การพัฒนาและการประยุกต์ใช้กล้องวัดมุม (Theodolite )
Theodolite คือเครื่องมือสำรวจที่ใช้วัดมุมแนวราบและแนวดิ่ง ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายทั้งในงานภาคสนามและการทดลองทางวิทยาศาสตร์ ในระยะหลังได้มีการพัฒนา Theodolite แบบภาพถ่าย (Photo Theodolite) และ Theodolite แบบวิดีโอ (Video Theodolite) ทำให้บันทึกข้อมูลได้ละเอียดขึ้น พร้อมประมวลผลผ่านระบบดิจิทัล ทั้งนี้เพื่อรองรับการ ตรวจสอบโครงสร้างทางวิศวกรรม และ การติดตามธรณีวิทยา ชนิดต่าง ๆ ตั้งแต่สะพาน เขื่อน อาคารสูง ไปจนถึงพื้นที่ลาดชัน
Image-Assisted Total Stations (IATS) นับเป็นอีกก้าวสำคัญของเทคโนโลยี Theodolite รุ่นใหม่ เพราะผสาน ระบบกล้องถ่ายภาพ เข้ากับ Robotic Total Station (RTS) ทำให้ติดตามการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างได้แบบเรียลไทม์และได้ข้อมูลที่แม่นยำ
วิวัฒนาการของ Theodolite
ยุคก่อนปี 1940
Photo Theodolite เริ่มต้นจากการพัฒนาโดย Aime Laussedat บิดาแห่ง Photogrammetry ซึ่งประดิษฐ์กล้องถ่ายภาพทางอากาศเครื่องแรกตั้งแต่ปี 1851
ระหว่างปี 1941-1980
มีการใช้ Electronic Eye สำหรับการเล็งเป้าหมายอัตโนมัติ รวมถึงการประยุกต์ Theodolite แบบอิเล็กทรอนิกส์ในงานสำรวจและการทหาร
ระหว่างปี 1981-1990
เริ่มผสาน เซ็นเซอร์ CCD เพื่อตรวจจับภาพและคำนวณค่ามุมได้แบบอัตโนมัติ
เกิดวิดีโอ Theodolite รุ่นแรกอย่าง Kern E2-SE และ Wild TM3000V
ระหว่างปี 1991-2000
พัฒนา Automated Target Recognition (ATR) ให้ Theodolite เล็งเป้าหมายอัตโนมัติ
เปิดตัว Total Station ควบคุมอัตโนมัติ เช่น Geodimeter 4000
ตั้งแต่ปี 2001 เป็นต้นมา
การเปิดตัว Image-Assisted Total Stations (IATS) ผสานการทำงานระหว่างกล้องดิจิทัลกับ Theodolite อัจฉริยะ
แบรนด์หลักอย่าง Trimble, Leica, Topcon ต่างพัฒนารุ่นที่บันทึกวิดีโอ ถ่ายภาพ และระบุตำแหน่งพร้อมกัน
3. การประยุกต์ใช้ Theodolite แบบภาพถ่ายและวิดีโอ
การตรวจสอบโครงสร้างทางวิศวกรรม (Structural Monitoring)
เฝ้าระวังการทรุดตัวและการเคลื่อนของสะพาน เขื่อน อาคารสูง ด้วยความแม่นยำระดับมิลลิเมตร
การติดตามธรณีสัณฐาน (Geo-Monitoring)
ตรวจสอบการเคลื่อนตัวของหน้าผา ภูเขา และดินถล่ม โดยอาจใช้ร่วมกับ GNSS และโดรน
การสำรวจพื้นที่และงานก่อสร้าง (Surveying and Construction Monitoring)
วัดความเปลี่ยนแปลงของระดับพื้นดินก่อนและระหว่างการก่อสร้าง รวมถึงการตรวจสอบแนวถนนและรางรถไฟ
การวิจัยทางอุตสาหกรรม (Industrial Measurement Systems)
ตรวจสอบการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรหรือวัตถุระหว่างกระบวนการผลิต
การพัฒนา Theodolite ยุคใหม่
Theodolite ในยุคปัจจุบันถูกยกระดับให้ทำงานได้มากกว่าการวัดมุม โดยมีการเพิ่มฟังก์ชันด้าน การตรวจจับภาพ การวิเคราะห์ และการประมวลผล แบบเรียลไทม์ อาทิ
Automated Target Recognition (ATR): เล็งเป้าหมายอัตโนมัติ
Image Processing: ประมวลผลและวิเคราะห์ข้อมูลภาพ
Real-time Data Processing: คำนวณการเปลี่ยนแปลงแบบทันทีทันใด
GNSS Integration: ผสานข้อมูลตำแหน่งจากดาวเทียมเข้ากับการวัดของ Theodolite
สรุป: การวิวัฒนาการ Theodolite สู่รูปแบบ Photo และ Video Theodolite ช่วยยกระดับทั้งด้านความแม่นยำและประสิทธิภาพในการตรวจสอบโครงสร้าง พร้อมเอื้อให้งานสำรวจและวิศวกรรมโครงสร้างได้ข้อมูลที่ครบถ้วน ทั้งมุม ระยะทาง ภาพถ่าย และวิดีโอในเครื่องเดียว จึงถือเป็นก้าวสำคัญของงานสำรวจในปัจจุบัน
