إن إنتاج النماذج ثلاثية الأبعاد للمناطق الحضرية انطلاقاً من الصور الجوية يعتبر ذا منفعة كبيرة للشركات والمكاتب الهندسية الصغيرة. والمشكلة الأساسة هي الكلفة الباهظة لمحطات عمل المساحة التصويرية الرقمية التجسيمية Digital Photogrammetry WorkStations (DP
WS) التي تستخدم حالياً لإنتاج هذا النوع من النماذج، بالإضافة إلى الخبرة الجيدة المطلوبة للعمل مع هذه المحطات. في هذه الدراسة، نقترح حلاً بديلاً لإنتاج النماذج ثلاثية الأبعاد للمناطق الحضرية باستخدام مزدوج تجسيمي Stereoscopic pair من الصور الجوية، برنامج للمساحة التصويرية القريبة وتطبيقات النمذجة ثلاثية الأبعاد المتوافرة في بعض برمجيات نظم المعلومات الجغرافية (GIS). تتميز برامح المساحة التصويرية القريبة بسهولة الاستعمال والكلفة القليلة مقارنةً بالـ DPWS وسنستخدمها في دراستنا للحصول على ارتفاعات العناصر في المنطقة المدروسة. أما نظم المعلومات الجغرافية فإنها ستستخدم لإنتاج الخارطة ثنائية الأبعاد انطلاقاً من الصور الجوية. هذه الخارطة, ستستخدم لاحقاً مع بيانات ارتفاعات العناصر من أجل توليد النموذج ثلاثي الأبعاد للمنطقة المدروسة.
تعد النماذج ثلاثية الأبعاد للمواقع و المنشآت الأثرية ذات أهمية كبيرة في مجال علم الآثار و في مجال السياحة الرقمية, فهذه النماذج تساعد المختصين في علم الآثار على توثيق الموقع الأثري و تحليل العلاقات بين مكوناته. كما تعد عامل جذب سياحي يمكّن السياح من
زيارة المواقع الأثرية و الاطلاع على التراث الثقافي عن بعد بشكل افتراضي.
تهدف هذه الدراسة لاقتراح منهجية لاستخدام بعض إمكانيات نظم التصميم بمعونة الحاسب و نظم المعلومات الجغرافية في بناء قاعدة بيانات مكانية و دلالية للمواقع الأثرية و نمذجتها بالأبعاد الثلاثة. يمكن لمستخدمي هذه القاعدة الحصول على كل المعلومات التي تخص مكونات الموقع الأثري و الإبحار فيه بفضل توفر إمكانية توليد الحركيات Animations في نظم المعلومات الجغرافية. سيتم تطبيق هذه المنهجية على موقع رأس شمرا الأثري الواقع في محافظة اللاذقية. و هنا تم الحصول على البيانات المكانية الخاصة بالموقع من مخطط رفع طبوغرافي منجز في العام 2004 و إدخالها في بيئة نظم المعلومات الجغرافية بعد معالجتها. ثم سيتم استخدام إمكانيات برنامج نظم المعلومات الجغرافية ArcGIS من أجل إنجاز نظام المعلومات الآثاري للموقع و نمذجته مع القصر الملكي بالأبعاد الثلاثة.
عرِضت في هذا البحث نتائج الأسلوب متعدد الصور من خلال تطبيق عملي يتضمن بناء نموذج ثلاثي الأبعاد لواجهة أثرية في حصن سليمان في منطقة صافيتا. استخدمنا صوراً رقمية تم الحصول عليها باستخدام آلة تصوير رقمية نوع Kodak 8MP و هي آلة تصوير رقمية ذات ذات دقة تم
ييز Resolution مناسبة لأعمال التوثيق الدقيق. و لإنجاز النمذجة، استُعين ببرامج مستخدمة على نطاق واسع من قبل المهتمين بالتوثيق الصوري ثلاثي الأبعاد للمنشآت الأثرية.
إن الهدف الرئيسي لهذا البحث هو استكشاف إمكانيات آلات تصوير الفيديو منخفضة التكاليف في حل مسألة النمذجة ثلاثية الأبعاد للمنشآت الأثرية الضخمة. و كما نعلم, فإن اقتطاع الصور اللازمة لأي مشروع مسح تصويري هو مسألة جوهرية. لأن كلفة المشروع و المدة الزمنية
اللازمة لإنهائه تعتمدان على طريقة اقتطاع هذه الصور. و عادةً ما يتم التقاط هذه الصور واحدةً فواحدة بحيث تظهر كل نقطة من نقاط العنصر المصور على صورتين على الأقل. هذه العملية تستغرق الكثير من الوقت و خاصةً في المشاريع التي تهدف إلى نمذجة المشاهد المتسعة. من ناحية أخرى, نعلم أن تسجيل الفيديو هو عملية بسيطة نسبياً و تستغرق وقتاً أقل من ذلك المطلوب لالتقاط الصور بالطريقة التقليدية. و منه, سيكون من المفيد اقتراح منهجية للاستفادة من تسجيلات الفيديو كمصدر للصور اللازمة لتوليد النماذج ثلاثية الأبعاد.
في هذه الدراسة سنختبر إمكانيات آلتي تصوير فيديو, واحدة تجارية مستقلة و أخرى مرفقة مع هاتف نقّال و ذلك من أجل اقتطاع الصور اللازمة لنمذجة عناصر ضخمة نسبياً. من الملاحظ أن دقة التمييز الهندسية للقطات المقطتعة من تسجيلات الفيديو باستخدام الهواتف النقالة أو التجارية المستقلة (مقارنةً بآلات الفيديو الاحترافية) هي أقل بكثير من دقة التمييز الخاصة بالتقاط الصور العادية. و بالتالي, فإن النماذج ثلاثية الأبعاد الناتجة من هذه القطات ستكون جيدة من أجل التطبيقات التي لا تتطلب دقةً عالية.
تعتبر النمذجة ثلاثية الأبعاد لشبكات الخدمات العامة من الوسائل الهامة في تصميم الشبكات وتنفيذها وإدارتها وصيانتها فيما بعد. تواجهنا أثناء عملية النمذجة مجموعة كبيرة من العمليات والإجراءات للوصول إلى النموذج النهائي الصحيح.
يقترح البحث المقدم منهجية
نصف آلية لنمذجة شبكات البنى التحتية بشكل ثلاثي الأبعاد في بيئة أنظمة المعلومات الجغرافية GIS. تستند هذه المنهجية على باني النماذج في برنامج ArcGIS لأتمتة المهام عن طريق تطوير أداتين لأتمتة بناء الشبكات ثلاثية الأبعاد. حيث تمثل الأداة الأولى أداة لإنشاء طبقة حفر تفتيش ثلاثية الأبعاد (3D Manhole) انطلاقاً من طبقة نقاط. أما الأداة الثانية فهي عبارة عن أداة لإنشاء طبقة أنابيب ثلاثية الأبعاد (3D Pipe). وقد تم بناء خوارزمية عمل بالإضافة لتصميم واجهة رئيسية لكلتا الأداتين (واجهة المستخدم). تم تخزين هذه الأدوات ضمن صندوق أدوات خاص (Toolbox) أطلقنا عليه اسم " 3D Manhole & Pipe.tbx".
تمثل المنهجية المقترحة وسيلة سهلة وفعالة في بناء نماذج الشبكات3D، وتسمح الأدوات المطورة بتنفيذ مجموعة من العمليات الضرورية واللازمة لبناء الشبكات ثلاثية الأبعاد.
