كيف يُقاس حجم أكوام المخزون؟ LiDAR والمساحة التصويرية بالطائرة المسيّرة وسطح القاعدة
يعتمد حجم الكومة على السطح الذي لا تراه تحتها أكثر مما يعتمد على قمتها.
خلاصات ميدانية
- الحجم هو الفرق بين السطح العلوي والقاعدة؛ وطريقة تحديد القاعدة هي أكثر ما يغيّر النتيجة.
- في كومة نصف قطرها 10 م وارتفاعها 6 م، يغيّر خطأ قدره 5 سم في القاعدة الحجمَ بنحو 2.5%.
- تعمل المساحة التصويرية جيدًا على الأكوام ذات النسيج في الهواء الطلق؛ أما في المخازن المسقوفة والظل فيتقدّم المسح بالليزر.
- تُحدَّد الحدود بين الأكوام المتجاورة قبل القياس وتبقى كما هي في كل مرة.
- تُحسب الأطنان بكثافة مقيسة؛ وأي خطأ في الكثافة ينتقل إلى الأطنان كما هو.
الحجم فرقٌ بين سطحين
حجم كومة المخزون هو الحجم المحصور بين سطحها العلوي والقاعدة التي تحتها. يُحصل على السطح العلوي من LiDAR أو المساحة التصويرية بالطائرة المسيّرة أو المسح الليزري الأرضي أو قياس GNSS كثيف؛ أما القاعدة فغير مرئية ويجب تحديدها. وطريقة الحساب (الشبكة المنتظمة أو شبكة المثلثات أو المقاطع) تأتي في المرتبة الثانية؛ فإذا كان السطحان صحيحين أعطت الطرق نتائج متقاربة. لذلك ينبغي أن يذكر كل تقرير حجم كيف حُدِّدت القاعدة، إلى جانب تاريخ مسح السطح العلوي وطريقته.
كيف تُحدَّد القاعدة؟
هناك عدة طرق لتحديد القاعدة. أفضلها سطح قاعدة قيس قبل إلقاء المادة، مثل أرضية خرسانية أو منصة مُجهّزة. وإن لم يوجد، يُبنى سطح من نقاط مقيسة على امتداد قدم الكومة: مستوٍ أفقي، أو مستوٍ مائل مُوفَّق مع القدم، أو سطح مثلَّث من نقاط القدم. أما المستوي الأفقي المارّ بأدنى نقطة في القدم فيضخّم الحجم بشكل منهجي في الأراضي المنحدرة. وأيًّا كان اختيارك، استخدم التعريف نفسه للقاعدة في القياسات المتتالية للكومة نفسها؛ وإلا جاء الفرق من التعريف لا من المادة.
كم تساوي 5 سم في القاعدة؟
يعتمد أثر خطأ القاعدة على مساحة القاعدة أكثر من ارتفاع الكومة. فمثلًا، تحتوي كومة مخروطية نصف قطرها 10 م وارتفاعها 6 م على π × 10² × 6 ÷ 3 ≈ 628 م³، فوق قاعدة مساحتها نحو 314 م². وإذا حُدِّدت القاعدة بخطأ 5 سم تغيّر الحجم بمقدار 314 × 0.05 ≈ 15.7 م³، أي بنحو 2.5%. وفي الكومة المنخفضة المنبسطة يكون الخطأ نفسه البالغ 5 سم أكبر نسبيًا. والأخطاء العشوائية في السطح العلوي يعوّض بعضها بعضًا جزئيًا على مساحة كبيرة؛ أما الخطأ المنهجي في القاعدة فيُضاف مباشرة إلى الحجم.
LiDAR أم المساحة التصويرية؟
في الأكوام ذات النسيج، الجيدة الإضاءة والموجودة في الهواء الطلق، تكفي المساحة التصويرية بالطائرة المسيّرة في أغلب الأحيان؛ إذ تقيس رحلة واحدة أكوامًا كثيرة وتنتج معها صورة الأورثوفوتو. ومواضع صعوبتها متوقعة: المواد الناعمة المتجانسة كالرمل والإسمنت، والأسطح المبللة واللامعة، والظلال العميقة، والمخازن المسقوفة. أما LiDAR فيحمل ضوءه الخاص، فيتأثر أقل بالظل وبضعف النسيج؛ وفي المستودعات المسقوفة والصوامع القبابية يتقدّم المسح الليزري الأرضي أو المتنقل. وأيًّا كان اختيارك، يُربط القياس بالإحداثيات عبر نقاط ضبط؛ وفي المناطق المسقوفة التي لا يعمل فيها GNSS يُنجز هذا الربط بالمحطة الشاملة.
الأكوام المتجاورة والحدود
حيث تتلامس الأكوام، لا تُظهر الصور بدقة أين تنتهي مادة وتبدأ أخرى. حدِّد خط الفصل وحدّ الحساب لكل كومة قبل القياس، واستخدم الحدود نفسها في كل مرة، واحفظها مع التقرير. واستبعد من الحساب الآليات والسيور الناقلة والمركبات الواقفة على الكومة؛ وإذا دخلت مادة أو خرجت أثناء المسح فسجّل الوقت. وحين يكون لجرد المخزون قيمة مالية، يصبح حتى انزياح الحدّ مترًا واحدًا موضع خلاف.
من الحجم إلى الأطنان
تُدار معظم المخزونات بالأطنان، بينما يعطي القياس أمتارًا مكعبة. ويحتاج التحويل إلى كثافة المادة داخل الكومة، وهي تتغير بحسب المادة ورطوبتها ودرجة انضغاطها. فمثلًا، بكثافة 1.6 طن/م³ تعادل 628 م³ نحو 1005 طن؛ وأي خطأ بنسبة 5% في الكثافة ينتقل إلى الأطنان بالنسبة نفسها 5%. حدِّد الكثافة بقياس مادة الموقع نفسه لا من الجداول، واكتب القيمة المستخدمة في التقرير. واختر وتيرة القياس وفق دورة الجرد، ونفّذ كل قياس بالطريقة نفسها والقاعدة نفسها والحدود نفسها.
امسح الكومة واحسب الحجم من السطح.
يُنتج MapLab Survey 3D سحب نقاط من الصور ويفتح ملفات LAS وLAZ، ويقترح تصنيفًا لنقاط الأرض يمكنك تصحيحه يدويًا، ويحسب سطح الأرض وحجم الحفر والردم، ويصدّر خطوط الكنتور بصيغة DXF. Windows، عند الطلب.
الأسئلة الشائعة
ماذا يُفعل إن لم تكن القاعدة معروفة؟
تُقاس نقاط على امتداد قدم الكومة ويُبنى منها سطح قاعدة. وتُكتب الطريقة المستخدمة في التقرير وتُطبَّق مجددًا في القياسات اللاحقة.
هل تكفي المساحة التصويرية بالطائرة المسيّرة لقياس أكوام المخزون؟
في الأكوام ذات النسيج في الهواء الطلق غالبًا ما تكفي. أما مع المواد الناعمة المتجانسة والأسطح اللامعة والظل العميق وفي المخازن المسقوفة، فيعطي المسح بالليزر نتائج أكثر موثوقية.
كيف أحوّل الحجم إلى أطنان؟
اضرب الحجم في كثافة المادة داخل الكومة. قِس الكثافة من مادة الموقع نفسه؛ فأي خطأ فيها ينتقل إلى الأطنان كما هو.
ماذا يقدّم MapLab Survey 3D في حجم أكوام المخزون؟
يُنتج سحب نقاط من الصور ويفتح ملفات LAS وLAZ، ويقترح تصنيفًا لنقاط الأرض يمكنك تصحيحه يدويًا، ويحسب سطح الأرض وحجم الحفر والردم، ويصدّر خطوط الكنتور بصيغة DXF. يعمل على Windows ومتاح عند الطلب.
مراجع تقنية
تستند التوصيات الميدانية في هذا المقال إلى المعايير التقنية والمصادر الرسمية المذكورة أدناه.
ذات صلة: حساب الحفر والردم · الأورثوفوتو والنماذج ثلاثية الأبعاد · تصنيف نقاط الأرض · MapLab Survey