Como posso realizar com facilidade e precisão uma pesquisa de paisagem em pequena escala?

Opção #1:

1. Encontre alguns objetos (casa, árvores, etc.) que, juntos, permitam que pelo menos um deles fique nivelado à vista de qualquer lugar do quintal.

2. Cole um ponteiro laser no final de um nível (gravado para que você possa usá-lo como uma espécie de monopé apoiado no chão).

3. Mova-se pelo quintal, mantenha o nível nivelado e aponte o laser para um dos objetos. Peça a alguém no objeto que use uma fita métrica para registrar a medida. Subtraia a duração do seu nível.

4. Depois de ter todas as suas medições, calcule as compensações de elevação dos objetos em relação umas às outras e compense as medições contra elas de acordo.

Opção #2: Use um programa de fotogrametria como o PhotoModeler (http://www.photomodeler.com/) para combinar fotografias tiradas usando um tripé e uma câmera digital de diferentes pontos de vista. Obviamente, esses aplicativos são incrivelmente caros, provavelmente custam mais do que os gadgets que você mencionou. A menos que você já possua uma licença para um dos produtos AutoCAD que fornece acesso ao aplicativo de fotogrametria do AutoDesk, o ImageModeler 2009 (http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/pc/index?id=11390028&siteID=123112) .

Compre ou alugue um nível de laser, que envie um disco de luz em um plano nivelado. Coloque um pé fora do chão no ponto alto.

Caminhe com uma régua (ou duas réguas coladas juntas, dependendo da inclinação). Em cada ponto de sua grade, registre em que ponto do laser o laser atinge. Pode ser necessário fazer isso à noite para ver a linha do laser.

Digite seus dados em um dos programas mencionados nas outras respostas.

Com as linhas de laser autonivelantes, você pode eliminar algumas das etapas irritantes de outras soluções. Medir sua grade ainda é irritante, no entanto.

Edit: Lendo a pergunta novamente, vejo que realmente não lidei com a sua grande dor, a saber, ter uma inclinação enorme. Você precisará de uma fita métrica com um bom afastamento, ou de um poste muito mais longo (ancinho no telhado com marcas de fita?) Para obter as profundidades nesses pontos, e medir a grade é ainda mais irritante. Você provavelmente precisará pesquisar essas áreas em pedaços, colocando o laser em um novo local no chão no início de cada área e costurando-os.

Gostaria de saber se uma boa câmera DSLR em um tripé sólido pode fazer um trânsito de nivelamento rápido e sujo.

A técnica básica usando um trânsito de nivelamento e Rod é:

1. Escolha um local zero.
2. Configure o trânsito para longe desse local, onde a cabeça é maior que seu zero.
3. Coloque a haste graduada (geralmente marcas vermelhas e brancas de 1 cm) no zero.
4. Observe a haste e registre a medição. Isso fornece Altura do Instrumento (Oi).
5. Repita a observação e a gravação em todos os pontos que você deseja medir.
6. Depois de fazer tudo o que puder de um local, mova o instrumento para um novo território, voltando para uma estação conhecida para obter o novo Hi.

A matemática:

• Suponha uma elevação de zero para sua primeira referência.
• Oi = leitura na haste.
• Todas as outras estações desse ponto de configuração são Elev = Reading - Hi (em relação à referência)
• Para determinar o Hi2 a partir de uma estação conhecida, Hi2 = Elev (estação) + Leitura.

Fui confrontado com o mesmo problema - querer esplanar meu quintal inclinado para torná-lo mais utilizável. Eu precisava saber onde fazer as divisões do terraço para evitar a remoção ou adição de solo do local e saber quantos blocos comprar. Aqui está o que eu fiz:

Resumo do método:

1. Colete a topografia em coordenadas esféricas em relação às leituras da bússola e ao nível gravitacional, usando quantas origens forem necessárias para pesquisar a área de interesse.
2. No excel, converta para coordenadas cartesianas
3. Converter vários conjuntos de dados em um quadro de referência comum
4. Classifique os dados do menor para o maior Z
5. Plote os dados em várias séries de acordo com a resolução desejada da linha de contorno
6. Use linhas de tendência para preencher as linhas de contorno ou desenhe à mão.

Resultados:

Custo foi zero, pois eu já tinha fita laser, telefone e tripé. Uma fita laser custa entre $ 50 e $ 150, dependendo da distância e dos recursos sofisticados. O meu era $ 100.

Precisão: Parece com o 6 ", com base no ruído dos dados. Mas, sinceramente, não trabalhei muito para ter cuidado, pois não queria demorar muito tempo se o processo tivesse algum problema imprevisto que parecia iminente. o laser e o telefone apertados até a masonita. Eles estavam bem soltos. A origem do laser não estava centrada no centro de rotação do tripé, o que contribui para o erro. Nem sempre atingiu o chão com o laser devido à grama alta e Quanto à precisão do Android, não tenho certeza, mas seria fácil fazer alguns testes para descobrir, pois tudo o que importa é realmente a precisão relativa local. Ou seja, se meu telefone estiver desligado em graus 10, Não me importo, desde que a diferença de um grau na orientação seja igual à diferença de um grau.

Tempo: Cerca de horas 2 para coletar pontos de dados 200 em três locais.

Área coberto tinha cerca de 10 cm de largura por 10 cm de profundidade, com variação de cerca de 10 cm de largura.

detalhes:

1. Colete os dados. Usei um tripé de câmera barato com inclinação e movimento panorâmico, uma fita laser da Bosch e meu smartphone Android com um aplicativo de nível de bússola instalado. Usei um pedaço de Masonite para fazer uma plataforma para prender ao tripé e prendi o telefone e a fita laser ao Masonite com presilhas. Afaste e incline, gravando a direção e a bússola do telefone e a distância da fita laser em uma planilha do Excel. Incluí um ponto de referência bastante pequeno (também não ambíguo) no conjunto de dados que eu podia ver no próximo local para o qual estava movendo meu tripé. Repita várias vezes para dar a volta no quintal. (Você não precisa usar o mesmo ponto de referência original, apenas um ponto de referência entre as posições adjacentes da coleta de dados.)

2. No Excel, converta os dados de coordenadas esféricas, que é o que você tem ao coletar ângulo de panorâmica ou bússola, ângulo de inclinação e distância do ponto de coleta em coordenadas cartesianas ou (x, y, z). (Fórmulas simples disponíveis on-line para a conversão.)

3. Traduzir para um quadro de referência comum. Cada vez que movia meu tripé, eu coletava um novo conjunto de dados que tinha sua própria origem e, é claro, só quero um. Convenientemente, os cabeçalhos e a inclinação da bússola são absolutos, ou seja, eles não mudam quando movo o tripé. Isso significa que todos os meus conjuntos de dados compartilham quadros de referência comuns de inclinação e inclinação; portanto, meus dados só precisam ser traduzidos, sem necessidade de multiplicação de matrizes! Tudo o que eu precisava fazer era tomar a diferença de x, ye z entre conjuntos de dados, para meu ponto de referência inequívoco, e adicionar essa diferença a todas as coordenadas do conjunto secundário para convertê-lo no conjunto de dados primário. Faça essa conversão quantas vezes for necessário para mover o último conjunto de dados para o próximo para o último, depois para o próximo, etc. e finalmente para o conjunto primário. Agora todos os dados estão em um quadro de referência comum. (Isso pode ser feito em uma etapa que é a soma de todas as traduções.)

4. Use a função Classificar para reorganizar os dados por valores z, do menor para o maior.

5. Use o gráfico de plotagem de dispersão para plotar os dados x, y em uma série de gráficos com base nos intervalos z. Por exemplo, agrupe todos os dados com z entre o pé 0 e 1, 1 para 2, etc. e plote-os todos no mesmo gráfico. Cada plot representa um isocontour (existe uma palavra melhor para isso, certo?).

6. Use a função de linha de tendência para desenhar linhas de contorno através dos conjuntos de dados. Usei a função polígono de grau XIXUMX para desenhar a linha que pode não ser ágil o suficiente para muitos conjuntos de dados.

Nova informação##

Fiz uma pequena pesquisa sobre outros métodos para criar mapas topográficos do meu quintal. O método clássico é usar um teodolito, bastões, uma fita e prumos. O teodolito é apenas um telescópio que registra inclinação e movimento panorâmico (inclinação e guinada, se quiser) com muita precisão. Hoje em dia, as pessoas usam estações totalizadoras que medem inclinação e guinada e distanciam de uma só vez, que são coordenadas esféricas, das quais você obtém as coordenadas 3D após um pouco de aritmética. É exatamente o que estou fazendo com minha fita laser e telefone. Adicionei uma foto da configuração.

Eu acho que a melhor precisão que você pode esperar com essa configuração frágil da ordem de algumas polegadas. Os problemas são principalmente dois.

1. Erros de bússola.
2. Alinhamentos e rigidez.

A fita laser é muito boa, frações de uma polegada, e a medição do tom é muito boa, .1 ou mais. A bússola é muito ruim. O sensor do telefone oscila muito rápido e é facilmente perturbado por qualquer metal ferroso ou eletrônico, portanto, a separação aproximadamente do 12 ”entre o telefone e a fita laser. Infelizmente, a separação tornou minha configuração bastante frágil.

Mas, isso me dá uma imagem útil do meu quintal.

Esses dados foram coletados no escuro, chovendo, e o telefone estava ao lado da fita laser. Isso poderia ser bastante aprimorado usando o telefone apenas para afinação, adicionando uma bússola melhor e uma plataforma mais estriada e fazendo alguns alinhamentos superficiais entre o laser e o eixo de afinação do tripé.

Fiz vários testes de precisão escolhendo alguns pontos em torno do meu quintal e dentro da minha casa, onde era possível calcular as posições dos pontos e as distâncias de separação com minha instalação e comparar com as medições diretas de fita laser.

Com telefone, fita laser e tripé de câmera, com uma montagem mais rígida para o laser e o telefone e com o laser alinhado com o eixo de inclinação no tripé, parece que você pode obter +/- 8 ”no plano horizontal e +/- 1 ”verticalmente em 20 '.

Troque a bússola do telefone por um transferidor e os erros serão reduzidos para +/- 1 ”no 3D. Eu usei o nível de visão de um carpinteiro como meu transferidor que lê em graus.

Quebrou e comprou um teodolito usado ($ 260) e os erros foram reduzidos para cerca de +/- 3 / 8 ”no 3D. E isso eu atribuiria ao fato de estar segurando a fita laser com a mão sobre o teodolito, tentando posicionar a parte de trás da fita no centro de rotação do espectador e apontar para o ponto que eu estava olhando através do espectador.

Se você me perguntasse como criar um mapa topográfico do seu quintal, sugiro a fita laser, o telefone inteligente e o nível do carpinteiro, que permite que você incline e guie e leia os ângulos. Os níveis de trânsito estão dando lugar aos níveis de laser para que você possa colocá-los no ebay por menos de $ 100.

Eu diria que não use níveis de laser, apenas siga o estilo da velha escola, alugue uma haste e um nível (não sei quanto eles são porque eu trabalho para uma empresa de engenharia, então eu os empresto por um fim de semana). As hastes são fornecidas em tamanhos muito grandes (geralmente eu empresto as nossas 25ft), para que você não precise configurar muito o nível, siga os conselhos da idéia dslr, mas use um nível regular e muito mais fácil. Você pode pintar com spray a terra em marcas predeterminadas das quais deseja obter as elevações ou também pode estacar (pequenos pedaços de madeira ou qualquer coisa facilmente distinguível e ser capaz de numerá-las) no chão, para que seja sempre fácil lembrar exatamente onde quais elevações são

E apenas para explicar mais detalhes do que ele estava falando, se não fazia sentido. Na primeira elevação em que você dispara (onde está a haste), chame a elevação 100ft (mais fácil para começar, para que você não atue nos negativos se começar com 0) se atirar em 5ft na haste, sua altura do instrumento é 105ft. Se a próxima foto que você fizer diz 20 ft na haste, significa que a elevação na haste seria 85ft. Você mantém a haste nesse local e configura o nível novamente na parte inferior do quintal, para poder ler apenas um pouco na haste, portanto, com a haste ainda no mesmo lugar, você leu o 2ft na haste no novo local para o nível. A altura do instrumento agora é 87ft, e você pode continuar usando isso. Você só precisa configurar o nível novamente toda vez que estiver perto do fim da barra. Boa sorte

Parece que você está disposto a investir algum tempo real nisso, o método da corda e do cordão é um bom começo. Para levar isso a uma escala muito detalhada, você quase precisa pesquisar as bases de um ponto fixo (como perto de sua casa) com outra pessoa segurando um poste em muitos lugares diferentes no quintal.

Você vê funcionários do governo fazendo isso o tempo todo quando pesquisam estradas e rodovias. Com boas medições de distância e ângulo de percice e um pouco de matemática (uma boa planilha de excel deve ajudar aqui), isso pode ser feito. eles vendem equipamentos de pesquisa na amazon, mas você provavelmente pode alugá-lo mais barato localmente.

http://www.amazon.com/CST-berger-55-SAL20ND-Automatic-Level/dp/B000YBJ8VW/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1299764646&sr=8-2