Civil 3D: วิธีการรวม Surface จากโปรแกรม Google Earth

>> ข้อจำกัดของตัวโปรแกรม AutoCAD Civil 3D เมื่อต้องนำ surface ที่ได้จากโปรแกรม Google Earth มาใช้ในการออกแบบ อาทิ งานถนน ซึ่งเส้นแนว alignment มีความยาวมากกว่า ตัวภาพ+surface และเมื่ิอทำการ zoom out เพื่อให้เห็นพื้นที่กว้างขึ้น จะทำให้คุณภาพของพื้นผิว หรือเส้นคอนทัวร์ มีความคลาดเคลื่อนมากยิ่งขึ้น และส่งผลกระทบต่องานออกแบบ หรืองานคำนวณค่าต่างๆ ฯลฯ

เพื่อที่จะให้ค่าระดับพื้นผิวมีความคลาดเคลื่อนน้อยที่สุด (อ้างอิงค่าระดับ จากโปรแกรม Google Earth) จะต้องทำการ zoom in ให้ได้ภาพจาก Google Earth ชัดที่สุด และนั่นหมายความว่า พื้นผิว surface ของภาพ ก็จะมีขนาดเล็กลงตามไปด้วย...การนำ surface หลายๆ ไฟล์ มา copy & paste หรือ อาจจะทำการ 'ตัดต่อ' เส้นคอนทัวร์ทีละเส้น ก็สามารถแก้ปัญหาเหล่านี้ได้ แต่จะใช้เวลานาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีหลายๆ surface นำมาเรียงต่อๆ กัน...สำหรับโปรแกรม Civil 3D มีคำสั่งที่สามารถรวม surface เป็นชิ้นเดียวกันได้ ดูตามตัวอย่างด้านล่างครับ

ภาพตัวอย่าง การนำทั้ง 3 surface มาวางต่อกันซึ่งได้จากการ import surface+image จาก โปรแกรม Google Earth ซึ่งที่แท๊ป Prospector > Surfaces จะเห็นรายชื่อ และจำนวน surface ที่นำเข้ามา

จากภาพด้านล่าง จะเห็นขอบของ surface มีการซ้อนทับกันอยู่

>> ที่แท๊ป Prospector > Surfaces > (ขยาย) + surface ที่ต้องการจะใช้เป็น surface หลัก > Definition > คลิกขวาที่ Edit เลือก Paste Surface จะพบหน้าแสดงรายชื่อ surface ทั้งหมดที่อยู่ในตัว drawing คลิกเลือกที่ surface ที่ต้องการจะรวม (ทำทีละ surface)

ผลลัพธิ์ที่ได้

* ตรวจสอบโดยการคลิกที่ surface จะพบว่าถูกรวมเข้าเป็น surface เดียวกันแล้ว

วันพุทธที่ 18 กรกฎาคม พ.ศ. 2555

'Surface จาก Google Earth'

>> ผู้เขียนได้สังเกตุเห็นยอดผู้เข้าชมบทความนี้ มีจำนวนเพิ่มขึ้นเป็นลำดับ จึงอยากที่จะขออนุญาติเพิ่มเติมข้อมูลสำหรับการนำ Surface ที่ได้จาก Google Earth ไปใช้ในงานต่างๆ 

รายละเอียดเพิ่มเติมจากบทความ >> Mapping Satellite (ดาวเทียมสำรวจแผนที่ฯ)

>> ยังมีผู้คนจำนวนไม่น้อยที่ยังมีความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนเกี่ยวกับระบบที่ใช้ในการผลิตแผนที่ และการนำแผนที่ไปใช้ให้ถูกกับงาน และวัตุประสงค์...จากประสบการณ์ที่พบเห็นบ่อยครั้ง คือการใช้ภาพถ่ายดาวเทียม เป็นฐานข้อมูลในการออกแบบและคำนวณปริมาณงานทางวิศวกรรมต่างๆ...ขอยกตัวอย่าง งานก่อสร้างอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่แห่งหนึ่ง ซึ่งวิศกรผู้รับผิดชอบโครงการฯ ได้สังซื้อภาพถ่าย+DEM จากผู้ให้บริการแผนที่ฯชื่อดัง เมื่อได้ภาพถ่ายฯ (Registered แล้ว) ก็ลุยถั่วสร้างแผนที่เส้นชั้นระดับความสูง ออกแบบ คำนวณกันวุ่นวาย และสั่งให้ บ.ผู้รับเหมาไปขุดดิน/ถมดิน ตามแบบกันให้วุ่น...ขุดกันไป ขุดกันมา ปรากฎว่าคิวของรถบรรทุกดิน มาจนถึงเกือบจะคิวสุดท้ายแล้ว จากที่ได้ประเมินปริมาณงานดินทั้งหมดเอาไว้จากแบบ แต่ดินยังหมดไปไม่ถึงครึ่ง...งานเข้าแล้วพี่น้อง...

สุดท้ายต้องได้ 'รื้อ' งานกันใหม่ทั้งหมด โดยการส่งทีมสำรวจฯ ไปเก็บโทโปฯ และนำข้อมูลมาออกแบบกันใหม่ และผลจากการเปรียบเทียบความถูกต้องระหว่างการสำรวจฯ แบบกราวด์เซอร์เวย์ และข้อมูลสำรวจฯ ที่ได้จากดาวเทียม มีค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยทางแกนราบ 2-3 เมตร และ 5-10 เมตร (10-20 เมตร ในเขตป่าทึบ) ในทางแกนดิ่ง

มีเจตนาที่ดีครับ ในเรื่องของการประหยัดงบประมาณ ซึ่งการจ้าง บ.สำรวจฯ จะมีค่าใช้จ่ายมากกว่า โดยเฉพาะพื้นที่ๆขนาดใหญ่ จึงตัดสินใจเลือกภาพถ่ายดาวเทียมซึ่งครอบคลุมพื้นที่มากกว่า...แต่สุดท้าย กลับต้อง 'ได้จ่ายมากกว่า' ทั้งเวลา และสารพัดสิ่งที่ได้ลงเงิน ลงแรงไปแล้ว

* มีการบอกต่อๆกันไปเหมือนไฟลามทุ่งในกลุ่ม บ.รับเหมาฯ ทั้งหลาย ถึงความสามารถของตัวโปรแกรม Civil 3D ในการดึง/ Import surface หรือสภาพภูมิประเทศ และเส้นชั้นระดับความสูง ออกมาจากโปรแกรม Google Earth ได้โดยตรง (พูดกันไปถึงว่าตัวโปรแกรมสามารถสร้างเส้นคอนทัวร์ที่ความละเอียด 0.100 ก็ทำได้) เพื่อนำมาใช้ในการออกแบบหรือคำนวณปริมาณงานต่างๆ ทำให้ลดรายจ่าย และไม่ต้องไปทำการสำรวจกราวด์เซอร์เวย์ ให้สิ้นเปลืองงบประมาณ  (*_* " ) 

>> Surface หรือเส้นชั้นระดับความสูงที่ได้จากโปรแกรม Google Earth นั้นมีเกณฑ์ความถูกต้อง 'ต่ำ' (หยาบ) กว่าการใช้แผนที่จากภาพถ่ายดาวเทียมฯ ฉะนั้นจึง 'ไม่เหมาะสม' ในการนำมาใช้สำหรับงานออกแบบ Infrastructure และงานคำนวณปริมาณต่างๆ...surface หรือเส้นชั้นระดับความสูงที่ได้จากโปรแกรม Google Earth นั้น มีไว้สำหรับการวิเคราะห์ หรือประเมินปริมาณงานต่างๆเบื้องต้น หรือแบบคร่าวๆ เท่านั้นครับ 

Civil 3D: การปรับแก้งานสำรวจฯวงรอบ ด้วยชุดคำสั่ง Map Check

บทความอ้างอิง:
>> งานสำรวจฯ 'วงรอบ 2D' ตอนที่ 1...อดีต สอนปัจจุบัน

>> งานสำรวจฯ 'วงรอบ 2D' ตอนที่ 2...สิ่งเล็กๆ? ที่เรียกว่า ''Error''

>> งานสำรวจฯ 'วงรอบ 2D' ตอนที่ 3...ตอบโจทย์

>> งานสำรวจฯ 'วงรอบ 2D' ตอนที่ 4...ตัวอย่าง งานสำรวจฯวงรอบที่คลาดเคลื่อน 'พิมพ์นิยม'

>> AutoCAD Land Desktop: การปรับแก้งานสำรวจฯ 'วงรอบ 2D' (เขียน Batch File ด้วยตนเอง)

หมายเหตุ: การสาธิตดังกล่าว เป็นการนำเอาชุดคำสั่ง Mapcheck มาประยุกต์ใช้ในการตรวจสอบและคำนวณปรับแก้งานวงรอบ โดยพิจารณาที่ตำแหน่งเข้าบรรจบที่หมุดที่ทราบค่า 1 หมุด หรือหมุดที่กล้องฯใช้ออกงานสำรวจวงรอบ 'แบบบรรจบ' (Loop Closure) 'แทน' การตรวจสอบมุม Azimuth ของหมุดวงรอบที่ทราบค่า 2 จุด (ไม่นำค่ามุม Azimuth ของ Backsigth มาพิจารณา)

Hand On:
1. งานสำรวจฯวงรอบงานหนึ่ง มีหมุดวงรอบจำนวน 5 หมุด ซึ่งประกอบด้วยหมุด TBM-1 (จุดออกกล้องฯ) ถึง TBM-5 และเข้าบรรจบกับหมุด TBM-1 อีกครั้งหนึ่ง (จากตัวอย่าง จะเห็น 'ความคลาดเคลื่อน' ของการเข้าบรรจบ และจะทำการปรับแก้ในลำดับถัดไป)

2. ทำการลากเส้น Polyline จาก TBM-1 ถึง TBM-5 และบรรจบ TBM-1 ที่กล้องอ่านค่าได้ ตามภาพ

หมายเหตุ: การวาดเส้น Polyline สามารถใช้คำสั่ง Create Line by ...

>> ตัวอย่างสาธิต เลือกการพล๊อตข้อมูลสำรวจที่อ่านได้จากกล้องฯ และวาดเส้น Polyline ไปตามจุดสำรวจของวงรอบ (สามารถที่จะ วาดเส้น Polyline โดยใช้วิธีป้อนค่ามุม+ระยะทาง ตามที่กล้องอ่านค่าได้ จากคำสั่ง Create Line by Bearing/Azimuth)

3. ที่แท๊ป Annotate > Add Labels > Figure > Multiple Segments > คลิกเลือกที่เส้น (ทิศทาง) ที่กล้องใช้อ่านมุมไป TBM-2...โปรแกรมจะสร้าง Label แสดงค่ามุม Bearing และระยะทางของแต่ละด้าน

4. ที่แท๊ป Analysis > Survey > Mapcheck > คลิกที่ไอคอน New Mapcheck (1) จะพบหน้าต่างแสดง ดังภาพ

>> (2) ใส่ชื่อ

>> (3) คลิกที่ ลูกศรเล็กๆ (ตามภาพ) จากนั้น คลิกเลือกตำแหน่ง หรือจุดเริ่มต้น (จะสังเกตุเห็น ค่าพิกัดของจุดเริ่มต้น ถูกแสดงในหน้าต่าง Mapcheck Analysis และสัญลักษณ์แสดงจุดเริ่มต้น ของงานวงรอบ)

4. ที่หน้าต่าง Mapcheck Analysis

>> (1) คลิกที่ New Side โปรแกรมจะสร้าง Side 1

>> (2) ในบรรทัดของ Side 1 คลิกที่ ลูกศรเล็กๆ (ตามภาพ) จากนั้นที่หน้า drawing คลิกที่ Label (มุม หรือระยะทาง)...จะสังเกตุเห็น (3) ข้อมูลต่างๆ จาก TBM-1 ถึง TBM-2 และที่หน้า drawing จะปรากฎทิศทางของวงรอบ ดังภาพ

5. ทำซ้ำขั้นตอนจากข้อ 4. (โปรแกรมจะสร้าง Side 2, 3, 4 ...) จนครบ 'ทุกด้าน' ของหมุดวงรอบ 

6. ที่หน้าต่าง Mapcheck Analysis คลิกขวาที่ Mapcheck 1 (ชื่อ) เลือก Adjust Mapcheck หน้าต่าง Mapcheck Analysis แสดงดังภาพ

หมายเหตุ: การสาธิตนี้เลือกวิธีการปรับแก้วงรอบแบบ Least Squares ซึ่งให้ผลลัพธิ์การปรับแก้ มุม+ระยะทาง ดีที่สุด

7. จากข้อ 6. คลิก Ok, โปรแกรมจะทำการคำนวณ และแสดงผลด้วย Notepad ออกมา 3 หน้าต่าง

- Mapcheck 1 Raw Closure.trv แสดงผลข้อมูลความคลาดเคลื่อนในภาพรวม และ Ratio ของวงรอบบรรจบ

- Mapcheck 1 Balanced Angles.trv แสดงผลค่าพิกัด ก่อนทำการปรับแก้

- Mapcheck 1.lso แสดงผลค่าพิกัด ก่อน และหลัง ทำการปรับแก้

* ที่หน้าต่าง Drawing ตัวโปรแกรมจะสร้างเส้น (กราฟฟิค) แสดงความคลาดเคลื่อนของงานวงรอบที่เกิดขึ้น และทิศทางการปรับแก้ (Shifting) 

8. ที่หน้าต่าง Mapcheck Analysis > Create Polyline โปรแกรมจะสร้างเส้น Polyline แสดงตำแหน่งของวงรอบใหม่ หลังจากการปรับแก้ (สามารถ Move ข้อมูลจุดสำรวจไปที่ตำแหน่งมุม ที่ถูกปรับแก้แล้ว ซึ่งข้อมูลค่าพิกัดจะถูกแก้ไขในฐานข้อมูลโดยอัติโนมัติ)

* ปิดการทำงานของ Command line ก่อนจะช่วยให้การใช้งานชุดคำสั่ง มีความสะดวกมากขึ้น

>> สำหรับการคำนวณปรับแก้วงรอบ เป็นกลุ่มๆ ทั้งหมุดฯวงรอบ และจุดสำรวจ ไปพร้อมๆ กัน โดยใช้โปรแกรม Civil 3D นั้น เป็นวิธีการที่ค่อนข้างยุ่งยาก และมีหลายขั้นตอน อาธิ ต้องกำหนดค่าแฟคเตอร์ต่างๆ ของกล้อง+ปริซึมให้กับตัวโปรแกรม รวมถึง สภาพภูมิอากาศ ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ ค่าสเกลแฟคเตอร์ และอื่นๆ

* ในสภาพความเป็นจริงโดยทั่วไป งานสำรวจวางหมุดวงรอบจะต้องแล้วเสร็จ ก่อนการสำรวจเก็บข้อมูล

* ชุดคำสั่ง Mapcheck ข้างต้น ใช้ได้เฉพาะงานคำนวณวงรอบ แบบบรรจบตัวเอง (เข้าหมุดเดิม) เท่านั้น

* (ส่วนตัว) ชอบใช้ ตาราง Excel มากกว่า   

ตัวอย่างการนำไฟล์ *.fbk จากกล้องฯเข้าสู่โปรแกรม ในแท๊ป Survey ซึ่งในขั้นตอนนี้สามารถทำการแก้ไข ข้อมูลสำรวจได้ อาทิ มุม ระยะทาง ความสูงของปริซึม และอื่นๆ

3D Software Previews

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Golden Surfer v.10

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Arcmap 9.x

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Arcview 3.x

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Global Mapper

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Voxler 2

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Trimble Terra Model

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน AutoCAD Land Desktop

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน AutoCAD Civil 3D

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Google Skechup

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Lumion 3D

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Autodesk 3Ds Max

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Autocad Map 3D

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน TerrainCAD

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน Encom Discover (MapInfo)

>> Encom Discover เป็นโปรแกรมเสริมของ MapInfo เช่นเดียวกับ Vertical Mapper ซึ่งโปรแกรม Discover ดังกล่าว ถูกพัฒนาขึ้นมาสำหรับนักธรณีวิทยา เพื่อใช้ในงานสำรวจเหมืองแร่โดยเฉพาะ เพื่อสำหรับการวิเคราะห์ทิศทาง ปริมาณ/ปริมาตร ของสายแร่ ...ซึ่งข้อจำกัดดังกล่าวทำให้มีผู้ใช้งานจำนวนน้อยมากในบ้านเรา (ลองเสริชดูในอินเตอร์เน็ต...ไม่มีใครพูดถึงเลย?) 

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน MICRODEM

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน FLEDERMAUS (IVS)

>> Fledemaus เป็นอีกหนึ่งโปรแกรมทางด้านงานวิเคราะห์สภาพพื้นผิว 3D โดยเฉพาะการวิเคราะห์งานสำรวจสภาพพื้นผิวใต้ท้องน้ำ โดยใช้ข้อมูลสำรวจที่ได้จากเครื่องโซน่าร์ และจากเครื่องสแกนนิ่ง...สำหรับในบ้านเรา เป็นโปรแกรมที่ไม่คุ้นหู ไม่คุ้นชื่อ...ไม่มีใครเคยกล่าวถึง

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน UNIPLOT

* ออกแนวย้อนยุค O_o

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน SMS v.10

ตัวอย่าง การแสดงผลแบบ 3D ใน SigmaPlot