בעידן שבו פרויקטי תשתית מתרחבים אל מתחת לפני הקרקע: ממנהרות תחבורה ועד חניונים תת-קרקעיים ואזורים עירוניים צפופים, האתגר של מדידות מדויקות הופך לקריטי. טכנולוגיות GPS מסורתיות, שמסתמכות על אותות לוויין, נכשלות באזורים אלה בשל חוסר קליטה, מה שמוביל לטעויות, עיכובים ועלויות גבוהות. חברת קו מדידה, המובילה בתחום המדידות והמיפוי בישראל מאז 2012, פיתחה כלי נייד חדשני לאיסוף נתונים באזורים ללא GPS, המבוסס על אוטומציה של מיקום אבסולוטי וקישור לרשתות בקרה. במאמר זה נביא את האתגרים, הפתרון, הטכנולוגיה מאחוריו, מקרי שימוש רלוונטיים ונתונים מהשנים האחרונות, תוך הדגשת החדשנות של החברה. הפתרון לא רק משפר דיוק אלא גם מאיץ תהליכי תכנון וביצוע, כפי שמעידים פרויקטים בישראל בין 2020 ל-2025.

בישראל, שבה פרויקטי תשתית כמו מנהרות הרכבת הקלה בגוש דן או חניונים תת-קרקעיים בתל אביב דורשים מדידות מדויקות, האתגר גדל עקב גידול האוכלוסייה והצורך בפיתוח תת-קרקעי. קו מדידה, באמצעות מחלקת המחקר והפיתוח שלה, מציעה פתרון שמשלב גיאודזיה מתקדמת עם AI, ומאפשרת איסוף ענן נקודות (Point Cloud) בדיוק סנטימטרי ללא תלות ב-GPS.

 

האתגרים במדידות באזורים ללא קליטת GPS

תהליך המדידה באזורים ללא GPS מתחיל בהבנת המגבלות הטכנולוגיות. GPS מסתמך על אותות לוויין, שחוסמים על ידי מבנים, קירות או עומק תת-קרקעי, מה שגורם לאובדן דיוק או כשל מוחלט. בשיטות מסורתיות, מודדים נאלצים להשתמש בכלים ידניים כמו תחנות טוטאל (Total Stations) או סרטי מדידה, שדורשים זמן רב, צוות גדול וסיכונים בטיחותיים. לדוגמה, במנהרות, מדידה ידנית יכולה להימשך ימים ולגרום להשבתת פעילות.

בישראל, האתגר גובר עם פרויקטים כמו מנהרת הכרמל או חניונים תת-קרקעיים בירושלים, שבהם דיוק גיאודטי חיוני למניעת סטיות מבניות. על פי מחקר משנת 2022 של איגוד המודדים הישראלי, כ-25% מהטעויות במדידות תת-קרקעיות נובעות מחוסר סנכרון עם רשתות בקרה חיצוניות. זה מוביל לעלויות נוספות, כפי שקרה בפרויקט מנהרת הרכבת ב-2021, שספג עיכובים בשל בעיות מדידה. הפיתוח של כלים חדשניים, כמו של קו מדידה, נולד מצורך זה, ומתחיל בשלבי מחקר ראשוניים בשנת 2018.

 

הכירו את הפיתוח המיוחד של קו מדידה

פיתוח הכלי הנייד של קו מדידה לאיסוף נתונים באזורים ללא GPS מייצג תהליך איטרטיבי וממושך, ששורשיו בהקמת החברה עצמה. חברת קו מדידה הוקמה בשנת 2012 על ידי מומחים בתחום המדידות והמיפוי, עם התמקדות ראשונית בשירותים מסורתיים כמו מדידות קרקע, גיאודזיה ופוטוגרמטריה. בתקופה זו, החברה זיהתה את הפוטנציאל בשילוב טכנולוגיות מתקדמות כדי להתמודד עם אתגרי מדידה בשטח, כולל אזורים עירוניים צפופים ומבנים תת-קרקעיים שבהם קליטת GPS מוגבלת או אינה קיימת כלל. כבר בשלבים המוקדמים, מחלקת המחקר והפיתוח (R&D) של החברה, החלה לבחון פתרונות חדשניים, כולל כלים ניידים שמסוגלים לאסוף נתונים ללא תלות באותות לוויין.

השלב המשמעותי הראשון התרחש בשנת 2018, עם רכישת חברת "תכנון כבישים ותנועה-גבריאל לוטן מהנדסים", שפעלה למעלה מ-50 שנה בתחום התכנון הפיזי של כבישים, תנועה וניקוז. רכישה זו הוסיפה מומחיות עמוקה בתשתיות, והפכה את קו מדידה לקבוצת חברות המציעה שירותי one-stop-shop, החל ממדידות ראשונית ועד תכנון וביצוע. זה האיץ את הפיתוח של הכלי הנייד, שכן נוספה הבנה מעמיקה יותר בצרכים של פרויקטי תשתית תת-קרקעיים, כמו מנהרות וחניונים, שבהם מדידות מסורתיות דורשות זמן רב וסיכונים בטיחותיים. בשלב זה, הפיתוח התמקד בבניית אב-טיפוס ראשוני ששילב סריקת נקודות (point cloud) עם אוטומציה של מיקום, תוך חיבור לרשתות בקרה חיצוניות כדי להבטיח דיוק אבסולוטי.

בשנת 2020-2021, בעקבות גידול הביקוש לפרויקטי תשתית בישראל, כולל הרחבת רשת הכבישים והרכבות, הושק אב-טיפוס מתקדם יותר. הכלי שילב סורקי לייזר (LiDAR) ניידים עם יחידות מדידה אינרציאליות (IMU) וגירוסקופים, שמאפשרים חישוב תנועה יחסית ויצירת מפות בזמן אמת. תקופה זו כללה בדיקות שטח ראשוניות, שבהן נבחנה היכולת של הכלי להתמודד עם סביבות ללא GPS, כמו מנהרות תחבורה. עד שנת 2023, הכלי שודרג משמעותית עם שילוב מנוע בינה מלאכותית (AI) לניתוח נתונים בזמן אמת, מה ששיפר את היכולת לזהות ולתקן טעויות אוטומטית. השדרוג כלל גם אינטגרציה עם מערכת SmartKav, פלטפורמה פנימית של החברה שמאפשרת ניהול נתונים חכם ומשולב עם כלי BIM לתכנון דיגיטלי.

בשנת 2024, הכלי קיבל אישורים רשמיים מגופים כמו משרד הבינוי והשיכון ומשרד התחבורה, מה שאפשר את הטמעתו בפרויקטים גדולים. דוגמה בולטת היא פרויקט מיפוי 3,600 ק"מ של כבישים עבור נתיבי ישראל , שכלל מדידות באזורים תת-קרקעיים ומנהרות ללא השבתת תנועה. הגישה האיטרטיבית, הכוללת בדיקות שטח, משוב מלקוחות ושיפורים רציפים, משקפת את מחויבות החברה לחדשנות, עם דגש על התאמה לצרכים מקומיים בישראל. עד 2025, הכלי הפך לחלק אינטגרלי משירותי החברה, תוך תמיכה בפרויקטים כמו דיגיטציה של רשת הכבישים הלאומית, שבה נעשה שימוש בכלים מתקדמים כמו תוכנת Orbit 3D mobile mapping ו-QGIS לשילוב נתונים.

 

הטכנולוגיה מאחורי הפתרון

הכלי הנייד של קו מדידה מבוסס על שילוב מתוחכם של טכנולוגיות גיאודטיות ודיגיטליות, שמטרתן לספק מדידות מדויקות בסביבות מאתגרות ללא תלות ב-GPS. בליבת המערכת עומד סורק LiDAR (Light Detection and Ranging) נייד, שפועל על ידי פליטת קרני לייזר ומדידת הזמן שלוקח לאור לחזור, מה שמאפשר יצירת ענן נקודות (point cloud) תלת-ממדי בדיוק של 1-2 ס"מ. הסורק משולב עם יחידת מדידה אינרציאלית (IMU – Inertial Measurement Unit), הכוללת מאיצים וגירוסקופים לחישוב תנועה יחסית: כיוון, מהירות ותאוצה, גם בתנאי תנועה דינמיים כמו הליכה במנהרה.

כדי להתגבר על חוסר GPS, הכלי משתמש באלגוריתמים של SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), המאפשרים בנייה סימולטנית של מפה ומעקב אחר מיקום המשתמש בתוכה. זה כולל זיהוי תכונות סביבתיות כמו קירות, צינורות או מבנים, וקישורם לרשתות בקרה חיצוניות באמצעות נקודות עוגן  (Control Points), נקודות ייחוס מדודות מראש מחוץ לאזור. חדשנות מרכזית היא האוטומציה של מיקום אבסולוטי באמצעות AI, שמנתחת את ענן הנקודות בזמן אמת: האלגוריתמים מזהים דפוסים, מתקנים סטיות (כמו רעש ממשטחים מחזירי אור) ומשפרים את הדיוק הכולל. זה שונה מכלים מסורתיים כמו תחנות טוטאל, שדורשים התקנה נייחת ומדידה ידנית.

כמובן שיש גם ממשק BIM, המאפשר שילוב הנתונים עם מודלים דיגיטליים תלת-ממדיים של פרויקטים, כולל ניתוחים סטטוטוריים ותכנון תשתיות. תמיכה ב-Big Data מאפשרת עיבוד כמויות גדולות של נתונים, מיליוני נקודות לשנייה, ליצירת דוחות אוטומטיים ומודלים חכמים. מבחינת ביצועים, הכלי מאפשר מדידה במהירות של 100-200 מ"ר לדקה, בהשוואה לשעות או ימים בשיטות ידניות, תוך שמירה על דיוק גבוה גם בסביבות מורכבות כמו מנהרות עם הפרעות אלקטרומגנטיות. היתרון בניידות: הכלי שוקל פחות מ-5 ק"ג, מופעל על ידי אדם אחד ומצויד בסוללה ארוכת טווח, מה שמפחית סיכונים בטיחותיים ומאפשר גישה למקומות צרים. זה הופך אותו לכלי אידיאלי לפרויקטי תשתית בישראל, כמו מיפוי מנהרות הרכבת או חניונים תת-קרקעיים, תוך שילוב עם מערכת SmartKav לניהול נתונים חכם.

הייחודיות של הכלי טמונה בשילוב בין היותו נייד, אוטומציה ותאימות ל-BIM, מה שמבדיל אותו ממתחרים כמו סורקי LiDAR  נייחים. קו מדידה, כחברה ישראלית, מדגישה חדשנות מקומית: מחלקת R&D שלה מפתחת כלים בהתאמה לצרכים ישראליים, כמו התמודדות עם תנאי שטח מורכבים. החדשנות כוללת מנוע AI שמנתח נתונים בזמן אמת, ומאפשר תחזוקה חכמה ללא עצירת פעילות.

בשנים 2020-2025, החברה זכתה בפרויקטים גדולים כמו מיפוי 3,600 ק"מ כבישים לנתיבי ישראל, ששילב את הכלי באזורים תת-קרקעיים. נתונים משנת 2023 מראים ששימוש בכלי הפחית עלויות ב-20%-40% בפרויקטי תשתית. זה משקף את מחויבות החברה לחדשנות, עם שירות one-stop-shop שמשלב מדידה, תכנון ורישום מקרקעין.

 

דוגמאות ונתונים מהשנים האחרונות בישראל

מעבר להתקדמות הטכנולוגית שכבר תוארה, הכלי הנייד הוטמע גם בפרויקטים נוספים שמדגימים את הרבגוניות שלו בתשתיות תחבורה ציבורית. למשל, בשנת 2025, שולב הכלי בפרויקט הרחבת רשת המטרו במטרופולין גוש דן, שם שימש למיפוי תוואי תת-קרקעי מורכב תוך שילוב סריקות לייזר תלת-ממדיות ומודלים גיאודטיים. הפרויקט, בשיתוף עם נת"ע (נתיבי תחבורה עירוניים), כלל ניתוחים מדויקים של תשתיות קיימות כדי למזער הפרעות במהלך החפירה, והוביל לשיפור של 40% ביעילות תהליכי ההפקעה והתיאום בין גופים. נתונים ממקורות ממשלתיים מצביעים על כך שפרויקטים מסוג זה, המשלבים כלים דיגיטליים ללא GPS תורמים להפחתה של עד 28% בעלויות תכנון ראשוני בהשוואה לשיטות קונבנציונליות, כפי שמעידים דוחות תשתית לאומיים משנת 2024.

דוגמה בולטת נוספת היא השימוש בכלי בשלבי הביצוע של פרויקט הרכבת הקלה בחיפה ב-2025, שם אפשר ניהול חכם של תשתיות תת-קרקעיות כולל ניטור מסילות בזמן אמת. הפרויקט, בשיתוף חברות כמו אלקטרה ומנרב, ניצל את יכולות ה-AI של הכלי לזיהוי כשלים פוטנציאליים במסילות תת-קרקעיות, מה שהוביל לצמצום השבתות לא מתוכננות ב-45% וחיסכון משמעותי בתחזוקה שוטפת. בדומה, בפרויקט פארק ההייטק באשקלון, שילב הכלי מיפוי תת-קרקעי עם תכנון תשתיות תחבורה ומסחר, כולל חניונים רב-מפלסיים. כאן, הניתוחים הדיגיטליים אפשרו אופטימיזציה של זרימות תנועה תת-קרקעית, עם ירידה של 32% בסיכוני בנייה עקב זיהוי מוקדם של תשתיות קיימות כמו צנרת וקווים חשמליים.

במקביל, בשיתוף עם נתיבי איילון, הוטמע הכלי כחלק ממערכת ניהול BIM אסטרטגית בפרויקטי תשתית לאומיים ב-2025, כולל הרחבת כבישים עם אלמנטים תת-קרקעיים כמו גשרים ומחלפים. הנתונים מראים ששילוב זה הוביל להאצה של 25% בתהליכי אישור תכניות, הודות למודלים תלת-ממדיים שמאפשרים סימולציות בזמן אמת של השפעות תת-קרקעיות. פרויקטים אלה, המבוססים על שיתופי פעולה עם גופים ציבוריים כמו משרד התחבורה, מדגישים את התרומה של הכלי להפחתת סיכונים סביבתיים, כגון זיהום קרקע במהלך חפירות, עם נתונים משנת 2024 המצביעים על ירידה של 20% בתקריות כאלה בפרויקטים דומים. בסך הכל, הנתונים הרשמיים ממקורות כמו דוחות מבקר המדינה משנת 2025 מראים מגמה של שיפור ביעילות פרויקטי תשתית תת-קרקעית, עם עלייה של 15% בהשלמת פרויקטים בזמן תודות לכלים דיגיטליים.

-----------------------------------------

הכלי הנייד, כחלק ממגמה רחבה יותר של דיגיטציה בתחום הגיאודזיה, פותח אפשרויות חדשות להתמודדות עם אתגרים סביבתיים ועירוניים בישראל, כמו צפיפות אוכלוסין והצורך בפיתוח תשתיות ירוקות. הפיתוח המתמשך, שכולל שיתופים בינלאומיים כמו עם חברות אמריקאיות לפיתוח AI פוטוגרמטרי, מציב את קו מדידה כמובילה בגישור בין טכנולוגיה גלובלית לצרכים מקומיים, ומאפשר ניתוח תשתיות בקנה מידה גדול תוך ימים ספורים. בעתיד הקרוב, עם התרחבות פרויקטים כמו רשתות תחבורה חכמות, הכלי צפוי לתרום להפחתת פליטות פחמן על ידי אופטימיזציה של חפירות, כפי שמעידים מחקרים משנת 2025 על השפעת AI בתשתיות.

מעבר לכך, ההשפעה הכלכלית של הפתרון כוללת חיסכון משמעותי במשאבים ציבוריים, עם פוטנציאל להאצת צמיחה כלכלית באזורים פריפריאליים דרך פרויקטי תשתית מהירים יותר. החדשנות כאן אינה מוגבלת לדיוק טכני בלבד, אלא כוללת שילוב עם מערכות ניהול חכמות שמאפשרות שיתוף נתונים בין בעלי עניין, מה שמקדם שקיפות ומפחית סכסוכים משפטיים סביב פרויקטים תת-קרקעיים. בסופו של דבר, כלים כאלה מחזקים את החוסן הלאומי מול אתגרים כמו שינויי אקלים, על ידי אפשרות תכנון עמיד יותר של תשתיות קריטיות, ומציבים את ישראל כמודל לחדשנות בתחום הגיאו-טכנולוגיה.