บทความอ้างอิง;
ตั้งกล้องฯเอียงๆ แล้วงัย ใครแคร์?
>> ขออนุญาติแชร์ประสบการณ์ส่วนตัวในอดีต ที่เกี่ยวข้องกับประเด็นเรื่อง 'การตั้งกล้องฯ แบบเอียงๆ' ซึ่งเรื่องราว และประสบการณ์ดังกล่าว ได้กลายมาเป็นชนวนเหตุสำคัญ ที่ทำให้ผู้เขียนซึ่งมีความเชื่อมั่น ถือมั่นอยู่ในสายงานสำรวจฯแบบ 'อนุรักษ์นิยม' (วิถีดั้งเดิม) มาโดยตลอด ต้องได้หันกลับมาทบทวนแนวคิด ทัศนคติ ปรับเปลี่ยนความเชื่อบางอย่าง และได้เปิดรับองค์ความรู้ใหม่ๆเข้ามา ซึ่งผู้เขียนได้ค้นพบในเวลาต่อมาว่า...ยังมีสิ่งที่ผู้เขียนต้องขวนขวายเรียนรู้เพิ่มขึ้น 'อีกมาก' ในสายงานสำรวจฯและงานแผนที่...ที่จริงๆแล้ว มันกำลังถูกพัฒนาต่อเนื่อง 'อย่างไม่หยุดยั้ง'
เรื่องราวปฐมบท เกิดขึ้นในราวๆปี พ.ศ. 2551...ณ ไซต์งานสำรวจฯแห่งหนึ่ง ในนครย่างกุ้ง ประเทศพม่า (เมียนมาร์) ในเวลาช่วงบ่ายๆ จำได้ว่ามีชายชาวฝรั่งค่อนข้างมีอายุ เดินสะพายกล้องฯโททอล สเตชั่น ยี่ห้อ Leica ซีรี่ TPS-1200 โผล่เข้ามาในไซต์งาน และกวักมือเรียกผู้เขียนซึ่งกำลังสาละวนกับการตอกหมุดฯ พร้อมกับร้องขอยืมขากล้องฯ (Tripod) และให้ช่วยชี้บอกตำแหน่งของแผ่น Control Target Sheet ที่ถูกแปะติดกับฝาผนัง ประมาณ 10+ ตำแหน่ง รายล้อมอยู่ทั่วบริเวณไซต์งาน และเมื่อทราบตำแหน่งแห่งที่ดีแล้ว ชายฝรั่งทำการกางขากล้องฯ (Tripod) ออกแบบลวกๆ ขาเอียงๆ แล้วเอาตัวกล้องฯขึ้นมาตั้ง หมุนสกรูล๊อคฐานกล้องฯ 'แต่ไม่ทำการปรับตัวกล้องฯให้อยู่ในระดับ' กดปุ่มนั่น นู่น นี่ แล้วส่องเล็งไปยังตำแหน่งของแผ่น Control Target Sheet กดปุ่มอ่านค่า เมื่อส่องเล็งอ่านค่าครบทุกตำแหน่งแล้ว เก็บกล้องฯ แล้วกลับออกไป ทิ้งให้ผู้เขียนยืนงงเป็นไก่ตาฟาง อยู่คนเดียว "อิหยังวะ??" "เขาทำอะไรของเขาเนี่ย มั่วนิ่มนี่หว่า" "เป็นเซอร์เวย์หรือป่าว ตั้งกล้องฯก็ไม่เป็น"...จบข่าว ณ วันนั้น 'ไม่มีคำตอบจากย่างกุ้ง'
เช้าวันถัดมา ฝรั่งคนเดิมโผล่เข้ามาแจมใน Tool Box Talk ของทีมเซอร์เวย์ พร้อมกับบอกผู้เขียนว่า;
ฝรั่ง: "Your survey control was perfect. The total RMS was just 1 mm"...งานตำแหน่งควบคุมถูกต้องดีเยี่ยม ผลรวมคลาดเคลื่อนมีเพียง 1 มม.
ผู้เขียน: "How did you know it 's correct? I saw you setup the tripod wasn't properly levelled"....รู้ได้ยังงัยว่ามันถูก ผมเห็นคุณยังตั้งกล้องสำรวจฯไม่ได้ระดับ เลยด้วยซ้ำ
ฝรั่ง: "Phikappaomega"....(ออกเสียงประมาณว่า 'พะแคปเปอะโอเมก') พร้อมกับทำมือ ตามภาพด้านล่าง แล้วตบไหล่ผู้เขียนเบาๆ พร้อมกับเดินจากไป
ผู้เขียน: "พูดอิหยังวะ?" เขาด่าเราในภาษาของเขาหรือป่าววะ แถมยกนิ้วให้ด้วย (มีนิ้วกลาง ตั้งเด่)
>> ผู้เขียนมาทราบทีหลังว่าฝรั่งคนดังกล่าว คือ Survey Auditor มาจากบริษัทที่ปรึกษาของโครงการฯ เข้ามาตรวจสอบความถูกต้องของงาน Control Survey ในไซต์งาน...และเมื่อผู้เขียนกลับมาถึงบ้านเมืองสารขัณฑ์ชาวเรา ผู้เขียนยกเอาเรื่องราวดังกล่าว ขึ้นมาเล่าสู่กันฟังในหลายๆวงสนทนาของเหล่าสหายนักสำรวจฯ ต่างกรรมต่างวาระ ซึ่งบรรดาเพื่อนพ้องน้องพี่ ต่างพากันหัวเราะ และบางคนบอกว่า 'มันมั่ว' บางคนก็ว่า ทำเนียนว่าเป็น Surveyor ของ บ.คอนเซาท์มาตรวจงาน แค่ตั้งกล้องฯยังตั้งไม่เป็น...ผู้เขียนก็ 'เออออห่อหมก' ไปกับเขาด้วย 'น่าจะมั่วนิ่ม ทำมาทักทาย ทำมาคุยดี ทำมาตีเนียน นั่นแน้'
จำได้ว่าในช่วงปีเดียวกัน ในไซต์งานท่าเรือแหลมฉบัง ผู้เขียนได้มีโอกาสเข้าไปดูงานก่อสร้าง/สำรวจฯแท่นเจาะ (Platform) ที่ถูกยกชิ้นส่วนไปตั้งอยู่บนเรือ Barge (เรือโป๊ะขนาดใหญ่) เห็นฝรั่ง 2 คน กำลังใช้กล้องฯ Total station ส่องสำรวจฯอ่านค่าต่างๆของชิ้นส่วนแท่นเจาะ ในขณะที่คลื่นทะเลมีกำลังแรงพอสมควร สังเกตได้จากตัวเรือมีการสั่นไหวตามแรงคลื่นที่เข้ามากระทบ แต่ฝรั่ง 2 คนนั้นก็ยังทำการสำรวจฯแบบชิวๆ ผู้เขียนจึงเดินเข้าไปดูใกล้ๆ แล้วก็อดถามไม่ได้ว่า;
ผู้เขียน: "Is your gun working Ok in this condition? Strong wind and high wave?"...กล้องสำรวจฯของคุณทำงานได้ดีอยู่หรือ? ในสภาพที่มีทั้งคลื่น ทั้งลมแรงเช่นนี้
ฝรั่งคนกล้องฯ: "Yes, no problem"...ได้สิ ไม่มีปัญหา
ผู้เขียน: "Your gun is levelled while you are working?"...กล้องสำรวจฯของคุณได้ระดับหรืองัย? ในขณะที่คุณกำลังส่องเล็ง (แผ่นพื้นเรือมีการขยับ)
ฝรั่งคนกล้องฯ: "No, it can't level while the barge is moving like this and it doesn't matter I DON'T CARE"...ไม่หรอก มันจะได้ระดับได้ยังงัยในเมื่อพื้นเรือขยับโคลงเคลงอยู่อย่างนี้ และฉันก็ไม่แคร์ด้วย
ผู้เขียน: ฟังเสียงแล้วดูเหมือนเราไปยุ่งวุ่นวาย กับงานสำรวจฯของเขา จึงปลีกตัวออกมา
>> ผู้เขียนทราบดีว่า ฝรั่ง 2 คนนี้ มาจากบริษัทสำรวจฯ 'บิ๊กเนม' ในยุโรป และเขาคงจะ 'ไม่มั่วนิ่ม' แน่ๆ แต่...เขาใช้วิธีการสำรวจฯแบบไหนถึงทำงานได้ในสภาวะที่ 'ลูกน้ำฟองกลม/ฟองยาว' ขยับตัวไปมา กลิ้งเป็นลูกขนุน อยู่เช่นนั้น...เริ่มรู้สึก ตะหงิดๆ
ในกาลต่อมาไม่นานนัก ผู้เขียนได้มีโอกาสทำการทดสอบการอ่านกล้องฯ ในสภาวะการณ์ที่คล้ายคลึงกับฝรั่ง 2 คนข้างต้น ตั้งแต่งานขยายหมุดฯ Control จากบนฝั่งไปที่พื้นเรือ Barge และทำการตั้งกล้องฯบนพื้นเรือ จากนั้น BS กลับมาที่ฝั่ง (ตอนคลื่นลมสงบบางช่วง) โดยระบบการชดเชยการเอียงของกล้องฯต้องถูก 'ปิด' เอาไว้ เพราะว่าถ้าเปิด ON เอาไว้ ตัวกล้องฯมันจะแสดงตัวอักษร OVER ที่หน้าจอแสดงผล และตัวกล้องฯจะทำงานอ่านค่าใดๆ 'ไม่ได้' เพราะว่าตัวกล้องฯไม่ได้ระดับ (เกินขีดจำกัด ย่านการชดเชย) และด้วยระบบ Tilt XY:OFF ตัวกล้องฯจึงสามารถทำการส่องอ่านค่าไปยังตำแหน่ง Know Point ทราบค่าต่างๆ ที่อยู่บนฝั่งในช่วงที่คลื่นลมสงบบางช่วง แต่เมื่อคลื่นทะเลมีความแรงเพิ่มขึ้น ตำแหน่งที่ส่องเล็งก็เคลื่อน ยกขึ้น-ลง เพราะว่าพื้นเรือเกิดการขยับตัว ซึ่งได้เกิดความทุลักทุเล อยู่มิใช่น้อย
และเมื่อนำข้อมูลสำรวจฯจากกล้องฯมาตรวจสอบ สอบเทียบต่างๆ ผลปรากฎว่า...'เละเทะ' ใช้ไม่ได้ มั่วไปหมด โดยเฉพาะค่าระดับ...อดคิดไม่ได้ว่า ฝรั่งพวกนั้น เขาทำได้ยังงัยนะ และพาลคิดนึกไปถึงเหตุการณ์ที่พม่าข้างต้น 'เมื่อกล้องฯถูกตั้งแบบเอียงๆ'...เริ่ม 'สับสน และสงสัย'
โทรไปถามอาจารย์ เพื่อขอคำชี้แนะ อาจารย์บอกว่า "กล้องฯไม่ได้ระดับมันจะไปทำงานได้ยังงัย ดูอย่างกล้องฯระดับสิ เห็นมั้ยต้องปรับลูกน้ำให้ได้ระดับก่อนส่อง ถ้าไม่ปรับนี่บรรลัยเลย มั่วไปหมด" ผู้เขียนเลยเล่าเรื่องฝรั่ง 2 คน ที่แหลมฉบังให้ฟัง อาจารย์แกเลยบอกว่า "เขาอาจจะแกล้งหลอกตาเราว่าเขาทำงานอยู่ มันทำงานไม่ได้หรอก ยังงัยก็ต้องรอให้ลมนิ่ง รอให้ลูกน้ำเข้าที่เข้าทางก่อน แล้วค่อยส่อง"....ผู้เขียนก็เลย เออออ ห่อหมกไปด้วย (อีกแล้ว)
ยังพีคได้อีก...
ประมาณ 2-3 เดือนให้หลัง ผู้เขียนได้เดินทางกลับไปทำงานที่ไซต์งานเดิม ในประเทศพม่า ในภารกิจสำรวจฯและติดตั้งแผ่น Control Target Sheet ให้กับทีม 3D Terrestrial Scanner (ในยุคสมัยนั้น ถือได้ว่าอุปกรณ์ 3D Terrestrial Scanner เป็น Rare Item ประเภทหนึ่ง ที่ไม่สามารถพบเห็นตัวเป็นๆ กันได้ง่ายๆ) ที่จะตามเข้ามาทำการสำรวจฯในสัปดาห์ถัดไป...และเมื่อถึงวันนัดหมาย ทีมสำรวจฯดังกล่าวฯ (ชาวฝรั่งเศษ) ได้มาพร้อมกับเครื่อง 3D สแกนเนอร์ ยี่ห้อ PHARO พอมาถึง กางขาตั้งสามขา (เล็กๆ เหมือนขากล้องถ่ายรูป) ติดตั้งกล้องฯสแกนฯแบบเอียงๆ 'อีกแล้ว' สักพักตัวกล้องฯมันก็หมุนติ้วๆไม่ถึงนาที ฝรั่งคนกล้องฯก็ยกทั้งขา ทั้งกล้องฯ ขยับตำแหน่งไปอีก 4-5 ม. ตั้งขาลงแบบลวกๆ 'เอียงๆอยู่อย่างนั้น' แล้วกล้องฯมันก็หมุนติ้วๆ แป๊ปเดียว ก็ย้ายตำแหน่งอีก และทำซ้ำในลักษณะเช่นนี้ จนทั่วพื้นที่สำรวจฯ เสร็จแล้วเก็บของ เดินจากไปแบบชิวๆ...โดยที่ผู้เขียนไม่มีโอกาสได้ซักถามซักคำ ได้แต่ยืน งง "อิหยังวะ?" อีกแล้วเหรอ เรื่องเก่าๆ เอียงๆ คล้ายๆกันนี้ กำลังตามมาหลอกหลอน...
>> ภายหลังจากกลับมายังบ้านเกิดเมืองนอน เมื่อมีโอกาสพบปะกับเหล่านักสำรวจฯผู้มีประสบการณ์สูงๆ ระดับอาวุโส ซึ่งมีทั้งที่ทำงานอยู่ในบริษัทฯสำรวจขนาดใหญ่ ทั้งสายงานเขื่อน สายงานอุโมงค์ผันน้ำ ฯลฯ ผู้เขียนก็มักจะ 'เลียบๆเคียงๆ' ถามหาความเป็นไปได้ในวิธีการตั้งกล้องสำรวจฯ 'แบบเอียงๆ' แต่สามารถทำงานสำรวจฯได้อย่างปกติ ซึ่งท่านเหล่านั้นต่างให้คำตอบที่ตรงกันคือ "เป็นไปไม่ได้" มันผิดหลักการพื้นฐาน หรือให้ลองคิดง่ายๆก็ได้ว่า แล้วเขาจะติดตั้งตัวระดับลูกน้ำฟองกลม/ฟองยาว ที่ตัวกล้องฯมาเพื่ออะไร?? และบางท่าน (Survey Manager) บอกกับผู้เขียนว่า นายช่างฯที่เข้ามาทำงานสำรวจฯ ถ้าตั้งกล้องฯคร่อมหัวหมุดฯไม่เป็น ตั้งกล้องฯไม่ได้ระดับนี่ 'อย่าเสียเวลามาเขียนใบสมัครงาน'
ภาวะ 'อึมครึม' ยังคงดำเนินต่อไป...เรื่องราวของลุงฝรั่งที่พม่า คนฝรั่งเศษที่มาสแกน 3D และฝรั่งที่ท่าเรือแหลมฉบัง ยังคงตามมาหลอกหลอน...งานสำรวจฯสำคัญๆ ระดับนั้น เป็นไปไม่ได้ที่ฝรั่งพวกนั้น 'จะมาทำเล่นเป็นเด็กขายของ'
ในระยะถัดมา ผู้เขียนได้มีโอกาสร่วมงานกับชาวออสเตเลียท่านหนึ่ง ที่เชี่ยวชาญการสำรวจฯด้วยอุปกรณ์ Mobile 3D Terrestrial Mapping ในยี่ห้อ GeoSLAM ในงานสำรวจฯตึกสูงแถวๆ ถ.สุขุมวิท...ชาวออสเตเลียท่านนี้ ได้ 'ชี้ทางสว่าง' ในประเด็นเรื่องการตั้งกล้องสแกนเนอร์ 'แบบเอียงๆ' ให้กับผู้เขียน โดยสรุปย่อๆดังนี้;
>> ในพื้นที่สำรวจฯหนึ่งๆ ที่ต้องการอ้างอิงระบบพิกัด และค่าระดับของโครงงานฯ ให้เข้ากับระบบอ้างอิงใดๆที่ต้องการนั้น ก่อนทำการสำรวจฯด้วยการสแกน จะต้องจัดให้มีการสำรวจฯและติดตั้งตัว Control Target ไม่ว่าจะเป็นประเภทแผ่นชีต, ทรงกลม, หรือทรงกรวย (ให้มีค่าพิกัด+ค่าระดับอ้างอิงในแนวระนาบ ประจำจุดตำแหน่งเหล่านี้ เอาไว้แล้ว) โดยสามารถนำกล้องฯ 3D สแกนเนอร์ มาตั้งสำรวจฯกวาดสแกนได้ โดยที่ "ไม่จำเป็น" ที่จะต้องปรับระดับน้ำเพื่อให้ตัวกล้องฯได้ระดับเสมอไป...กล้องฯที่ตั้งเอียงๆ ก็สามารทำงานได้ ตราบใดที่ตัวกล้องฯไม่เอียงจนล้ม ขณะที่ตัวเครื่องฯกำลังหมุนสแกน
ภาพตัวอย่าง ตัว Control Target Sphere (ทรงกลม) และแบบแผ่น Sheet
แต่ในกรณีที่พื้นที่สำรวจฯในโครงงานฯนั้น 'มีขนาดเล็ก' และไม่จำเป็นที่จะต้องทำการอ้างอิงระบบพิกัด+ระดับ ใดๆ (ไม่มีตัว Control Target) การตั้งกล้องฯเลเซอร์ 3D สแกนเนอร์ "มีความจำเป็น อย่างยิ่งยวด" ที่จะต้องปรับระดับลูกน้ำ เพื่อให้ตัวกล้องฯได้ระดับก่อนทำการสำรวจฯ ที่ตำแหน่งจุดตั้งกล้องฯ 'ตำแหน่งแรก' (Origin หรือตำแหน่งฐาน) ส่วนตำแหน่งๆจุดตั้งกล้องฯถัดๆไป จะทำการปรับระดับลูกน้ำให้ได้ระดับ หรือจะตั้งกล้องฯ 'แบบเอียงๆ' โดยไม่จำเป็นต้องปรับตั้งลูกน้ำให้ได้ระดับ ก็ได้เช่นกัน
ผู้เขียน: How is the non-levelled point cloud dataset become to the levelled plane data set? ...แล้วข้อมูลสำรวจฯที่มันถูกสำรวจฯแบบเอียงๆ เปลี่ยนมาเป็นข้อมูลที่อยู่ในแนวระดับ 'ระนาบ' ได้อย่างไร?
คำตอบที่ผู้เขียนได้รับ คือการใช้ 'ความสามารถ' ของตัวโปรแกรมประมวลผลข้อมูล Point cloud ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 2 กรณีคือ
กรณีที่ 1: ในพื้นที่สำรวจฯ ที่ต้องการอ้างอิงระบบพิกัดและค่าระดับ ของโครงงานฯ โดยมีตัว Control Target ได้ถูกสำรวจฯ (ด้วยกล้องฯ Total Station) และติดตั้ง ไว้พร้อมสรรพแล้ว โดยข้อมูล Point cloud ที่ถูกสำรวจฯด้วยการตั้งกล้องฯสแกนแบบเอียงๆ ณ ตำแหน่งจุดตั้งกล้องฯใดๆ จะถูก 'Registration+Transformation' ด้วยข้อมูลค่าพิกัด และค่าระดับของแต่ละตำแหน่ง Control Target ซึ่งในขั้นตอนนี้ จะทำให้ข้อมูล Point cloud ที่แสดงในลักษณะเอียงๆ ถูกหมุนปรับทิศทางมาอยู่ในแนวทิศทางเดียวกันกับตัว Control Target Sheet ที่ได้ถูกสำรวจฯไว้แล้วก่อนหน้านี้
กรณีที่ 2: พื้นที่สำรวจฯ ที่ไม่ต้องการอ้างอิงระบบพิกัดและค่าระดับ ใดๆ ในกรณีนี้การตั้งกล้องฯสแกนเนอร์ ที่จุดตำแหน่งสถานีแรก "มีความจำเป็น อย่างยิ่งยวด" ที่จะต้องปรับระดับลูกน้ำ เพื่อให้ตัวกล้องฯได้ระดับก่อนที่จะเริ่มงานสำรวจฯ โดยผลสัมฤทธิ์ของวิธีการสำรวจประเภทนี้ อยู่ที่ความสามารถของตัวโปรแกรมประยุกต์ที่นำมาใช้ ที่เรียกว่า 'Cloud to Cloud' นั่นคือการยึดโยงกลุ่มก้อน Cloud ในแต่ละตำแหน่งตั้งกล้องฯเข้ากับตำแหน่งตั้งกล้องฯที่ 'ได้ระดับ' (นิยมใช้สถานีแรก เป็นสถานีฐาน) และใช้วิธีการ Cloud to Cloud รวมกลุ่มข้อมูลแบบต่อเนื่องกันไป
* ความคลาดเคลื่อนของวิธีการสำรวจฯแบบ Cloud to Cloud อยู่ที่ระดับ 1-3 มม.
** สามารถนำวิธีการสำรวจฯดังกล่าว ไปประยุกต์ร่วมกับการใช้ตัว Control Target (เฉพาะตำแหน่งสถานีแรก) และพื้นที่สำรวจฯมีขนาดเล็ก ส่วนกรณีที่พื้นที่สำรวจฯมีขนาดใหญ่ การใช้ตัว Control Target เพื่อเป็นตำแหน่งควบคุมทางราบ-ทางดิ่งนั้น ยังเป็นสิ่งจำเป็น
ตัวอย่างงานสำรวจฯ Pit ด้วยกล้องฯ 3D สแกนเนอร์
ทั้งเอียง ทั้งกลับหัว กลับหาง...No สน No แคร์ ต่อการได้ระดับของตัวเครื่องมือฯ
Credited: frank collazo
ตัวอย่างงานสำรวจฯ ด้วย (กล้องฯ) 3D GeoSLAM Mobile Scanner
เดินสำรวจสแกนพื้นที่ อย่างชิวๆ...'สายเอียง' แล้วงัย ใครแคร์?
Credited: Landmark
>> จากวิธีการสำรวจฯ ด้วยกล้องฯ 3D สแกนเนอร์ข้างต้น ได้ชี้ให้เห็นว่า การตั้งกล้องฯแบบ 'เอียงๆ' นั้นสามารถทำงานได้ปกติ โดยใช้วิธีการ 'แปลง' (Transformation) ข้อมูลการสำรวจฯแบบเอียงๆ ให้กลับมาอยู่ในแนวระดับได้ ตามตัวอย่างทั้ง 2 กรณีข้างต้น โดยอาศัยความสามารถของตัวโปรแกรมประยุกต์ (ที่ใช้ร่วมกับกล้องฯ 3D สแกนเนอร์) และเมื่อนำกระบวนการสำรวจฯดังกล่าวไปเปรียบเทียบ กับเหตุการณ์ที่ผู้เขียนได้ประสบกับตัวเอง ในอดีต;
1. ลุงฝรั่งตั้งกล้องฯ Total Station แบบเอียงๆ ส่องสำรวจฯงาน Control Survey (งานสำรวจฯที่พม่า)
2. ฝรั่ง 2 คน ส่องกล้องฯ Total Station ทำงานบนเรือ Barge ที่มีการขยับ สั่นไหว
3. ชาวฝรั่งเศษ ตั้งกล้องฯ 3D สแกนเนอร์ แบบเอียงๆ และทำการสแกนพื้นที่ ที่มีแผ่น Control Target Sheet
เหตุการณ์ลำดับที่ 3 นั้น สามารถถูกอธิบายวิธีการสำรวจฯตามตัวอย่างในกรณีที่ 1 นั่นคือการใช้แผ่น Control Target Sheet ที่ถูกผู้เขียนทำการสำรวจฯด้วยกล้องฯ Total Station จัดเตรียมไว้ก่อนแล้ว เพื่อใช้เป็นระบบอ้างอิงทางพิกัด และทางระดับ และใช้โปรแกรมประยุกต์ทำการประมวลผลให้เสร็จสรรพ (แบบอัติโนมัติ) ได้ข้อมูลสำรวจฯกลับมาอยู่ในระบบแนวระนาบ ตามปกติ
Credited: https://prs.igp.ethz.ch
Continue >>
