Я зіткнувся з тією ж проблемою - бажаючи терасувати мій похилий задній двір, щоб зробити його більш корисним. Мені потрібно було знати, де зробити поділи тераси, щоб уникнути необхідності видаляти або додавати грунт з майданчика, а також знати, скільки блоків купити. Ось що я зробив:
Зміст методу:
- Зберіть топографію за сферичними координатами відносно показань компаса та гравітаційного рівня, використовуючи стільки джерел, скільки потрібно для обстеження області, що цікавить.
- У Excel перетворіть на декартові координати
- Перекладіть декілька наборів даних у загальний кадр відліку
- Сортуйте дані від найнижчого до найвищого Z
- Накресліть дані в декількох серіях відповідно до потрібної роздільної здатності контуру
- Використовуйте лінії тренду для заповнення контурних ліній або малюйте вручну.
Результати:
Вартість дорівнювала нулю, оскільки у мене вже були лазерна стрічка, телефон та штатив. Лазерна стрічка коштує від 50 до 150 доларів залежно від відстані та фантазійних особливостей. Моя була 100 доларів.
Точність: Виглядає приблизно 6 "на основі шуму даних. Але я, чесно кажучи, не дуже працював, будучи обережними, оскільки не хотів займати багато часу, якщо в процесі виникла непередбачена відмова. Я не став навіть лазер і телефон щільно прилягають до масонців. Вони були досить вільними. Походження лазера не було в центрі обертання штатива, що сприяє помилкам. Не завжди потрапляв лазером у землю через довгу траву і листя, і кілька кущів. Що стосується точності Android, не впевнений, але було б легко зробити деякі тести, щоб дізнатися, що нас все дійсно цікавить - це місцева відносна точність. Тобто, якщо мій телефон вимкнений на 10 градусів, мені байдуже, поки одна ступінь різниці в орієнтації читається як одна різниця читання градусів.
Час: Близько 2 годин для збору 200 точок даних з трьох локацій.
Покрита площа була близько 60 футів завширшки на 20 футів глибиною з різницею az близько 8 футів.
Деталі:
Зберіть дані. Я використовував дешевий штатив для камери, який мав нахил та панораму, лазерну стрічку Bosch та мій смартфон Android із встановленим додатком рівня компаса. Я використав шматок масоніту, щоб зробити майданчик для кріплення до штатива, і закріпив телефон та лазерну стрічку до масонця за допомогою блискавок. Обертайте та нахиляйте подалі, записуючи компас, нахиляючи та нахиляючись від телефону та відстань від лазерної стрічки у розгорнутому аркуші. Я включив у набір даних досить невелику (також однозначну) опорну точку, яку я міг бачити з наступного місця, куди рухався штатив. Повторіть кілька разів, щоб обійти двір. (Не потрібно використовувати одну і ту ж оригінальну опорну точку, просто потрібна опорна точка між сусідніми позиціями збору даних.)
У програмі excel конвертуйте дані за сферичними координатами, що є у вас, коли ви збираєте кут панорамування або компаса, кут нахилу та відстань від точки збору, до декартових координат або (x, y, z). (Прості формули, доступні в мережі для конверсії.)
Переведіть на загальну систему відліку. Кожного разу, коли я пересував штатив, я збирав би новий набір даних, який мав своє походження, і, звичайно, я хочу лише його. Зручні заголовки та нахили компасів абсолютні, тобто вони не змінюються, коли я переміщу штатив. Це означає, що всі мої набори даних мають загальні кадри посилань та нахилів, тому мої дані повинні бути переведені лише без матричного множення! Все, що мені потрібно було зробити, взяти різницю в x, y і z між наборами даних для моєї однозначної опорної точки і додати цю різницю до всіх координат у вторинному наборі, щоб перевести її в первинний набір даних. Зробіть цей переклад стільки разів, скільки потрібно, щоб перемістити останній набір даних до наступного до останнього, потім до наступного тощо і нарешті до основного набору. Тепер усі дані знаходяться в одному загальному довідковому кадрі.
Використовуйте функцію Сортування, щоб переставити дані за значеннями z, найменшими до найбільшими.
Використовуйте діаграму розкиду ділянок для побудови даних x, y у серії графіків на основі діапазонів z. Наприклад, згрупуйте всі дані з z від 0 до 1 фута, від 1 до 2 тощо, і побудуйте їх на одному графіку. Кожен сюжет являє собою ізоконтур (для цього є краще слово, правда?).
Використовуйте функцію лінії тренду, щоб намалювати контурні лінії через набори даних. Я використав функцію полігону 6-го ступеня, щоб намалювати лінію, яка може бути недостатньо гнучкою для багатьох наборів даних.
Нова інформація ##
Я трохи вивчив інші методи створення топографічних карт мого подвір’я. Класичний метод - використання теодоліту, жердин, стрічки і прутиків. Теодоліт - це просто телескоп, який дуже точно реєструє нахил і панорамування (нахил і позіхання), якщо вам подобається. Зараз днями люди використовують підсумкові станції, які вимірюють крок і похил, і віддаляють все відразу, що є сферичними координатами, від яких ви отримуєте тривимірні координати після невеликої арифметики. Саме це я роблю зі своєю лазерною стрічкою та телефоном. Я додав фотографію налаштування.
Я вважаю, що найкраща точність, яку ви можете очікувати при цьому надуманому налаштуванні, буде порядку декількох дюймів. Проблем в основному дві.
- Помилки компаса.
- Вирівнювання і жорсткість.
Лазерна стрічка досить хороша, частки дюйма, а вимірювання кроку - досить добре, -1 градус або близько того. Компас досить поганий. Датчик в телефоні дрейфує досить швидко і його легко турбує будь-який чорний метал або електроніка, таким чином, приблизно 12-дюймовий відрив між телефоном і лазерною стрічкою. На жаль, розлука зробила моє налаштування досить надуманим.
Але, це дає мені корисну картину мого заднього двору.
Ці дані збирали в темряві, йшов дощ, а телефон знаходився прямо біля лазерної стрічки. Це можна було б значно покращити, використовуючи телефон лише для нахилу, додавання кращого компаса, більш платформової платформи та виконання побічних вирівнювань між лазером та осі штатива.
Я провів ще кілька тестів на точність, вибравши кілька точок навколо мого подвір’я та всередині свого будинку, де я міг обчислити положення точок та відстань на відстані з моїм налаштуванням, а потім порівняти з прямими вимірюваннями лазерної стрічки.
З телефоном, лазерною стрічкою та штативом камери, з жорсткішим кріпленням для лазера та телефону, а також лазером, вирівняним із віссю кроку на штативі, схоже, що у горизонтальній площині ви можете отримати приблизно +/- 8 ”, і +/- 1 "вертикально на 20 '.
Замініть телефонний компас на транспортир, і помилки, зменшені до +/- 1 ”у 3D. Я використовував рівень зору столяра як мій транспортир, який читає в градусах.
Зламали і придбали використаний теодоліт (260 доларів), а помилки зменшились до приблизно +/- 3/8 ”у 3D. І це я б пояснив тим, що я тримав лазерну стрічку рукою над теодолітом, намагаючись розташувати задню частину стрічки в центрі обертання глядача і вказати на місце, на яке я дивився через глядача.
Якщо ви запитаєте мене, як створити топову карту вашого двору, я б запропонував лазерну стрічку, смарт-телефон та теслярський рівень, який дозволяє вам нахиляти та позіхати та читати кути. Рівень транзиту поступається місцем рівням лазера, тому ви можете отримати їх на ebay за ціною менше 100 доларів.