نقشه برداري زميني

[.MohammadReza. 19850]

تعيين موقعيت نسبي نقاط واقع در سطح زمين و يا نزديک به آن هدف اصلي نقشه برداري است. از اين تعريف ساده چنين استنتاج مي شود که هدف، تعيين مختصات نقاط در سه بعد است. البته در بعضي موارد، براي تعيين موقعيت، بعد زمان نيز مورد توجه قرار مي گيرد (سنجش هاي نجومي و نقشه برداري ماهواره اي). مختصات مطلوب مي تواند کارتزين (Z,Y,X) و يا جغرافيايي (h,y,k) باشد.

معمولا عمليات نقشه برداري شامل دو مرحله برداشت يا اندازهگيري و محاسبه و ارائه نتايج کار است. در مرحله اندازه گيري، از وسايل و دستگاه ها و نيز روش هاي مختلفي استفاده مي شود تا داده هاي لازم براي مرحله دوم بدست آيد. در مرحله دوم نيز از روشهاي مختلفي استفاده مي گردد. در تمام روش ها، ابتدا خطاها مورد بررسي قرار گرفته و در صورت قابل قبول بودن سرشکن مي شوند. نتايج کار به صورتهاي آنالوگ (نقشه، مقاطع طولي و عرضي و...) و يا ديجيتال(جداول، مدلهاي رقومي زمين DGM يا DTM) ارائه مي گردد. انتخاب وسايل و روشهاي مناسب تابع وسعت منطقه، دقت مطلوب و امکانات است.

 

◄ تعريف نقشه و نقشه برداري:

نقشه عبارت است از تصوير و نمايش عوارض مصنوعي و طبيعي زمين و نقشه برداري فني است که نقشه بردار به کمک آن موقعيت عوارض طبيعي يا مصنوعي رويه زمين را نسبت به هم تعيين نموده و با ترسيم برداشتهاي انجام شده نقشه را تهيه مي کند.

 

◄ نقشه برداري مسطح:

در نقشه برداري از مناطق کوچک اثر کرويت زمين تقريباً ناچيز است و مي توان زمين را در منطقه کوچکي مسطح در نظر گرفت و به عبارت ديگر سطوح تراز که بر امتداد شاقول عمود هستند موازي هم بوده و در اين صورت امتداد شاقول در نقاط مختلف موازي هم خواهند بود در صورتيکه حقيقتاً با فرض زمين کروي امتداد شاقول در نقاط مختلف موازي نبوده و از مرکز زمين مي گذرند. در مواقعي که زمين را مسطح فرض کنيم روش نقشه برداري مسطحه Plane Survey) ) ناميده مي شود اين فرضيه ماداميکه سطح منطقه مورد نظر از چند صد کيلومتر مربع تجاوز نکند قابل قبول است. نقشه برداري مسطح که بعد از اين از آن بنام نقشه برداري ياد خواهيم کرد براي کارهاي مهندسي ، معماري ، شهرسازي، باستانشناسي ، کارهاي ثبت و املاکي ، تجاري ، اکتشافي مورد استفاده است. و تنها در زمينه کارهاي مهندسي و معماري هميشه مورد استفاده مهندسين و معماران به منظور بررسي طرح ، اجرا ، نظارت مورد استفاده است.نقشه برداري در خدمت مهندسين معمار و شهرساز شامل مراحل زير است:

● برداشت نقشه کلي به منظور مطالعات اوليه

● برداشت نقشه دقيق براي تهيه طرح و اجرا

● پياده کردن طرح و پروژه

● کنترل پروژه ضمن اجرا

● کنترل نهايي و تحويل کار

در خدمت باستانشناسي نقشه برداري شامل برداشت پلان ساختمانها و آثار قديمي و همچنين تهيه نقشه جزئيات از نماها ، تقاطع ، رليف ها است که در بيشتر مواقع براي تجديد بناهاي از بين رفته و Restauration بکار مي رود.

 

◄ مساحي ( Geodetic Surveying ):

مساحي يا نقشه برداري ژئودزي معمولاً به طريقه يا روشي اطلاق مي شود که براي تهيه نقشه هاي دقيق از يک منطقه بسيار وسيع نظير يک کشور يا يک استان به کار مي رود و در حقيقت اين نوع نقشه برداري يک جنبه ملي دارد. همچنين براي تعيين فرم و شکل زمين و علوم مربوطه به آن مورد استفاده است.

در اين نوع نقشه برداري زمين مسطح فرض نشده بلکه انحناء آن در نظر گرفته مي شود به همين جهت محاسبات روي سطح بيضوي شکلي که به جاي شکل زمين انتخاب مي گردد انجام مي گيرد.

 

عمليات زميني و کارهاي دفتري

معمولاً تهيه نقشه شامل دو مرحله کلي است:

1- عمليات زميني

2- کارهاي دفتري

 

عمليات زميني شامل مراحل زير است:

1- شناسايي مقدماتي منطقه عمليات

2- انجام اندازه گيريهاي لازم براي تعيين طولها ، زوايا و غيره

3- ثبت اندازه گيريها در دفاتر و فرم هاي مخصوص

 

کارهاي دفتري شامل مراحل زير است:

1- محاسبات مقدماتي براي آنکه بتوان اندازه گيري هاي انجام شده روي نقشه برده شوند.

2- بردن اندازه ها روي نقشه (ترسيم)

3- پاکنويس نمودن و کنترل نقشه

4- انجام محاسبات سطح ، حجم و غيره در صورت لزوم (مثل محاسبات سطح زمين يا حجم عمليات خاکبرداري و خاکريزي(

 

◄ کليات به جزئيات:

نقشه برداري طبق اصل " از کليات به جزئيات " انجام مي شود بدين معني که در نقشه برداري هاي نسبتاً وسيع مانند تهيه نقشه از يک شهر بزرگ يا از يک منطقه وسيع اولين کاري که انجام مي شود برقراري يک شبکه نقاط کنترل است بطوري که موقعيت اين نقاط نسبت به هم با روشهاي دقيق نقشه برداري تعيين مي شوند اين نقاط را که در اصطلاح نقشه برداري نقاط کانوا (Caneva) يا نقاط مبنا مي ناميم در زمين بوسيله علائم دائمي مخصوص ثابت مي گردند و سپس با استفاده از اين نقاط مبنا نسبت به برداشت ساير عوارض استفاده مي شود که شهر يا شهرک را در بر گيرد و سپس بين اين نقاط با روشهاي سهل تري نقاط کنترل ثانوي يا درجه 2 انتخاب مي گردد.

 

 

درشکل بالا نقاط مثلثي شبکه اصلي و نقاط O شبکه درجه 2 مي باشند.

پس از آن بين اين نقاط نقشه برداري مي شود و به طوريکه ملاحظه مي گردد از کل به جزء نقشه برداري انجام مي شود. منظور از روش کليات به جزئيات آن است که از اجتماع خطاها که در انجام عمليات نقشه برداري و اندازه گيرها غير قابل اجتناب هستند جلوگيري شود و در صورتيکه اين خطاها موجود باشند با مقايسه با نقاط مبنا تعيين و بر طرف گردند.

 

◄ خطاها و اشتباهات ، دقت عمليات:

در کليه عمليات نقشه برداري که اندازه گيريها سر و کار دارند اشتباهات و خطاها (تدريجي و اتفاقي) داخل مي شوند و بنابراين بايد سعي کرد تا آنجا که ممکن باشد اين خطاها از حدي تجاوز نکنند و در صورت امکان تصحيح شوند.خطاهاي اتفاقي خطاهايي هستند که گاهي در جهت مثبت و گاهي در جهت منفي اتفاق مي افتند و بنابراين در نتيجه عمل خود به خود حذف مي شوند.خطاهاي تدريجي هميشه در يک جهت (مثبت و منفي) داخل مي شوند و بنابراين تدريجاً مقدارش در عمليات رو به ازدياد است.

 

اشتباه: در عمليات نقشه برداري گاهي اشتباهاتي داخل مي شوند که در اثر عدم مهارت نقشه برداري يا نقص وسيله اندازه گيري روي مي دهند اينگونه اشتباهات را با اندازه گيريهاي مجدد يا اندازه گيريهاي اضافي مي توان پيدا کرد و از بين برد.

 

خطاي اتفاقي : اين خطا در اثر نقص حواس عامل يا عدم تکامل وسايل و طرق اندازه گيري بوجود مي آيد اين خطا را تقريباً نمي توان از بين برد در يک اندازه گيري به طول L مقدار اين خط متناسب با مي باشد. بزرگي اين خطا اهميت ندارد و در مقابل خطاي تدريجي مي توان از آن صرفنظر کرد. در اندازه گيري طول در موقع قرائت تقسيمات يا انطباق ابتداي متر با نقطه نشانه روي ميخ و غيره اين نوع خطا داخل مي شود.

 

خطاي تدريجي : خطاي تدريجي از منابعي سرچشمه مي گيرد که براي نقشه بردار معلوم است بنابراين بايد طوري عمل کرد که اين خطا از نتيجه عمليات حذف شود. مثلاً اگر با متري که طول آن از مقدار حقيقي بيشتر يا کمتر باشد طولي اندازه گيري شود اين طول مسلماً از مقدار حقيقي بيشتر يا کمتر خواهد بود. در اين حالت با مقايسه اين متر با طول استاندارد مي توان به خطاي آن واقف شد.

 

◄ اصول کلي نقشه برداري:

اصول کلي نقشه برداري در منطقه اي که مي خواهيم از آن نقشه تهيه کنيم دو نقطه انتخاب نمائيم و فاصله بين آنها را دقيقاً اندازه گيري کنيم. اين دو نقطه را مي توان روي يک برگ کاغذ با مقياس دلخواه نشان داد.

با استفاده از اين دو نقطه موقعيت نقاط ديگر را مي توان با اندازه گيري هاي لازم تعيين نمود و روي برگ نقشه مشخص کرد. نقاطي که بدين طريق بدست مي آيند مبناي تعيين موقعيت نقاط جديد خواهند بود. روشهاي گوناگوني که براي تعيين موقعيت نقطه سوم با دانستن دو نقطه معلوم به کار مي رود به شرح زير است:

1- با اندازه گيري طولهاي AC و BC که مي توان با استفاده از دو قوس به مراکز A و B به شعاع هاي AC و BC موقعيت دقيق نقطه C را تعيين کرد.

 

2- با اندازه گيري AH و CH و H پايه عمود وارد از نقطه C بر AB است.

 

 

 

شکل مربوط به قسمت1

 

 

 

شکل مربوط به قسمت2

 

3-با اندازه گيري زاويه a و طول AC که در اين صورت مختصات قطبي نقطه C اندازه گيري شده است.

 

 

 

شکل مربوط به قسمت 3

 

4- با اندازه گيري دو زاويه a و B که در اين صورت مي توان نقطه C را به کمک نقاله و با رسم زواياي a و B از نقاط A و B تعيين کرد و يا با محاسبه مثلث ABC دو طول AC و BC را محاسبه کرد.از نقطه نظر تعيين اختلاف ارتفاع بين نقاط A و B و C نيز مي توان روشهاي گوناگوني بکار برد که با استفاده از ارتفاع يک نقطه معلوم که به عنوان مبناي ارتفاعات اختيار مي شود.

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

 

[.MohammadReza. 19850]

◄ بيان موقعيت نقاط در سطح زمين:

 

موقعيت هر نقطه در روي زمين با دو عامل طول و عرض جغرافيايي مشخص مي شود. طول جغرافيايي هر نقطه عبارتست از زاويه بين سطح نصف النهار گرينويچ و سطح نصف النهار نقطه مورد نظر و عرض جغرافيايي عبارتست از زاويه بين قائم نقطه با صفحه استوا

 

 

 

 

◄ مختصات نقطه در نقشه:

 

مي توان موقعيت هر نقطه را همان طوري که در رياضيات معمول است نسبت به دو محور اختياري تعيين کرد که در اين صورت اصطلاح طول و عرض بکار مي رود.هر نقشه برداري بجاي محور طولها و عرضها اصطلاح محورهاي شرقي و شمالي را بکار مي برند و موقعيت هر نقطه نسبت به اين دو محور با دو عامل شرقيه و شماليه سنجيده مي شود.

 

 

 

◄ مقياس:

 

مقياس نقشه رابطه ايست که بين ابعاد حقيقي عوارض و ابعاد آن روي نقشه موجود است به عبارت ديگر ابعاد حقيقي به نسبت معيني کوچک شده و سپس روي نقشه منتقل مي گردند. اين نسبت به صورت کسري نوشته مي شود که به E=1/n.10m شکل مي باشد. در کارهاي مهندسي ، معماري ، شهرسازي مقياسهاي زير متداول است:

 

الف- نقشه 50000/1 و 20000/1 براي بررسي کلي طرحهاي شهرسازي

 

ب- نقشه هاي 10000/1 و 5000/1 براي تهيه طرحهاي شهرسازي

 

ج- نقشه 2000/1 و 500/1 براي نقشه هاي اجرايي

 

د- نقشه هاي 200/1 و 50/1 براي نقشه هاي جزئيات

 

 

◄ انواع مقياس ها:

 

در نقشه هاي توپوگرافي معمولاً علاوه بر مقياس عددي مقياس خطي نيز بکار مي رود و آن عبارت است از خطي مدرج که در مقياس نقشه طولهاي معلومي را نشان مي دهد. استفاده از مقياس خطي براي اندازه گيري مسافتهاي روي نقشه بسيار ساده است. زيرا کافي است که طول مورد نظر روي نقشه را به وسيله دهانه پر گار اندازه گرفته و سپس دهانه پرگار را روي مقياس خطي بگذاريم و مستقيماً مسافت حقيقي را روي مقياس بخوانيم.

 

 

◄ سطح مبنا:

 

در نقشه برداري تعيين موقعيت نقاط از يک سطح مبنا استفاده مي شود و کليه نقاط را روي آن تصوير مي کنند. سطح مبنا در نقشه برداري مسطحه Plane Surveying يک سطح افقي است که عوارض را روي آن تصوير مي نمايند و همچنين مي توان ارتفاع مختلف را نيز نسبت به آن سنجيد و بنابراين اين صفحه افقي نيز مبناي ارتفاعات خواهد بود. در کارهاي محلي و کوچک مي توان ارتفاع سطح مبنا را دلبخواه اختيار کرد که اين سطح مبنا منطبق بر سطح متوسط آب دريا اختيار شود و ارتفاع آن را صفر فرض کنند.

 

 

 

◄ توجيه نقشه:

 

هر نقشه را بايد بتوان به سهولت توجيه کرد يعني بتوان به سهولت نقشه را در جهتي قرار داد که امتدادهاي نظيرشان در طبيعت منطبق و هم جهت باشند و معمولاً براي اين منظور از امتداد شمال جغرافيايي (شمال حقيقي) يا شمال مغناطيسي استفاده مي شود.

 

 

◄ شمال جغرافيايي يا شمال حقيقي:

 

در واقع همان امتداد نصف النهار محل است که جهت قطب را نشان مي دهد. بنابراين اگر امتداد شمال حقيقي را روي نقشه مشخص کنيم و اگر نقشه را طوري قرار دهيم که جهت شمال روي نقشه متوجه قطب شمال گردد نقشه با زمين توجيه شده است. شمال مغناطيسي ، اين شمال امتدادي است که عقربه مغناطيسي در حالت آزاد مشخص مي کند و معمولاً در کارهاي نقشه برداري براي تعيين شمال مغناطيسي وسايلي به کار مي برند که مجهز به عقربه مغناطيسي باشد از قبيل قطب نما ، دوربينهاي عرقبه دار و غيره.

 

 

◄ شبکه بندي نقشه:

 

در موقع ترسيم نقشه و براي اينکه فاصله ، سمت و سطح نقشه بهتر مشخص و قابل درک گردد کاغذ نقشه را شبکه بندي مي نمايند. فواصل شبکه بندي بر حسب مقياس نقشه متفاوت است در نقشه هاي بزرگ مقياس (نقشه هايي که مقياس آنها 1000/1 تا 2000/1 باشد) فواصل شبکه بندي را 10 سانتي متر اختيار مي کنند.از اين شبکه بندي استفاده ديگري نيز مي شود بدين ترتيب که اگر يکي از امتدادهاي شبکه بندي را منطبق بر شمال حقيقي يا مغناطيسي فرض کنيم جهت ديگر شبکه بر امتداد شرقي ، غربي منطبق خواهد شد و در اين صورت مي توانيم مختصات نقاط مختلف را روي نقشه نسبت به دو محور عمود بر هم که يکي جهت شمال و ديگري جهت عمود بر آن را مشخص مي کند تعيين کنيم.