาณ 5-10 ซม.) โดยที่ตัวกล้องฯยังสามารถตั้งอยู่ได้ในสภาวะเอียงๆ แต่ให้มีความหนาแน่นมั่นคง และแน่นอนว่า ระดับน้ำฟองกลม/ฟองยาว ที่ตัวกล้องฯจะอยู่ในสภาวะ 'Out' เนื่องจากตัวกล้องฯไม่ได้ระดับ ให้ทำการปิดระบบ Tilt:OFF เพื่อที่ว่าตัวกล้องฯจะยังสามารถทำการอ่านค่าต่างๆต่อไปได้ จากนั้นจึงทำการส่องเล็งอ่านค่าอย่างปราณีต ไปที่ตัวตำแหน่ง Control Target Sheet รอบๆตัวกล้องฯอีกครั้ง จนครบทุกตำแหน่ง ซึ่งข้อมูลสำรวจฯที่ได้คือ ชุดข้อมูล P',E',N',Z' (เอียง)

ภาพแสดง กล้องฯโททอล สเตชั่น South N4 'ไม่ได้ระดับ'

(ในงานสำรวจรังวัด ที่บังคับ Tolerance +/- 2 mm.)

ข้อมูลสำรวจฯที่ได้ทั้ง 2 ชุด ถูกนำมาประมวลผลร่วมกันด้วยโปรแกรม SEVENPAR ซึ่งเป็นโปรแกรมประยุกต์ที่ใช้สำหรับการ 'แปลง' ระบบพิกัดโดยเฉพาะ (ไม่ใช่ออปชั่น Transformation ที่แอบซ่อน อยู่ในโปรแกรมประยุกต์อื่นๆ)...ผลลัพธ์ที่ได้จากการแปลงข้อมูลสำรวจฯในสภาพที่ 'เอียง' ให้กลับมาเป็นข้อมูลสำรวจฯที่อยู่ในแนวระดับ (ระนาบ) โดยโปรแกรมประยุกต์ดังกล่าวนั้น ผลปรากฎว่า 'ดีเยี่ยม' โดยมีค่า Residual รวมเพียง 0.001 ม.

ภาพตัวอย่าง โปรแกม SEVENPAR 

ผู้เขียนได้ทำการทดสอบเพิ่มเติม อีกหลายต่อหลายครั้ง โดยใช้โปรแกรมประยุกต์อื่นๆ ที่มีออปชั่น Transformation มาช่วยในการตรวจสอบคู่ขนาน อาทิ Carlson Survey, LisCAD, TransLT, Stonex Cube Manager, 12D ฯลฯ ซึ่งต่างได้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกัน อย่างไม่มีนัยยะ

ภาพตัวอย่าง หน้าต่าง Transformation ด้วยโปรแกรม 12D 

สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุด...

>> ทุกวันนี้ ผู้เขียนได้กลับกลายเป็นลุงฝรั่งคนนั้น (โดยพฤตินัยวิธีการสำรวจฯ) ที่ไม่ได้ 'ยึดติด' ต่อการตั้งกล้องฯ ไม่ว่าจะอยู่ในสภาวะได้ระดับ หรือไม่ได้ระดับ เพียงแต่ขอให้ตัวกล้องฯมีความมั่นคงหนาแน่น กล้องฯไม่ล้มเป็นใช้ได้

หลุดพ้นจากพันธนาการทางกรอบความคิด ความเชื่อ ที่ได้เคยยึดถือมาตลอด

แต่นั่น...ก็นำมาซึ่ง 'เสียงหัวเราะ' ขบขัน คำพูดดูแคลนต่างๆ เท่าที่ผู้เขียนแอบได้ยิน และสังเกตเห็นจากบุคคลรอบข้าง แต่ก็นั่นล่ะ...ตัวผู้เขียน ในยุคอดีตก็เคยเป็นดั่งเขาเหล่านั้น...

ปัจฉิมลิขิต

1. ย้อนนึกถึง คำพูดของลุงฝรั่งที่เคยพูดกับผู้เขียนว่า 'พะแคปเปอะโอเมก' (สำเนียงอังกฤษแบบห้วนๆ) พร้อมกับทำมือชี้เด่ๆ ซึ่งแท้จริงแล้ว ลุงฝรั่งแกต้องการจะชี้แนะถึงวิธีการสำรวจฯ โดยการใช้ 'แกนแต่ละแกน' ในการ Transformation ค่าพิกัด และค่าระดับนั่นเอง...แต่ผู้เขียนดันมีตา แต่หามีแววไม่ แถมยังมี Listening skill บ้านๆ หาได้สำเหนียกไม่...สภาพพพ

2. วิธีการสำรวจฯด้วยกระบวนการ Transformation ข้างต้น 'ไม่เหมาะสม' กับงานสำรวจรังวัดที่ต้องการทราบค่าพิกัด และค่าระดับจริง แบบ Realtime หน้างาน อาทิ งาน Setting Out/Staking 

3. ไม่แนะนำให้มีการ 'เลียนแบบ' หรือทำตามขั้นตอนต่างๆข้างต้น ในกรณีที่ยัง 'ขาดความเข้าใจ' ในประเด็นเรื่อง 'การแปลงระบบพิกัด'

4. วิธีการสำรวจฯด้วยกล้องฯ Total Station 'สายเอียง' ข้างต้น ถือเป็นเทคนิควิธีการสำรวจฯที่ 'Basic' สำหรับนักสำรวจรังวัดชาวต่างชาติ (Expat Surveyor) ที่เข้ามาทำงานสำรวจฯในเขตท่าเรือแหลมฉบัง, เขตอุตสาหกรรมฯมาบตาพุต หรือในสายงานสำรวจฯ Oil & Gas...บางคนกล่าวว่า คนพวกนี้ชอบ 'โชว์เหนือ'

5. ผู้เขียนได้มีโอกาส อธิบายวิธีการสำรวจฯข้างต้น ให้กับเหล่ามิตรสหายในสายงานสำรวจฯ ในหลายวาระโอกาสให้หลัง (แม้กระทั่งในกลุ่มไลน์)...บางคนบอกว่ามัน 'ลึกล้ำ' เกินไป 'เข้าไม่ถึง' หรือบ้างก็บอกว่า 'แล้วจะตั้งให้เอียงทำไม ตั้งกล้องฯให้ได้ระดับแบบชาวบ้านชาวช่อง ไม่ได้หรืองัย'

มีงานสำรวจฯบางประเภท ที่อยากจะตั้งกล้องฯให้ได้ระดับ...แต่ความได้ระดับ กลับกลายเป็นของที่ 'หายาก'

'ไปให้สุด' แล้วหยุดที่กล้องฯ Total Station 'สาย Offshore' (ล้ำลึก เกินจินตนาการ)

ขยับขึ้น-ลงก็มา เอียงซ้าย-เอียงขวาก็มี ตามสภาพคลื่นทะเล

Ep.4 Coming Soon