J'étais confronté au même problème - vouloir terrasser ma cour arrière en pente pour la rendre plus utilisable. J'avais besoin de savoir où faire les divisions de terrasse pour éviter d'avoir à enlever ou à ajouter de la terre sur le site, et de savoir combien de blocs acheter. Voici ce que j'ai fait:
Résumé de la méthode:
- Recueillir la topographie en coordonnées sphériques par rapport aux lectures de la boussole et au niveau gravitationnel en utilisant autant d'origines que nécessaire pour étudier la zone d'intérêt.
- En Excel, convertir en coordonnées cartésiennes
- Traduire plusieurs ensembles de données dans un cadre de référence commun
- Trier les données du plus faible au plus élevé Z
- Tracer les données en plusieurs séries selon la résolution de ligne de contour souhaitée
- Utilisez des lignes de tendance pour remplir les lignes de contour ou dessinez à la main.
Résultats:
Le coût était nul car j'avais déjà la bande laser, le téléphone et le trépied. Une bande laser coûte entre 50 $ et 150 $ selon la distance et les caractéristiques de fantaisie. Le mien était de 100 $.
Précision: on dirait environ 6 "sur la base du bruit des données. Mais honnêtement, je n'ai pas travaillé très dur pour être prudent car je ne voulais pas prendre beaucoup de temps si le processus avait un blocage imprévu imminent. Je n'ai pas même serrer le laser et le téléphone contre la Masonite. Ils étaient assez lâches. L'origine du laser n'était pas centrée au centre de rotation du trépied, ce qui contribue à l'erreur. N'a pas toujours touché le sol avec le laser à cause de l'herbe longue , et les feuilles et quelques buissons. En ce qui concerne la précision d'Android, je ne sais pas, mais il serait facile de faire quelques tests pour le découvrir car tout ce qui nous intéresse est vraiment la précision relative locale. Autrement dit, si mon téléphone est éteint à 10 degrés, je m'en fiche tant qu'une différence d'orientation d'un degré se lit comme une différence de lecture d'un degré.
Durée: environ 2 heures pour collecter 200 points de données sur trois sites.
La zone couverte était d'environ 60 pieds de largeur par 20 pieds de profondeur avec une variation az d'environ 8 pieds.
Détails:
Recueillez les données. J'ai utilisé un trépied d'appareil photo bon marché avec inclinaison et panoramique, un ruban laser Bosch et mon téléphone intelligent Android avec une application de niveau boussole installée. J'ai utilisé un morceau de Masonite pour faire une plate-forme à attacher au trépied et j'ai fixé le téléphone et la bande laser au Masonite avec des attaches zippées. Panoramique et inclinaison, enregistrant le cap de la boussole et l'inclinaison du téléphone et la distance de la bande laser dans une feuille de calcul Excel. J'ai inclus un point de référence assez petit (sans ambiguïté) dans l'ensemble de données que je pouvais voir à partir de l'emplacement suivant où je déplaçais mon trépied. Répétez plusieurs fois pour faire le tour de la cour. (Vous n'avez pas besoin d'utiliser le même point de référence d'origine, vous avez juste besoin d'un point de référence entre les positions de collecte de données adjacentes.)
Dans Excel, convertissez les données à partir des coordonnées sphériques, ce que vous avez lorsque vous collectez l'angle de panoramique ou de boussole, l'angle de tangage et la distance à partir du point de collecte, en coordonnées cartésiennes ou (x, y, z). (Formules simples disponibles en ligne pour la conversion.)
Traduire en un référentiel commun. Chaque fois que je déplaçais mon trépied, je collectais un nouvel ensemble de données qui avait sa propre origine et bien sûr je n'en voulais qu'une. Les en-têtes et l'inclinaison de la boussole sont absolus, c'est-à-dire qu'ils ne changent pas lorsque je déplace le trépied. Cela signifie que tous mes ensembles de données partagent des cadres de référence pan et tilt communs, donc mes données ne doivent être traduites, aucune multiplication de matrice requise! Tout ce que j'avais à faire était de prendre la différence de x, y et z entre les ensembles de données, pour mon point de référence sans ambiguïté, et d'ajouter cette différence à toutes les coordonnées de l'ensemble secondaire pour la traduire dans l'ensemble de données principal. Effectuez cette traduction autant de fois que nécessaire pour déplacer le dernier ensemble de données vers l'avant-dernier, puis vers le suivant, etc. et enfin vers l'ensemble principal. Maintenant, toutes les données sont dans un cadre de référence commun.
Utilisez la fonction Trier pour réorganiser les données par valeurs z, du plus petit au plus grand.
Utilisez le diagramme de dispersion pour tracer les données x, y dans une série de tracés basés sur des plages z. Par exemple, regroupez toutes les données avec z entre 0 et 1 pied, 1 à 2, etc. et tracez-les toutes sur le même graphique. Chaque tracé représente un isocontour (il y a un meilleur mot pour ça, non?).
Utilisez la fonction de ligne de tendance pour tracer des lignes de contour dans les ensembles de données. J'ai utilisé la fonction polygone du 6e degré pour tracer la ligne qui pourrait ne pas être suffisamment agile pour de nombreux ensembles de données.
Nouvelle information##
J'ai fait quelques recherches sur d'autres méthodes pour créer des cartes topographiques de ma cour. La méthode classique consiste à utiliser un théodolite, des bâtons, un ruban et des fils à plomb. Le théodolite n'est qu'un télescope qui enregistre très précisément l'inclinaison et le panoramique (tangage et lacet si vous le souhaitez). De nos jours, les gens utilisent des stations totales qui mesurent le tangage et le lacet, et la distance à la fois, qui sont des coordonnées sphériques, à partir desquelles vous obtenez des coordonnées 3D après un peu d'arithmétique. C'est exactement ce que je fais avec ma bande laser et mon téléphone. J'ai ajouté une photo de l'installation.
Je pense que la meilleure précision à laquelle vous pouvez vous attendre avec cette configuration fragile est de l'ordre de quelques pouces. Les problèmes sont principalement deux.
- Erreurs de boussole.
- Alignements et rigidité.
La bande laser est assez bonne, des fractions de pouce, et la mesure de la hauteur est assez bonne, 0,1 degré environ. La boussole est plutôt mauvaise. Le capteur du téléphone dérive assez rapidement et est facilement perturbé par tout métal ferreux ou électronique, d'où la séparation d'environ 12 pouces entre le téléphone et la bande laser. Malheureusement, la séparation a rendu ma configuration assez fragile.
Mais, cela me donne une image utilisable de ma cour arrière.
Ces données ont été recueillies dans l'obscurité, il pleuvait et le téléphone était juste à côté de la bande laser. Il pourrait être grandement amélioré en utilisant le téléphone uniquement pour le tangage, en ajoutant une meilleure boussole et une plate-forme plus striée et en effectuant quelques alignements superficiels entre le laser et l'axe de tangage du trépied.
J'ai effectué plusieurs tests de précision supplémentaires en sélectionnant certains points autour de ma cour et à l'intérieur de ma maison où je pouvais calculer les positions des points et les distances de séparation avec mon installation, puis comparer avec des mesures directes par ruban laser.
Avec un téléphone, une bande laser et un trépied d'appareil photo, avec un support plus rigide pour le laser et le téléphone, et avec le laser aligné avec l'axe de tangage sur le trépied, il semble que vous puissiez obtenir environ +/- 8 "dans le plan horizontal, et +/- 1 ”verticalement à 20 '.
Échangez la boussole du téléphone pour un rapporteur et les erreurs réduites à +/- 1 ”en 3D. J'ai utilisé le niveau de vue d'un charpentier comme mon rapporteur qui lit en degrés.
En panne et acheté un théodolite d'occasion (260 $) et les erreurs réduites à environ +/- 3/8 "en 3D. Et cela, je l'attribuerais au fait que je tenais la bande laser à la main sur le théodolite, en essayant de positionner l'arrière de la bande au centre de rotation du spectateur, et de pointer l'endroit que je regardais à travers le spectateur.
Si vous me demandiez comment créer une carte topographique de votre cour, je suggérerais la bande laser, le téléphone intelligent et le niveau de menuisier, celui qui vous permet de tanguer et de lacet et de lire les angles. Les niveaux de transit cèdent la place aux niveaux laser afin que vous puissiez les obtenir sur ebay pour moins de 100 $.