مساهمة عملية في دراسة تأثير العوامل الجوية على نظام المراقبة الجيوديزية أثناء مراقبة انزلاق التربة

Abstract

تتطلب النمذجة ثلاثية الأبعاد للعناصر بيانات ذات كلفة عالية وذلك في العديد من مجالات التطبيق (مثل توثيق المنشآت واللقى الأثرية). وعادةً ما يتم الحصول على هذه البيانات باستخدام الماسحات الليزرية ثلاثية الأبعاد والتي تعتبر غالية الثمن، ثقيلة الوزن وتحتاج إلى خبرة لاستخدامها. سنناقش في هذا البحث الخطوط العريضة لتقنية المسح التصويري الحديثة وسهلة الاستخدام والتي تستخدم في الحصول على بيانات تفصيلية ضمن حدود مقاييس متعددة. هذه التقنية معروفة باسم البنية انطلاقاً من الحركة ‘Structure-from-Motion’ (SfM). تتطلب طرائق المسح التصويري البرمجي التقليدية معرفة موقع وتوجيه آلة التصوير أو مجموعة من نقاط الضبط ثلاثية الأبعاد وذلك لتسهيل تثليث المشهد Triangulation المصور وإعادة بنائه. وعلى النقيض من ذلك، تؤمن طريقة الـ SfM حساب مواقع وتوجيه آلة التصوير وهندسية المشهد المصور في آن واحد وبشكل آلي وذلك باستخدام طريقة الحزم Bundle adjustment القائمة على ربط السمات المتشابهة في صور متداخلة للعنصر. سيتم في هذا البحث القيام بتقديم شامل لهذه التقنية. سنقوم لاحقاً بإعطاء أمثلة تطبيقة للـSfM في الحصول على النماذج ثلاثي الأبعاد لغرض الإظهار (نمذجة حافلة لنقل الركاب) أو التوثيق المتري لمنشآت أثرية. المنشا الأول هو واجهة الجامع العمري الأثري في مدينة بصرى الشام والذ سنستخدم لنمذجته صوراً قديمة لا تحقق بالعموم اشتراطات استخدام طريقة البنية انطلاقاً من الحركة. أما المنشأ الثاني فهو واجهة قلعة موجودة في مدينة سترازبورغ الفرنسية وسنستخدم لنمذجته صوراً تحقق اشتراطات استخدام طريقة البنية انطلاقاً من الحركة. وللحكم على دقة نتائج التوثيق، تم استخدام مسافات اختبار ونقاط ضبط مقاسة على هذه الواجهات. 3D modelling of objects requires high costs of data collection in many applications (as culture heritage and archaeological finds documentation). Data acquisition is often achieved by using 3D laser scanners witch are complicated by the high weight، capital investment cost and knowledge. In the present study، we discuss the outlines of low-cost، user-friendly photogrammetric technique for obtaining high-resolution datasets at a range of scales. This technique is termed ‘Structure-from-Motion’ (SfM). Traditional softcopy photogrammetric methods require the 3-D location and pose of the camera(s)، or the 3-D location of ground control points to be known to facilitate scene triangulation and reconstruction. In contrast، the SfM method solves the camera pose and scene geometry simultaneously and automatically، using a highly bundle adjustment based on matching features in multiple overlapping images of the object. In this study، a comprehensive introduction to the technique of SfM is presented. Practical applications of using SfM in 3D modelling for visualization purpose (modelling of a bus) or metric documentation purpose of historical monuments are then given. The first monument is the façade of the Omari mosque in Bousar-El Sham city (by the use of old photos that don’t meet، generally، the requirements of SfM method). The second monument is the façade of Strasbourg castle (by the use of old photos that meet the requirements of SfM method). To evaluate the quality of documentation results، check distances and control points measured on the façades were used.