NORBIT DCT - Η υδρογραφική έρευνα έγινε εύκολη

Εικόνα 5 Ένδειξη τυπικής απόκλισης DCT. Μέγιστο κανόνα ποιότητας που λειτουργεί σε δύο επικαλυπτόμενες γραμμές και διατηρώντας καλύτερα δεδομένα ποιότητας για εμφάνιση. Εικόνα: Norbit

USV διεξαγωγή έρευνας με DCT. Εικόνα: Norbit

Σχεδιασμός Έρευνας DCT. Εικόνα: Norbit

Εικόνα 4 Οι τέσσερις διαθέσιμες οθόνες της DCT. Εικόνα: Norbit

Previous Next

Με τον αυξανόμενο αριθμό θαλάσσιων επιχειρήσεων παγκοσμίως, απαιτούνται όλο και περισσότερες υδρογραφικές έρευνες. Αυτό ασκεί μια απαίτηση για τους παρόχους υδρογραφίας με δυνατότητες έρευνας που κυμαίνονται από ακτινοβολητές μονής δέσμης έως πολλαπλών ακτίνων, προφίλτροι κάτω-πυθμένα, lidar και μαγνητόμετρα. Οι ανεπτυγμένες αγορές με μακρά ιστορία βαθυμετρικών και υδρογραφικών ερευνών είναι καλά προετοιμασμένες για να εξυπηρετήσουν την αυξημένη ζήτηση με επαγγελματίες υδρογραφούς, εξοπλισμό και υποστήριξη λογισμικού. Ωστόσο, στις αναδυόμενες αγορές και στις αναπτυσσόμενες χώρες, η επαγγελματική αγορά υδρογραφίας απαιτεί μια διαφορετική προσέγγιση, καθώς δεν έχει ακόμη καθιερωθεί το ανεκτέλεστο υπόλοιπο των επαγγελματιών υδρογραφικών επιθεωρητών. Τα τρέχοντα εμπορικά διαθέσιμα εργαλεία απαιτούν εξαιρετική κατάρτιση και κατανόηση της εγκατάστασης της έρευνας και για πολλές μικρότερες επιχειρήσεις που παρουσιάζουν ένα εμπόδιο που είναι πολύ δύσκολο αν όχι αδύνατο να περάσει. Για την αντιμετώπιση αυτών των αναδυόμενων αγορών και την ανάγκη για απλά εργαλεία για την εκτέλεση βασικών ερευνών βαθυμετρίας, η NORBIT έχει αναπτύξει το DCT - εργαλείο συλλογής δεδομένων.

Σύγχρονες ανάγκες υδρογραφίας
Σήμερα, οι υδρογραφικές έρευνες γίνονται όλο και περισσότερο εμπορευματοποιημένες λόγω της τυποποίησης των απαιτήσεων και των παραδοτέων. Η αυξημένη ζήτηση σε διάφορα προγράμματα χαρτογράφησης βυθόμετρων προωθεί την ανάπτυξη τυποποιημένων εργαλείων και διευκολύνει περαιτέρω την προσαρμογή των τεχνολογιών χαρτογράφησης υψηλής ανάλυσης σε όλες τις βιομηχανίες. Αυτό κυμαίνεται από την ασφάλεια των προγραμμάτων πλοήγησης, μέσω της βυθοκόρησης και των διαφόρων κατασκευαστικών και περιβαλλοντικών έργων όπως η χαρτογράφηση των οικοτόπων και η ταξινόμηση του πυθμένα. Διασχίζει εμπορικές αγορές καθώς και κρατικές και δημόσιες υπηρεσίες. Αυτές οι εξελίξεις επεκτείνονται σε ολόκληρο τον κόσμο από ωκεανούς και λίμνες σε ποτάμια, δεξαμενές, λιμάνια, κανάλια και ανθρωπογενείς λεκάνες. Με την τεχνολογία να είναι ευκολότερη και φθηνότερη, ο αριθμός των εφαρμογών και των περιπτώσεων χρήσης έχει αυξηθεί δραματικά τα τελευταία χρόνια. Ιδιαίτερα μια επείγουσα ανάγκη για ενσωματωμένη απλή στη χρήση τεχνολογία χαρτογράφησης και απεικόνισης υδρογραφίας έχει προκύψει στη μεταβατική αγορά των χρηστών τεχνολογίας μονής δέσμης (ή πλευρικής ανάλυσης) έως πολλαπλής δέσμης. Αυτό οφείλεται στην ευρεία κάλυψη πολλαπλών φακών, την υψηλή ακρίβεια, την υψηλή ανάλυση και την αποτελεσματικότητα της έρευνας.

Για τα τελευταία χρόνια, η NORBIT έχει οδηγήσει την κατασκευή λύσης βαθυμετρικής χαρτογράφησης εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης και η τεχνολογία της έχει γίνει ευρέως αποδεκτή από τις ναυτιλιακές αγορές ανά τον κόσμο. Οι ολοκληρωμένες προσφορές υλικού έχουν θέσει τη μεγάλη διαδρομή εισόδου για τους χρήστες αυτών των συστημάτων, λόγω της απλής κινητοποίησης και λειτουργίας του υλικού. Οι οργανώσεις έρευνας (εμπορικές και κυβερνητικές όπως το ναυτικό) έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούν μικρά σκάφη έρευνας με ένα μόνο άτομο που εκτελεί τις επιχειρήσεις ή χρησιμοποιεί μη επανδρωμένα σκάφη επιφανείας (USV). Το κόστος που σχετίζεται με τη διεξαγωγή αυτών των επιχειρήσεων ερευνών μπορεί στη συνέχεια να περιοριστεί και περισσότερες εταιρείες να μπορούν να εκτελούν αποστολές βαθυμετρίας οι οποίες στο παρελθόν δεν θα ήταν εφικτές.

Ωστόσο, τα εργαλεία έρευνας, που διατίθενται στο εμπόριο, εξακολουθούν να αποδειχτούν ότι περιορίζουν το πλήρες δυναμικό των νέων αναδυόμενων αγορών λόγω της πολυπλοκότητάς τους τόσο στην εγκατάσταση, την εγκατάσταση και τη λειτουργία, όσο και στην επεξεργασία δεδομένων και τα τελικά παραδοτέα προϊόντα.
Για να αντιμετωπίσει αυτές τις ανάγκες αναδυόμενων αγορών, η NORBIT έχει αναπτύξει πρόσφατα ένα εργαλείο έρευνας που ονομάζεται εργαλείο συλλογής δεδομένων (DCT) για να διευκολύνει την απλούστερη διεξαγωγή έρευνας και να παρέχει ένα μέσο συλλογής ποιοτικών βαθυμετρικών δεδομένων, έτοιμων για μεταγενέστερη επεξεργασία και παράδοση στον τελικό πελάτη.

Τι είναι το DCT;
Το εργαλείο συλλογής δεδομένων (DCT) είναι ένα βοηθητικό πρόγραμμα απόκτησης δεδομένων έρευνας, μέρος των προσφορών του NORBIT που αποσκοπούσε στην απλοποίηση των βασικών λειτουργιών έρευνας βαθυμετρίας. Το γενικό πλέγμα βυθόμετρων εμφανίζεται σε ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού που επιτρέπει γρήγορη εκτίμηση της κάλυψης και της ποιότητας των δεδομένων σε πραγματικό χρόνο κατά την εκτέλεση της έρευνας.

Το DCT μπορεί να λειτουργήσει με μια απλή οθόνη αφής του πλοήγησης plotter, tablet, smartphone ή PC από ένα μόνο άτομο. Μειώνοντας την ποσότητα διαμόρφωσης που απαιτείται από τον χρήστη, το ακίνητο στην οθόνη μεγιστοποιείται επιτρέποντας έναν σαφή, ακριβή και εύκολο τρόπο κατανόησης της διεπαφής. Με ένα απλό κουμπί Start / Stop ο χρήστης μπορεί να αποκτήσει τα απαραίτητα δεδομένα τα οποία στη συνέχεια εγγράφονται στον υπολογιστή ελέγχου. Ο πλοίαρχος ή ο πλοηγός του σκάφους μπορεί να εκτελέσει την έρευνα χωρίς να επαναπροσδιορίζει συνεχώς το σύστημα, επιτρέποντάς του να συγκεντρώνει τις προσπάθειες σε θέματα ασφαλείας και οποιεσδήποτε άλλες εργασίες κατά τη διάρκεια της λειτουργίας της έρευνας. Σε περιπτώσεις όπου απαιτείται βοήθεια από πιο έμπειρο ερευνητή, οι οθόνες μπορούν να έχουν πρόσβαση από οπουδήποτε στον κόσμο (π.χ. μέσω VPN μέσω πρόσβασης 4G) και από οποιοδήποτε τερματικό που είναι εξοπλισμένο με πρόγραμμα περιήγησης ιστού.

Με ένα πάτημα ενός δακτύλου ή με ένα κλικ του ποντικιού οι χρήστες μπορούν να σχεδιάσουν γραμμές, να δημιουργήσουν έναν αριθμό γραμμών πτέρυγας με δεδομένο διάστημα μέσα σε λίγα μόνο δευτερόλεπτα. Κάθε γραμμή μπορεί να ρυθμιστεί, να μετακινηθεί, να περιστραφεί, να τροποποιηθεί ή να διαγραφεί όπως απαιτείται. Ο προγραμματισμός της αποστολής μπορεί να γίνει στο γραφείο ή στο σκάφος. Στη συνέχεια, το σχήμα της έρευνας μπορεί να αποθηκευτεί ως αρχείο δίσκου και να αποσταλεί μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ή να μοιραστεί με άλλο υπολογιστή για να φορτωθεί στη ρύθμιση sur-vey. Αυτό επιτρέπει τον προγραμματισμό της αποστολής εκ των προτέρων και την ανταλλαγή των σχεδίων έρευνας με άλλα μέλη της ομάδας. Ο προγραμματισμός της αποστολής μπορεί να εποπτεύεται από το γραφείο, εφόσον υπάρχει πρόσβαση στο δίκτυο (π.χ. μέσω VPN πάνω από 4G) στο πλοίο και απλά πλοηγώντας με το πρόγραμμα περιήγησης στο PC στον υπολογιστή. Στη συνέχεια, ο προγραμματισμός της αποστολής μπορεί να μοιραστεί και να τροποποιηθεί ανάλογα με τις ανάγκες.

Παρόμοια λειτουργία είναι διαθέσιμη για τους χάρτες. Οι χάρτες Google ή οι ανοιχτοί χάρτες οδών μπορούν να αποθηκευτούν τοπικά και να διατεθούν στον υπολογιστή της έρευνας για να τρέξουν τους χάρτες υποβάθρου ακόμη και χωρίς την πρόσβαση στο διαδίκτυο.

Ποιοτική εκτέλεση της αποστολής
Το DCT προσφέρει τέσσερις τύπους απεικόνισης σε πραγματικό χρόνο, προσβάσιμο μέσω απλού κλικ ή κλικ με το ποντίκι κάτω από το κουμπί μενού στρώματος. Αυτά είναι το βάθος, η τυπική απόκλιση, η πυκνότητα της ανίχνευσης και το backscatter. Το βάθος από προεπιλογή είναι απλά το βάθος από το σόναρ προς τα κάτω και μπορεί να εμφανιστεί και σε ένα προβαλλόμενο μειωμένο γράφημα αναφοράς. Η τυπική απόκλιση και η πυκνότητα της ανίχνευσης παράγονται ανά δεδομένο μέγεθος πλέγματος. Από προεπιλογή, επιλέγεται μέγεθος πλέγματος 0,5 μ. Αλλά μπορεί να αλλάξει από το χρήστη. Το backscatter δίνεται ως μέση ένταση από κάθε κύτταρο δικτύου.

Και οι τέσσερις οθόνες μπορούν να τρέξουν ταυτόχρονα (βλέπε σχήμα 4) σε έναν ή περισσότερους πελάτες, π.χ. ο πλοίαρχος μπορεί να δει την εμφάνιση βάθους και ο επιθεωρητής ή ο απομακρυσμένος βοηθός QA μπορούν να δουν την τυπική απόκλιση και την ένταση πυκνότητας. Οι χάρτες υποβάθρου (χάρτες Google ή χάρτες Open Street) μπορούν να επιλεγούν ανάλογα με τις προτιμήσεις των χρηστών διαφορετικά σε διαφορετικούς πελάτες. Οι επιλογές μεγέθυνσης, μετατόπισης και εντοπισμού σκαφών / παρακολούθησης διατίθενται επίσης σε όλες τις οθόνες.
Η όλη διαδικασία συλλογής δεδομένων καθοδηγείται από το Max Quality Rule, το οποίο αποτελεί μοναδική προσφορά από το NORBIT. Κάθε φορά που πατάτε το πλήκτρο εγγραφής, συλλέγονται όλα τα ακατέργαστα δεδομένα αισθητήρων (βαθυμετρία, πλοήγηση κλπ.) Στο χώρο αποθήκευσης τοπικών δεδομένων NORBIT (ως αρχείο δεδομένων) και παράγεται μια νέα γραμμή πλέγματος (ως καταχώρηση στη βάση δεδομένων). Οι αλληλεπικαλυπτόμενες γραμμές δικτύου ανταγωνίζονται για την ποιότητα και οι κάδοι πλέγματος με χαμηλότερη τυπική απόκλιση αντικαθιστούν τα δεδομένα με υψηλό θόρυβο (η υψηλή απόκλιση συνήθως σημαίνει χειρότερα δεδομένα ποιότητας).

Ο κανόνας της μέγιστης ποιότητας περιγράφεται στο σχήμα 5 όπου αλληλεπικαλύπτονται δύο γραμμές. Οι ανιχνεύσεις πολλαπλών δοντιών των εξωτερικών δοκών συνήθως έχουν υψηλότερη τυπική απόκλιση (υψηλότερη εξάπλωση) από ότι στην περιοχή του nadir. Συνεπώς, τα δεδομένα της περιοχής του nadir θα επικρατήσουν και θα αντικαταστήσουν τα δεδομένα πλέγματος με χαμηλότερη ποιότητα με δεδομένα υψηλότερης ποιότητας. Αυτή η λειτουργία διευκολύνει τον χειριστή να συλλέγει τα δεδομένα με μεγαλύτερη ακρίβεια καθώς το DCT θα εμφανίζει πάντα δεδομένα υψηλής ακρίβειας σε δεδομένα χαμηλής ακρίβειας και θα δείξει την τυπική απόκλιση στην έγχρωμη οθόνη, επιτρέποντας στον χειριστή να λάβει διορθωτικές ενέργειες αν χρειαστεί.

Η προβολή βάθους θα καθοδηγείται επίσης από τον κανόνα της μέγιστης ποιότητας και θα ακολουθεί επαρκώς την οθόνη τυπικής απόκλισης και θα εμφανίζει δεδομένα υψηλής ποιότητας σε δεδομένα χαμηλής ποιότητας. Με αυτόν τον τρόπο, ο χειριστής μπορεί να κάνει γρήγορες διορθωτικές ενέργειες και να επαναλάβει τις περιοχές με χαμηλή ακρίβεια για να εξασφαλίσει πλήρη κάλυψη με τα δεδομένα που συλλέγονται σωστά. Εξασφαλίζει τις εργασίες που σχετίζονται με την απομάκρυνση των κακών δεδομένων και απλά η εκτέλεση των θορυβώδη δεδομένα θα τα αντικαταστήσει στην οθόνη (όλα τα αρχικά δεδομένα εξακολουθούν να καταγράφονται με ασφάλεια και να διατηρούνται).
Ως μέρος των εργαλείων εκτέλεσης αποστολής, οι χρήστες μπορούν, αν χρειαστεί, να διαγράψουν ένα τμήμα του πλέγματος ή ολόκληρες επιλεγμένες γραμμές. Αυτή η λειτουργία επιτρέπει την εξάλειψη των λανθασμένων αλληλεπικαλυπτόμενων γραμμών δικτύου από την οθόνη χωρίς να χρειάζεται να επανακτηθούν όλα τα υποκείμενα δεδομένα. Τα δεδομένα αφαιρούνται μόνο από το εμφανιζόμενο πλέγμα για να βοηθήσουν τους χειριστές να αξιολογήσουν καλύτερα την ποιότητα των δεδομένων που συλλέχθηκαν. Αυτό εξοικονομεί χρόνο και βελτιώνει σημαντικά την αποτελεσματικότητα της έρευνας.

Όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί DCT.
Η κύρια χρήση για το DCT είναι μια απλή τυποποιημένη έρευνα όπου το ολοκληρωμένο σύστημα GNSS / INS πολλαπλών δοντιών αποτελεί μια ολοκληρωμένη λύση. Η υποστήριξη αισθητήρων laser NORBIT iLiDAR θα προστεθεί σε μελλοντικές εκδόσεις. Η ευκολία χρήσης, ωστόσο, χαρακτηρίζει το DCT να χρησιμοποιείται σε διάφορες πλατφόρμες ξεκινώντας από σκάφη επιφανείας που λειτουργούν με έναν άνδρα μέχρι πρόσφατα ανθισμένη αγορά USV.

Ειδικά για τα USVs, το DCT προσφέρει ένα μεγάλο πλεονέκτημα καθώς ολόκληρη η συλλογή δεδομένων μπορεί να γίνει στην τοπική μονάδα δίσκου επί του USV και μόνο ο χάρτης με βάση HTTP με δείκτες κάλυψης και ποιότητας μεταδίδονται στον φορέα εκμετάλλευσης χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε συσκευή περιήγησης ιστού. Πολλές USVs μπορούν να παρακολουθούνται χρησιμοποιώντας το ίδιο τερματικό ή PC, εφόσον έχουν ραδιοφωνική σύνδεση. Ακόμη και αν η ραδιοζεύξη στο τερματικό παρακολούθησης καταρρεύσει, τα δεδομένα αποθηκεύονται με ασφάλεια στην τοπική μονάδα δίσκου και μόλις αποκατασταθεί η σύνδεση, η εικόνα εμφανίζεται ξανά στο τερματικό παρακολούθησης. Οι κατασκευαστές USV μπορούν να χρησιμοποιήσουν το πρόγραμμα περιήγησης ιστού άμεσα ή εύκολα να ενσωματώσουν το πρωτόκολλο DCT βασισμένο σε HTTP μέσω της πλατφόρμας Open Source Hydrography της NORBIT, η οποία είναι μια ραχοκοκαλιά DCT και περιλαμβάνει εργαλεία και βοηθητικά προγράμματα που επιτρέπουν πρόσβαση και χειρισμό δεδομένων, παρόμοια με τις λειτουργίες του προγράμματος περιήγησης στο Web. Η πρόσβαση διευκολύνεται από πλαίσια ανοικτού κώδικα τα οποία υποστηρίζονται από την κοινότητα GIS σε όλο τον κόσμο. Το DCT υποστηρίζει λειτουργικά συστήματα Windows και Linux που επιτρέπουν την ενσωμάτωση σε πολλαπλές πλατφόρμες και πολλαπλούς κατασκευαστές.
Μεταποίηση και παράδοση προϊόντων

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το DCT δεν είναι ένα λογισμικό επεξεργασίας βαθυμετρίας. Είναι ένα βοηθητικό πρόγραμμα για την ασφαλή και αποτελεσματική εκτέλεση υδρογραφικών ερευνών, τη συλλογή δεδομένων υψηλής ποιότητας και τη διάθεσή τους για το λογισμικό επεξεργασίας. Το DCT καταγράφει τα δεδομένα στο αρχείο NORBIT * .wbm καθώς και στο δημοφιλές αρχείο * .s7k. Το αρχείο s7k περιέχει όλα τα ωμά σημεία και τα πακέτα πλοήγησης που καθιστούν πολύ εύκολο το drag and drop στο λογισμικό επεξεργασίας όπως το CARIS HIPS & SIPS ή το Qimera και ξεκινήστε αμέσως την επεξεργασία da-ta. Είναι επίσης δυνατή η χρήση αυτοματοποιημένων εργαλείων όπως το CARIS on-board ή το Qimera Live για άμεσα αποτελέσματα επεξεργασίας. Τα δεδομένα συλλέγονται πάντοτε σε συντεταγμένες WGS84 και όλα τα δεδομένα είναι χρονοσφραγμένα στο υλικό NORBIT. Η ταχύτητα του προφίλ ήχου αποθηκεύεται επίσης στο ίδιο αρχείο (ή μπορεί να προστεθεί στο λογισμικό επεξεργασίας, αν χρειαστεί). Ταυτοχρόνως καταγράφονται οι πρώτες παρατηρήσεις GNSS / INS και επιτρέπεται η μεταγενέστερη επεξεργασία πλοήγησης μιας ολοκληρωμένης λύσης πλοήγησης, ακόμη και αν η διακοπή RTK συμβαίνει κατά τη διάρκεια της έρευνας ή δεν υπήρχε κανένας RTK σε μια περίοδο έρευνας.
Συμπεράσματα

Το τελευταίο εργαλείο συλλογής δεδομένων (DCT) του NORBIT είναι ένα απλό και χρήσιμο εργαλείο για την εμφάνιση νέων αγορών στον κόσμο της υδρογραφίας. Η διεπαφή του προγράμματος περιήγησης στο Web επιτρέπει την αποτελεσματική διεξαγωγή της έρευνας. Είναι κατάλληλο για μικρές βάρκες και για μονοήμερες επιχειρήσεις, καθώς και για μη επανδρωμένα οχήματα με δυνατότητα ραδιοεπικοινωνίας χαμηλού εύρους ζώνης στο χειριστή. Το DCT επικεντρώνεται στην ποιότητα των δεδομένων και βοηθά τον χειριστή να συλλέξει δεδομένα υψηλής ποιότητας με λειτουργία Max Max Rule σε πραγματικό χρόνο. Μέσω διαδικτυακών οθονών, το DCT επιτρέπει την πρόσβαση στα αποτελέσματα της έρευνας και την παρακολούθηση της προόδου από οποιοδήποτε τερματικό στο δίκτυο είτε τοπικό είτε απομακρυσμένο.