หลักการพิจารณาเลือกซื้อกล้อง Total Station


หลักการพิจารณาเลือกซื้อกล้อง Total Station หรือกล้องประมวลผลรวม

ในสมัยปัจจุบันกล้อง total station ถือว่ามีความสำคัญกับงานก่อสร้างเป็นอย่างมาก และหลายบริษัทต้องมีเผื่อไว้ใช้ยามจำเป็น แต่ด้วยกล้อง total station นั้นมีราคาค่อนข้างสูงจึงจำเป็นที่จะต้องเลือกซื้อให้คุ้มค่าที่สุด วันนี้เราลองมาพิจารณากันดีกว่า ว่ามีเกณฑ์อะไรบ้างที่เราจะใช้ตัดสินใจเพื่อเลือกซื้อกล้อง total station สักตัว

หมายเหตุ: เป็นเพียงความคิดเห็นส่วนตัว (จากประสบการณ์ และความเข้าใจส่วนตัว) นะครับ และไม่ขอเสนอว่า นี่คือหลักการที่ถูกต้องจนถึงกับต้องตั้งเป็นทฤษฎีตายตัว เพื่อเอาไว้ใช้ในการเลือกซื้อ…แต่ผู้เขียนคาดหวังเอาไว้ว่า บทความนี้น่าจะเป็นแนวทางพอสังเขปสำหรับท่านใดที่มีความประสงค์จะซื้อกล้อง Total Station ให้ถูกกับลักษณะงานและงบประมาณที่มีอยู่ ส่วนท่านที่มีเงินถุงเงินถัง เหลือกิน เหลือใช้…ท่านผ่านสายตาจากบทความนี้ไปก็ได้ครับ

กล้อง Total Station ถูกนำเสนอสู่ตลาดงานสำรวจรังวัด มากมายหลายยี่ห้อ หลากหลายออปชั่น ให้เลือกซื้อหา สนนราคา (ทุกยี่ห้อ) ไปตาม Accuracy ของตัวกล้อง Total Stationที่อ่านได้ ซึ่งมีขนาดความคลาดเคลื่อนเบี่ยงเบน (deviation) ทางมุมตั้งแต่ 0.5″ 1″ 2″ 3″ 5″ 6″ 7″ 9″ (มีเกิน 10″ ในบางรุ่น บางยี่ห้อ) โดยที่ค่า Accuracy มีค่าเบี่ยงเบนน้อย ราคาก็ยิ่งสูงขึ้น เป็นลำดับ

การพิจารณาเลือกค่า Accuracy ที่จะใช้อย่างเหมาะสมสำหรับงานสำรวจฯ (โดยตัดออปชั่นเสริม ลูกเล่นทั้งหลายออกไปก่อน) โดยผู้เขียนขออนุญาติยกตัวอย่างงานสำรวจฯ มาอธิบายประกอบ เพื่อให้เข้าใจถึงถึงวัตถุประสงค์ของงาน และเกณฑ์การยอมรับ ได้ถูกต้องมากยิ่งขึ้น

หลักการเลือกกล้อง Total Station คือเลือกใช้ให้หมาะสมกับงานนั้นๆ ดังนี้

 

กล้อง total station กับงานสำรวจเหมือง

งานสำรวจฯเหมืองแร่ (Mining Survey):
Set out (Staking) และ Pick up…2 งาน หลักประจำวัน กับพื้นที่ๆ มีการเคลื่อนย้ายมวลดิน หิน ทรายอยู่ตลอดเวลา กล้อง Total Stationที่มี Accuracy ขนาด 7″ และ 9″ เป็นขนาดที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในลักษณะดังกล่าว การวางตำแหน่ง ให้แนวหลุมเจาะฯ, วางไลน์แนวเกรด, การเก็บจุด (spot), สอบกองปริมาตร…ความคลาดเคลื่อนทางมุมของกล้อง 7″ และ 9″ ที่เกิดขึ้นอยู่ในเกณฑ์ยอมรับทั้งสิ้น

แต่ที่ผู้เขียนได้พบเห็นส่วนใหญ่ กล้อง total station ที่ถูกใช้งานในเหมืองแร่ต่างๆ ล้วนมี Accuracy ขนาด 1″ถึง 3″ ทั้งสิ้น (เข้าใจได้ว่า เหมืองแร่มีทุนทรัพย์เยอะ ซื้อกล้อง Total Stationราคาแพงๆ มาใช้ก็ได้)…กล้อง Total Stationความละเอียดขนาดนี้ แต่ใช้ให้พนักงานสำรวจฯ ไปเดินเก็บกองเช็คปริมาตร เก็บจุดกันมาหยาบๆ (จุดตั้งอ่านจำนวนน้อย)…งานที่ได้มา เขาเรียกว่า ‘เสียดายของ’ ครับ

กล้อง Total Station สำรวจภูมิประเทศ

งานสำรวจฯสภาพภูมิประเทศ (Topographic Survey):
ถ้าตัดเรื่องงานสำรวจฯวงรอบระยะไกลๆออกไป (ยุคนี้ให้ GPS ทำหน้าที่วางจุดออก/บรรจบให้แทนกันแล้ว ประหยัดทั้งเวลา และแก้ปัญหาเรื่องความคลาดเคลื่อน) การเลือกขนาด Accuracy ของกล้อง Total Station เหมือนกับงานสำรวจเหมืองแร่ครับ กล้อง Total Station ที่มี Accuracy ขนาด 7″ และ 9″ เป็นขนาดที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานสำรวจฯเส้นชั้นความสูง ภูมิประเทศ

 

กล้อง total station กับงานสำรวจถนน

งานสำรวจฯถนน (Routway Survey):
ถ้าจะใช้กล้อง Total Station แทนการใช้กล้องระดับ ในการเช็คแนว cross section การเลือก Accuracy ขนาด 5″ หรือ 7” กำลังพอดีครับ (ถ้าเป็นงานถนนทั่วไป Accuracy ขนาด 9″ ก็สามารถใช้ได้)….ในงานถนน ส่วนใหญ่จะใช้กล้องระดับทำการอ่านสำรวจฯแนว cross section หรือหน้าดิน และเป็นที่ทราบกันดีว่าการคำนวณงานระดับ สามารถอ้างอิงความถูกต้องได้ในระดับ ‘มิลลิเมตร’…แต่…ไม่มีบริษัทรับเหมางานถนนที่ไหน สั่งแก้ไขปรับแก้แนวเกรดในระดับ 1-2 เซนติเมตร หรอกครับ….ในหน้างานจริง ลักไก่กันทั้งนั้น บางที่จัดหนัก เกิน 10 เซนติเมตรขึ้นไปก็มี (มีเยอะ) ถ้าเอาสัญญากับแบบดีไซน์มากาง แล้วตรวจสอบที่ Station กันเดี๋ยวนั้น ก็จับไก่กันได้ทั้งเล้า…เวลาพูดกับผู้ตรวจงาน เขาจะพูดกันว่า ‘มันอยู่ในเกณฑ์ ที่ยอมรับได้’
* ในกรณี งานระดับรันย์เวย์สนามบิน (ค่าระดับเสมอกันหมด) ถ้าเลือกที่จะใช้กล้อง Total Station แทน การใช้กล้องระดับ ต้อง เลือก Accuracy ขนาด 1″- 3” ถือว่าใช้ได้ อย่าอ่านไกลเกินกว่า 50 ม…ผู้เขียนเคยเห็นบาง บ.รับเหมาฯ ลากตัว 9″ เข้ามาเช็คงานระดับในรันเวย์ (ยาว 4-5 กิโลเมตร กับสภาพพื้นผิวรันเวย์ร้อนๆ ไอร้อนระยิบ ระยับ) พี่แกอ่านเป้ากับโพล ที่ระยะเกิน 500 เมตรขึ้นไป น่าตาเฉย…โอววว ขั้นเทพ จริงๆ…(ผู้เขียน มิหาญกล้าเช่นนั้น…Error บาน)

 

กล้องสำรวจกับงานสำรวจฯก่อสร้าง

งานสำรวจฯก่อสร้าง (Construction Survey):
ผู้เขียน ไม่ทราบว่าท่านใด คือชาวสารขันฑ์คนแรก ที่เป็นผู้เรียกชื่อกล้องโททอล สเตชั่น ว่า “กล้องไลน์” (ราชบัณฑิตยสถาน ให้ชื่อว่า “กล้องประมวลผลรวม”…ก็ยังพอฟังได้มากกว่าโน๊ตบุ๊ค ที่เรียกว่า ‘คอมพิวเตอร์วางตัก’) … การเรียกว่า “กล้องไลน์” ถูกเรียกในงานสำรวจฯที่เกี่ยวข้องกับสิ่งปลูกสร้าง ซึ่งแต่เดิมในงานก่อสร้างต่างๆ นิยมใช้กล้องวัดมุม Theodolite + เทปลาก (ยุคถัดมาใช้ EDM ในการวัดระยะทาง แทนการใช้เทป) ให้ตำแหน่ง หรือวางไลน์ ให้แนว Offset ฯลฯ … พอมาถึงยุค กล้องโททอล สเตชั่น ซึ่งมีความสะดวกสบายในการใช้งานมากกว่า เพียงแค่มีคนไปเดินล่อเป้าปริซึม เข้า-ออก ตามมุม+ระยะ ที่ต้องการ…ก็เลยเรียกกันว่า “กล้องไลน์”

กล้องประมวลผลรวม ได้เข้ามามีบทบาทในการกำหนดตำแหน่งต่างๆ อาทิ แนวขุด-แนวถม ตำแหน่งตอกเสาเข็ม และอื่นๆ…ความละเอียดทางมุม Accuracy ของกล้องโททอล สเตชั่น ที่เหมาะสมกับงานลักษณะเช่นนี้ คือ 7″ ถึง 9″ (ถ้าซื้อ 7″ ลงมา ผู้เขียน ‘เสียดายของ’ แทน สำหรับงานลักษณะนี้)
* ตัวอย่าง การให้ตำแหน่งจุดตอกเสาเข็ม กล้อง Total Station สามารถวางตำแน่งจุดตอกได้ในระดับความคลาดเคลื่อนที่น้อยกว่า 1-2 ซม. แต่หัวเสาเข็มที่จะตอกลงไปมันใหญ่กว่าค่าดังกล่าวมาก หรือ งานกำหนดตำแหน่งฐานราก ฐานตอม่อ ถ้าการตีแปลนเกินไป 1-3 ซม. ถือว่าใช้ได้ครับ (ในความเป็นจริงก็เกินกว่านี้)

 

 

งานสำรวจทางวิศวกรรม (Engineering Survey):
บางท่านจัดเข้าไปอยู่ในงาน Construction Survey แต่ผู้เขียน (ส่วนตัว) มีความเห็นว่า งานในลักษณะเช่นนี้ เป็นงานที่ต้องการความถูกต้อง แม่นยำสูง อาธิ การวางตำแหน่งหัวน๊อต กำหนดตำแหน่งแนวท่อ (Piping) และงานลักษณะนี้ยังรวมถึง การเช็คสอบตำแหน่งศูนย์ดิ่ง, การยุบตัว, พองตัว, ความโค้ง ฯลฯ ความแม่นยำทางตำแหน่งและระดับ ถือเป็นเรื่องที่สำคัญมาก

* ตัวอย่างที่ชัดเจน ที่ผู้เขียนเคยประสบด้วยตนเอง คือการก่อสร้าง และตรวจสอบช่องลิฟท์…ชั้น 1 ถึง 5 เข้าศูนย์ดิ่งตามแบบ จากชั้น 6 ขึ้นไป เริ่มคลาดเคลื่อนไปทีละ 0.5 ซม. และสะสมไปเรื่อยๆ จน ต้องมีการแก้ไขกันขนานใหญ่ ขายช่วงผู้รับเหมากันเลยทีเดียว (ตามด้วยการปลดวิศวกรผู้ควบคุมงาน) งานกำหนดตำแหน่งช่องลิฟของตึกนั้น การตรวจสอบศูนย์ดิ่ง จะต้องทำกันอย่างละเอียด ทีละชั้นๆ ไม่เกิน และไม่ขาดจากแนวดิ่งที่กำหนด

การตรวจสอบศูนย์ดิ่งของตัวอาคาร หรือตึกสูง คือการตรวจสอบว่าตึกหรืออาคาร ได้ถูกสร้างขึ้นตามแบบหรือไม่ ตรงหรือเอียงอย่างไร เท่าไหร่ ฯลฯ (สมัยก่อน ถ้าความสูงไม่กี่ชั้น ไม่มีลมแรงๆ เขาใช้เส้นเอ็นกับลูกดิ่งใหญ่ๆ ในการตรวจสอบศูนย์ดิ่ง) แต่เมื่อสิ่งก่อสร้างมีขนาดความสูงมากๆ จึงมีการนำกล้อง Total Station มาใช้ในงานสำรวจฯลักษณะเช่นนี้ ความละเอียดที่ควรนำมาใช้ คือ 1″ หรือ 2″ ครับ (0.5 จะดูเทพเกินไป) เกินกว่านี้ ไม่แนะนำ
* เท่าที่ผู้เขียนได้พบเห็นส่วนใหญ่ บ.รับเหมาฯชาวสารขันฑ์ มักจะนิยมเอากล้อง Total Station 5″ มาใช้ในงานลักษณะนี้ กับคำพูดที่ว่า “ใช้ได้สบาย” (พอเกิดปัญหาขึ้น ก็ ปัด/โทษ/อ้าง ?)…กล้องที่มีความละเอียดทางมุม 5″ หรือ 6″ มันอยู่ตรงกลางระหว่าง 1″ และ 12″ หรือไม่อย่างไร? …. บริษัทรับเหมาฯส่วนใหญ่ จึงนิยมเลือกซื้อ เพราะเข้าใจไปว่า มันจะครอบคลุมการใช้งาน ทุกๆงาน ในงานสำรวจ

 

การรังวัดสอบเขตแปลงที่ดิน (Land Cadastral Survey):

เราเรียกงานในลักษณะเช่นนี้ง่ายๆว่า งานสำรวจรังวัดโฉนดที่ดิน…เพื่อให้เห็นภาพงาน ขอยกตัวอย่าง;

นาย ก. มีที่ดิน ติดกับ นาย ข. และ นาย ค…โดยเขตต่อแดนทั้งหมด อยู่ในตำแหน่งที่เข้าใจ และเป็นที่รับรู้กันทั้ง 3 ฝ่ายเช่น มุมรั้ว เสาหรือหลักไม้ โคนต้นไม้ใหญ่ กำแพง ฯลฯ และนาย ก., ข. และ ค. มีความประสงค์ที่จะทำการรังวัดเพื่อออกโฉนดในแปลงที่ดินของตนเอง เพื่อให้ถูกต้องตามกฎหมาย และได้ติดต่อไปที่ สำนักงานที่ดินอำเภอ เพื่อขอทำการรังวัดแปลงที่ดินดังกล่าว หลังจากทางที่ดินอำเภอ ทำการตรวจสอบสิทธิ์ถือครองต่างๆ ถูกต้องเรียบร้อยแล้ว ก็จะส่งเจ้าหน้าที่รังวัด มาทำการวางหมุดโฉนด หรือหลักเขต โดยทุกๆ ตำแหน่ง จะต้องมีเจ้าของที่ดินทั้ง 3 ฝ่ายมาชี้ตำแหน่ง ร่วมกัน และหลังจากนั้นก็ทำการรังวัดที่หมุดหลักเขตที่ปักไว้แล้ว ต่อไป

ประสบการณ์ส่วนตัว: เวลาที่เจ้าของที่ดินพูด ฟังดูเหมือนง่ายๆ “ตรงนั้นงัย” “โค่นต้นไม้ต้นนั้น” “อยู่ตรงนั้น (ชี้มือไปที่ลานโล่งๆ)”…เป็นที่ทราบกันดีว่า ในงานสำรวจรังวัด เวลาเราพูดถึงตำแหน่ง เราจะพูดถึงตำแหน่งที่แท้จริง ที่ต้องการทำการรังวัด มีการทำเครื่องหมายไว้ ปักไม้ ตอกหมุด ฯลฯ แต่กับคำว่า “ตรงนั้น, แถวๆ นั้น, อยู่ประมาณนั้น”…เราไม่รู้หรอกครับว่า มันอยู่ตรงไหนกันแน่ พอบอกให้มาชี้จุดตำแหน่งจริงๆ ในระยะไม่เกิน 1 ฝ่ามือ ก็ชี้กันไม่ถูก พอคนนึงชี้ล้ำมาแค่นิ้วสองนิ้ว ก็เถียงกันก็มี (เคยมีเหตุการณ์ชกต่อยกัน ก็มี) และยิ่งประเภทมีต้นไม้ใหญ่ใช้เป็นแนวเขต (มีเยอะในชนบท)…พอถามไปว่า จะให้ปักหมุดตรงตำแหน่งไหน หน้าหรือหลัง หรือ ด้านข้าง (ลำต้นมีลักษณะ กลมๆ) เท่านั้นล่ะ เริ่มถกเถียงกัน วุ่นวายขายปลาช่อน (แต่แรกเริ่มเดิมที ต้นไม้ มันยังเป็นต้นเล็กๆ พอหลายปี ผ่านไปมันใหญ่ขึ้น)…สุดท้าย ได้ขุดออก แล้วปักหมุดลงไป ตรงกลางที่เคยเป็นลำต้นก็มี (*_* ” )

* สำหรับการรังวัดแปลงที่ดินด้วยกล้อง Total Station ความละเอียดทางมุมขนาด 3″ ถึง 5″ เป็นขนาดที่ใช้ได้ดีครับ งานวงรอบยังอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ครับ
* เมื่อ 3-4 ปีก่อน ผู้เขียนเคยเห็นเจ้าหน้าที่ ที่ดินทางภาคอีสาน เขาใช้แค่ กล้องมุม+เทปลาก และในช่วงปีเดียวกันนั้น ที่ภาคใต้ ผู้เขียนเห็นพนักงานที่ดินอำเภอที่นั่น เขาเล่นใช้ RTK-GPS เลยครับ เอาไปอ่านหมุดโฉนด ในสวนยางหน้าตาเฉย ผู้เขียนถามไปว่า Base ของ จีพีเอส ตั้งอยู่ที่ไหนครับ…เจ้าหน้าที่เขาตอบว่า อยู่ที่ทำการฯ ห่างออกไปราว 20 กิโลเมตร…โอววว เทพ จริงๆ (Garmin 60CSX ของผู้เขียน ยังจับดาวเทียมได้แค่ 4-5 ดวง ในสวนยางทึบๆ)…ทำไปได้ยังงัย เนี่ย O_O

มีโอกาสจะหาเวลามา รีวิว งาน GPS ที่ถูกต้องในเกณฑ์ของงานสำรวจ ครับ…สมัยนี้ เอะ อะ อะไร ก็ RTK-GPS (L2) เสมือนหนึ่ง เป็นอุปกรณ์ครอบจักรวาล? … ว่ากันไปตามใบโบชัวร์ หรือคู่มือ ที่มากับตัวเครื่อง (เขียนไว้แบบ เทพๆ)…แต่ในความเป็นจริง มันไม้ได้เทพอย่างนั้น น่ะสิ ??? … โดยเฉพาะ เมื่อต้องทำการสำรวจฯห่างไกลออกมาจากตัวสถานี Base Station

 

 

การสำรวจรังวัดโครงข่ายสามเหลี่ยม (Triangulation Network Survey):

ปัจจุบัน การสำรวจรังวัดโครงข่ายสามเหลี่ยมด้วยกล้องวัดมุม+EDM หรือการใช้กล้องโททอล สเตชั่น+Multi prism ในระยะทาง 5 ถึง 100 กิโลเมตร น่าจะสูญหายไปหมดแล้ว? ภายหลังการเข้ามาแทนที่ของเครื่องมือสำรวจรังวัดดาวเทียมด้วย GPS ซึ่งมีความถูกต้องทางตำแหน่ง และระยะทางมากกว่า

หลักการในงานสำรวจรังวัดโครงข่ายสามเหลี่ยม: โดยเริ่มจากเส้นฐาน (Base Line) ที่ทราบ ‘ความยาว’ และรู้ทิศทางอาซิมัท (จากการรังวัดทางดาราศาสตร์) จะสามารถคำนวณหาตำแหน่งพิกัด ได้จากการคำนวณความยาวด้านที่เหลือ โดยใช้หลักการคำนวณทางเรขาคณิต

กล้องธีโอโดไลท์ (ไม่เคยได้ยินว่าใช้กล้องโททอล สเตชั่นในงานสำรวจฯประเภทนี้?) ที่นำมาใช้ควรมีค่า Diviation ต่ำที่สุด ความคลาดเคลื่อนทางมุม เป็นสิ่งที่สำคัญอย่างยิ่ง เพราะเป็นการรังวัดที่มีระยะทาง (ไกล) เป็นตัวผันแปร…การวัดมุมผิด หรือ อ่านมุมผิด หรือ จดค่ามุมผิด

1 ลิปดา (1 minute) จะมีค่าความคลาดเคลื่อนทางมุม เท่ากับ 0.0002908 เมตรต่อเมตร
– ถ้าการวัดมีระยะทาง 100 เมตร ค่าความคลาดเคลื่อนทางมุม จะเท่ากับ 0.0002908 x 100 = 0.029=>0.029×100 = 2.9 เซนติเมตร
– ถ้าการวัดมีระยะทาง 1,000 เมตร (1 กิโลเมตร) ค่าความคลาดเคลื่อนทางมุม จะเท่ากับ 0.0002908 x 100 = 0.029=>0.029×1,000 = 29 เซนติเมตร
– ถ้าการวัดมีระยะทาง 10,000 เมตร (10 กิโลเมตร) ค่าความคลาดเคลื่อนทางมุม จะเท่ากับ 0.0002908 x 100 = 0.029=>0.029×1,000 = 2.90 เมตร

ขอขอบคุณข้อมูลจาก
http://geomatics-tech.blogspot.com/2011/12/total-station.html