צילום ומיפוי תרמי מהאוויר

מצלמות תרמיות קרקעיות קיימות כבר שנים רבות וניתן למצוא אותן בתעשיות בטחוניות, בענף האינסטלציה, הבניה ועוד.
בשנים האחרונות, עם התפתחות תחום כלי הטיס הבלתי מאויישים והגברת הביקוש, התחילו לצאת לשוק מצלמות תרמיות מוטסות וייעודיות לסגמנט ה-(UAV  (Unmanned aerial vehicle.

טכנולוגיות אלו, הפועלות יחד עם תוכנות עיבוד תמונה מתקדמות, מאפשרות לנו לקבל תובנות מיוחדות אשר אינן נראות לעין האנושית כמו בצילום סטילס או וידאו רגיל.

בכתבה שלפניכם, נסביר כיצד בעזרת צילום תרמי מגובה הרחפן אנו מצליחים למפות צמח הסובל מחוסר במים, לאתר סדק בשלד בטון ולבצע פיקוח תקופתי לפאנלים סולאריים.

קרדיט לתמונה: www.dji.com

מהו צילום תרמי?

קרינה אינפרא-אדומה (IR) היא קרינה אלקטרומגנטית המתאפיינת באורך הגל ארוך משל האור הנראה (תמונת RGB), אך קצר משל קרינת מיקרוגל.
כל עצם על פני כדור הארץ, ובפרט גוף האדם, בעלי חיים וצמחים פולטים קרינת חום בתחום זה.
גם לחומרים שאינם חיים או צומחים כמו בטון, מתכת או סלעים, קיימת "חתימה ספקטרלית" ייחודית.

צילום תרמי הוא צילום מבוסס חום (טמפרטורה). החיישן התרמי אשר נמצא במצלמה, מודד החזרה של קרינה אינפרא אדומה המוחזרת מאותם עצמים על פני השטח. וכך מאפשר לנו לזהות ולמפות מהאוויר חתימה תרמית של אובייקטים רבים על פני שטח גדול.

חומרים שונים רמות פולטים חום שונה (צילום: FLIR)

אילו שימושים קיימים למיפוי וצילום תרמי מהאוויר

לצילום ולמיפוי ממבט על יתרונות רבים אותם סקרנו כאן בבלוג בעבר, אך במקרה שנרצה לדעת נתונים רדיומטרים של שטח או מבנה, צילום תמונה רגילה (RGB) אינו מספיק.

בניגוד לדעה הרווחת שצילום תרמי יעיל רק לשעות הלילה (בעיקר לצרכי אבטחה וזיהוי), תחום המיפוי התרמי עוסק  גם בצילום בשעות היום, בעיקר בפרוייקטים העוסקים בשיקוף רמת האנרגיה/הטמפרטורה הנפלטת מעצמים שונים ומעידה על מצבם ועל עוצמתם.

1. איתור נקודות חמות ומזהמות:

אתרי הטמנת פסולת חוקיים וגם פיראטיים, הם עניין הגורם לבעיות רבות לרשויות בארץ ובעולם. באתרים רבים ברחבי העולם ובמיוחד באתרים בהם הזבל לא מפונה באופן שוטף, מצבורי הפסולת והגזים המסוכנים הנפלטים מהן, מחלחלים לתת הקרקע ויוצרים בעירה תת קרקעית המסכנת את בריאות הציבור ואת מקורות המים והאוויר ויכולה להישאר מתחת לאדמה במשך שנים רבות.

ע"י צילום תרמי מגובה הרחפן, אנו מאתרים את הנקודות החמות בתת הקרקע אשר מקרינות חום על פני השטח ומגיעות לעיתים עד לרמה של 50-60 מעלות C. זאת למרות שבמבט רגיל מוקד החום נראה כמו ערימת פסולת רגילה.

טכנולוגיה זאת מקצרת משמעותית את מלאכת האיתור התת קרקעי למהנדסים סביבתיים בפרוייקטים של איתור ופינוי מוקדי בעירה בתת הקרקע.

בתמונה למטה, איתור מוקדים החשודים בבעירה פנימית באתר הטמנת פסולת בצפון הארץ:

צילום וניתוח תרמי: "מכנף"

 2. חקלאות מדייקת:

צילום תרמי של חלקה חקלאית ע"י מצלמה תרמית רדיומטרית (יכולת הפרדה גבוהה בין טמפרטורות) יוכל לשקף לנו את טמפרטורת הצמח הבודד ואת פוטנציאל משיכת המים ע"י השורשים במיקום מסויים בחלקה.

חיבור של צילום תרמי עם מדידה טופוגרפית הנעשית גם היא ע"י הרחפן באותה גיחה ממש יוכל לשפוך אור על הקשר בין הטופוגרפיה למצב הגידולים, ויסייע למגדלים להתאים את שיעור התשומות (השקייה דישון, ריסוס) בצורה מדוייקת.

נתונים אודות מחסור או עודף בהשקיה עוזרים גם לשמור על הגידולים במצב אופטימלי ולמנוע התבססות של מזיקים או מחלות בשטחים חקלאיים.

בתמונה למטה, צילום שתילי עגבניות בבתי רשת בחבל לכיש:

בצילום  הרגיל  (מימין) רוב המידע הויזואלי נחסם ע"י מבנה בית הרשת. לעומת זאת, בצילום התרמי (מימין) ניתן להבחין בבירור בפרטים בתוך בית הרשת וכן לקבל אינדיקציה לגבי מצב הצימוח ואיכותו:

צילום: מכנף

3. סקירה הנדסית:

באמצעות צילום תרמי ברזולוציה גבוהה ניתן להבחין בכשלים בבניה, סדקים בבטון בעיות ניקוז, פיצוץ בצינורות ועוד.

במקרים רבים, מתקני תשתיות כמו גשרים, אסדות קידוח ומחצבות ממוקמים במקומות בלתי נגישים כמו נהרות גדולים או בלב ים.

שימוש ברחפן למטרת סקירה הנדסית במתקנים כגון אלו מנגיש את מלאכת הסקירה ומביא את המידע בזמן אמת לגורמים המפקחים בקלות  ובמהירות, תוך שמירה על רמת ביצוע ובטיחות רבה.

בתמונה למטה, חתימה תרמית לא אחידה של משטח בטון.

צילום: מכנף

4. פיקוח מתקנים אנרגטיים( INSPECTION)  :

מתקנים המייצרים ומספקים אנרגיה כמו קווי מתח גבוה, חוות פנלים סולאריים ואנטנות סלולריות דורשים פיקוח מתמיד וכן אחזקה ונקיון שוטפים. מתקנים אלו גם בדרך כלל מתנשאים לגובה רב ומהווים סכנה לסוקרים ולמפקחים המסתכנים בנפילה מגובה או מהתחשמלות.

מתקנים אלו פולטים חום, וכל סטיה מרמת האנרגיה בתקן עלולה ליצור בעיות באספקת אנרגיה.

 POWER LINE INSPECTION   (צילום: FLIR)

שימוש ברחפן בעל יכולות תרמיות יכול למנוע סכנות כאשר המפקח או המהנדס המבצע את הבדיקה נשאר על קרקע בטוחה ומקבל בזמן אמת אינדיקציה מלאה בנוגע למצב המתקן ולאביזרים השונים שבו.

כך ניתן מהאוויר, לאתר פאנל סולארי מושבת או בעיית הולכת חשמל בקווי מתח גבוה הנפרסים לאורך מרחק רב.

SOLAR PANEL INSPECTION קרדיט לתמונה: אתר Freepik, FLIR

 

לפרטים נוספים מלאו את טופס הפניה>>>

Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn