اگر یک نقشه بردار جوان باشید، احتمالا دوسدارید بیشتر با وسایل و ابزار اصلی مورد نیاز برای کار آینده اتان آشنایی پیدا کنید یا حتی اگر یک نقشه بردار کهنه کار با تجربه هستید حتما دوست دارید از انواع و کاربردهای جدیدترین ابزار مهندسی نقشه برداری مورد استفاده در دنیای نقشه برداری آگاهی پیدا کنید، پس به شما پیشنهاد میکنیم تا آخر این مقاله همراه ما باشید و در قسمت نظرات از تخصص، حرفه و تجربیات خود در مورد ابزار نقشه برداری مورد استفاده‌اتان برای ما بیشتر بنویسید.
کاربرد ابزار نقشه برداری
بطور کلی نقشه برداری علم اندازه گیری زمین و عوارض رو، سطح و زیر آن است. در باور عموم نقشه برداری علمی است که در تهیه نقشه عوارض موجود بر سطح زمین و یا پلاک های ثبتی مورد استفاده قرار میگیرد و این تعریف، مفهوم غلطی نیست اما ما در حوزه نقشه برداری به اندازه گیری تغییرات و پایش رفتارهای زمین و عوارض ساخته دست بشر هم میپردازیم، حتی در بعضی موارد نقشه برداری برای بررسی میزان پیشرفت پروژه ها هم مورد استفاده قرار میگیرد.
بنابراین انتخاب ابزاری که بتواند در کاربردهای مختلف بهترین عملکرد را داشته باشد، مهمترین وظیفه یک نقشه بردار است. در راستای این وظیفه، آشنایی با کاربردهای هر یک از این ابزار و وسایل نقشه برداری به نقشه بردار کمک میکند تا با دید باز تری نسبت به انتخاب ابزار کار خود اقدام کند.
ابزار نقشه برداری را میتوان با توجه به نوع کارکرد و نحوه استفاده از آنها در دسته بندی های مختلفی طبقه بندی کرد، اما ما در این مقاله قصد داریم تا این ابزار را با توجه به نوع پروژه نقشه برداری که از آنها استفاده می شود، دسته بندی کنیم.
بطور کلی نقشه برداری را می توان با توجه به ماهیت میدانی آن به دسته‌های زیر طبقه بندی کرد:
نقشه برداری زمینی
این نوع نقشه برداری به طور کلی به بررسی ویژگی های عوارض طبیعی یا مصنوعی موجود در زمین مثل رودخانه ها، تپه ها، جاده ها، ساختمان ها، دکل ها، کانال ها و… میپردازد و میتوان آن را به انواع جزئی تر نقشه برداری کاداستر، نقشه برداری شهری و نقشه برداری توپوگرافی تقسیم کرد.
نقشه برداری دریایی
این نوع نقشه برداری که به آن هیدروگرافی نیز گفته می شود به منظور دریانوردی، تامین آب، کارهای بندری یا تعیین میانگین سطح آب دریاها استفاده می شود و شامل اندازه گیری دبی نهرها، انجام بررسی توپوگرافی سواحل، تعیین عمق آب و مشاهده نوسانات جزر و مد اقیانوس است.
نقشه برداری هوایی
برای تعین موقعیت دقیق و مطلق هر نقطه از زمین مورد استفاده قرار میگیرد که شامل رصد اجرام آسمانی طبیعی یا ساخته دست بشر است.
نقشه برداری کمی
در این نوع از نقشه برداری با میزان پیشرفت پروژه ها و ارقام و محاسبات سر و کار داریم. یک نقشه بردار کمی، متخصص صنعت ساخت و ساز با دانش تخصصی در مورد هزینه ها و قراردادهای ساخت و ساز است.
نقشه برداری توپوگرافی
این نقشه برداری شامل ارتفاعات و همچنین منحنی میزان هایی است که در آن ها ارتفاع و سطح عوارض مشخص هستند. (تعیین مکان نسبی نقاط روی سطح زمین با اندازه گیری فواصل افقی، اختلاف ارتفاع و جهت)
نقشه برداری معادن
نقشه برداری معدن در واقع تعیین موقعیت نسبی نقاط روی یا زیر سطح زمین با اندازه گیری مستقیم یا غیرمستقیم فاصله، جهت و ارتفاع است.
حال که با انواع اصلی نقشه برداری آشنا شدیم و دانستیم که هر یک از ابزار مورد نیاز برای نقشه برداری وابسته به نوع کاربردشان در یکی یا چند نوع از انواع نقشه برداری بهتر عمل میکنند، لازم است تا در مورد انواع ابزار نقشه برداری بیشتر صحبت کنیم.
انواع ابزار نقشه برداری
ما در مورد انواع نقشه برداری و کاربرد هر یک از آنها صحبت کردیم اما هر کدام از این انواع نقشه برداری به ابزار و وسایلی نیاز دارد که در این بخش در مورد آن صحبت خواهیم کرد.
پس مهمترین سوال ما در این بخش این است که : وسایل نقشه برداری چیست؟
امروزه نقشه برداری را می توان با استفاده از طیف وسیعی از ابزارها از جمله ابزارهای سنتی مانند تئودولیت ها و سطوح و همچنین تجهیزات مدرن مانند گیرنده های GPS و اسکنرهای لیزری سه بعدی انجام داد.
این ابزارها به نقشه برداران اجازه می دهد تا داده ها را سریع و دقیق جمع آوری و تجزیه و تحلیل کنند و نقشه برداری را به بخش مهمی از بسیاری از پروژه ها تبدیل کنند.
اساسا ابزار و وسایل نقشه برداری برای اندازه گیری زمین استفاده می شوند و برمبنای نوع استفاده به دسته های زیر تقسیم می شوند:
الف) ابزارهای مورد استفاده برای اندازه گیری های خطی
ب) ابزارهای مورد استفاده در اندازه‌گیری‌های زاویه‌ای
ج) ابزارهای مورد استفاده در اندازه گیری های عمودی
د) ابزارهای مورد استفاده برای اندازه گیری مساحت
بطور کلی ابزارهایی مانند نوارهای اندازه گیری، چرخ اندازه گیری، زنجیر مساحی، ژالن، میخ، میله های پیمایش، میله های افست، شاقول چوبی، نوری، منشور، سه پایه، میز مساحی، آلیداد، قطب نما، دوربین های نقشه برداری، گیرنده های GPS یا GNSS، پهپادها، اکوساندر ها و… را می توان بعنوان برخی از وسایل نقشه برداری زمین قلمداد کرد. که در ادامه به معرفی مفصلی در مورد بعضی از آنها خواهیم پرداخت:
وسایل نقشه برداری قدیمی
اولین ابزار و وسایل نقشه برداری برای تهیه نقشه های جنگی و مشخص کردن محل اقامتگاه ها، محل شکارگاه ها و… تهیه شدند. اولین نقشه ها به صورت دستی با قلم مو و پوست ساخته شدند که سبب می شد تا کیفیت آنها متفاوت با چیزی باشد که در حال حاضر با آن ها آشنایی داریم و در تعداد و توزیع طیف محدودی را شامل میشدند.
در ابتدا برای تهیه یک کروکی اولیه از روی موقعیت خورشید و ستارگان جهت یابی انجام میشد و برای فاصله سنجی بین دو نقطه از روش شمردن گام های بین دو نقطه و ابزارهای اولیه مثل چوب و میله و … استفاده می کردند.
کم کم و با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از ابزارهایی مانند زنجیر مساحی، چرخ مساحی، نخ و … برای تعیین فاصله بین دو نقطه مورد استفاده قرار گرفت و از روی سایه و امتداد سایه یک شیء روی زمین برای مشخص کردن جهت و شمال منطقه استفاده می شد.
ظهور قطب نما، ماشین چاپ، تلسکوپ، سکستانت، ربع سنج و ورنیه امکان ایجاد نقشه های بسیار دقیق تر و توانایی بازتولید نقشه هایی دقیق را از نقشه های موجود فراهم کرد.
اما با پیشرفت شهرها و افزایش جمعیت، خانه سازی و افزایش زمینه های کشاورزی، مزارع و … برای تهیه نقشه های جدیدتر به دقت بیشتری برای برداشت عوارض نیاز بود، از طرفی لازم بود تا ابزار مورد نیاز برای نقشه برداری بروز رسانی شوند تا بتوان با استفاده از آنها نقشه هایی با دقت بالاتر تولید کرد. بنابراین ابزار جدیدتر کم کم جای روش های سنتی و ساده تر را گرفتند.
جدیدترین ابزار نقشه برداری
در حال حاضر جدیدترین ابزارهایی که برای نقشه برداری از آن ها استفاده میشود شامل دوربین های نقشه برداری، گیرنده های تعیین موقعیت و پرنده های تصویر بردار است. این نوع ابزار و وسایل نقشه برداری به سرعت در حال پیشرفت هستند و هر روز انواع جدیدی از آن ها وارد عرصه نقشه برداری می شود.
بطور کلی این ابزار مورد نیاز برای نقشه برداری را می توان بصورت زیر معرفی نمود:
دوربین های نقشه برداری
این نوع از ابزار مهندسی نقشه برداری را میتوان به سه نوع اصلی دسته بندی نمود:
توتال استیشن ها
یک ابزار الکترونیکی/نوری که بیشتر در نقشه برداری مدرن و ساخت و ساز ساختمان ها از آن استفاده می شود. توتال استیشن ها معمولا از یک تئودولیت ترانزیت و فاصله یاب های الکترونیکی استفاده می کنند. در واقع این نوع از دوربین ها از ترکیب دو دوربین ترازیاب و زاویه یاب تشکیل شدند که به منظور راحتی و سرعت انجام عملیات ازآنها استفاده میشود.
این دستگاه ها عمدتا برای نقشه برداری توپوگرافی، نقشه برداری نقاط خارج از دسترس و نقشه برداری های دقیق که در آن ها محدودیت دسترسی به اینترنت و سختی برداشت وجود دارد استفاده می شوند.
ترازیاب
یک ابزار نوری است که برای ایجاد یا تأیید نقاط در صفحه افق استفاده می شود. این دوربین ها در نقشه برداری و ساختمان سازی با استفاده از یک شاخص عمودی، برای اندازه گیری اختلاف ارتفاع و انتقال، اندازه گیری و تنظیم ارتفاع استفاده می شود.
این دوربین ها که برای اندازه‌گیری اختلاف ارتفاع بین دو نقطه و تعیین ارتفاع نقطه مورد نظر نسبت به نقطه معلوم اولیه، استفاده می شوند، به نیوو معروف هستند.
تئودولیت
یک ابزار نقشه برداری جهت اندازه گیری زوایای افقی و عمودی استفاده می شود. در شکل مدرن خود شامل یک تلسکوپ است که به صورت افقی و عمودی قابل چرخش است. تئودولیت ابزار دقیقی برای اندازه گیری زاویه در سطوح افقی و عمودی است. با استفاده از این دوربین ها با آگاهی از مختصات یک نقطه به عنوان نقطه مرجع، مختصات سایر نقاط را مقدار‌دهی می کنند.
گیرنده های تعیین موقعیت ماهواره ای
در انواع کاربردهای مختلف نقشه برداری زمینی و جمع آوری داده، از گیرنده های ماهواره ای برای تعیین موقعیت نقاط استفاده می شود. سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی (GNSS) یک سیستم ماهواره ای برای تعیین موقعیت دقیق با استفاده از سیگنال های رادیویی ماهواره ها، به صورت آنی یا پس پردازش است. این گیرنده ها یکی از کاربردی ترین ابزار مورد نیاز برای نقشه برداری شناخته می شوند چرا که فارغ از شرایط آب و هوایی و محل نقطه با قرار دادن گیرنده بر روی نقطه مورد نظر در هر زمان از شبانه روز می توان به تعیین موقعیت مطلق و یا نسبی هر نقطه با استفاده از آنها پرداخت.
این گیرنده ها بسته به نوع استفاده انواع مختلفی دارند که به برخی از آنها اشاره خواهیم کرد:
گیرنده های دستی
این نوع از گیرنده ها معمولا سبک، کوچک و قابل حمل هستند و از باطری های داخلی استفاده می کنند. این نوع گیرنده ها بیشتر برای اهداف ناوبری و ردیابی مورد استفاده قرار میگیرند و به دلیل آنتن داخلی ضعیفی که دارند معمولا در تعیین موقعیت با دقت های پایین مورد استفاده قرار میگیرند.
گیرنده های Mapping
این گیرنده ها با توجه به اندازه کوچک و دقت مطلوبی که در جهت بررسی عوارض و برداشت اطلاعات توصیفی فراهم میکنند، در جمع‌آوری و به هنگام سازی اطلاعات مکانی و توصیفی در کاربری های متنوع سازمانی بسیار مورد توجه هستند.
گیرنده RayHand با پشتیبانی از تمامی ماهواره های GNSS و امکان اتصال به سامانه های ارسال تصحیحات اینترنتی مثل شمیم، شمیم پلاس، سحاب و تمام سامانه های NRTK محلی و سازمانی
در این دسته بندی، بعنوان یک گیرنده قدرتمند جهت توسعه و سفارشی سازی نرم افزارهای Mobile GIS سازمانی بشمار می آید و یک انتخاب عالی جهت اهداف کاداستر، GIS و تمام فعالیت هایی که با اطلاعات توصیفی و مکانی سر و کار دارند است.
امکان استفاده از آنتن های هلیکس و امکان اتصال به یک آنتن خارجی و تعیین موقعیت با دقتی در حد چند سانتی متر یکی از مهمترین ویژگی هایی است که از این ابزار نقشه بردار یک انتخاب فوق العاده برای تعیین موقعیت و تولید پایگاه داده های اطلاعاتی سازمانی ساخته است.
گیرنده های GPS/GNSS دقیق ژئودتیکی
این گیرنده ها قابلیت تعیین موقعیت با دقت‌هایی حتی تا چند میلی متر (در صورت پس‌پردازش) را دارند، به همین دلیل از آنها جهت تعیین موقعیت دقیق عوارض استفاده می شود. معمولا از این گیرنده ها در تمام فعالیت‌های مرتبط با نقشه برداری (بصورت آنی یا پس پردازش) استفاده می شود.
گیرنده های سری RayMax جز این دسته از گیرنده ها هستند که با بهره گیری از پردازنده های قوی، باتری هایی با کارکرد عالی و اندازه کوچک و سبک بودن توانسته اند مورد اعتماد بیش از 7000 نفر نقشه بردار در سراسر کشور باشند.
گیرنده های GPS/GNSS دائمی مورد استفاده در ایستگاه های CORS
گیرنده های مورد استفاده در ایستگاه های کورس، بطور پیوسته در حال جمع آوری و ارسال اطلاعات به سرور مرکزی شبکه برای ارسال تصحیحات به گیرنده های ROVER نقشه برداری هستند.
گیرنده iRNetII در این دسته از ابزار و وسایل نقشه برداری قرار می گیرد. از مهمترین قابلیت‌های این گیرنده فراهم کردن امکان ایجاد سرویس تعیین موقعیت اختصاصی محلی و سازمانی برای ادارات و ارگان‌های دولتی و خصوصی است، علاوه بر این از این محصول میتوان برای مقاصد مطالعات حرکات پوسته زمین، پایش فرونشست و مطالعات اتمسفر زمین نیز استفاده کرد.
پهپاد فتوگرامتری
پهپاد یا پرنده هدایت پذیر از دور، ابزار نقشه برداری مورد استفاده در شاخه ای از نقشه برداری است که به آن فتوگرامتری گفته میشود.
در صورتی که دوربین نقشه برداری که برای تهیه عکس هوایی از مناطق مختلف مورد استفاده قرار میگیرد را روی یک پرنده بدون سرنشین که قابلیت هدایت از دور را دارد سوار نموده و با استفاده از عکس های تهیه شده از آن و عملیات های مرتبط با پردازش تصویر به تهیه نقشه بپردازیم در واقع وارد شاخه ای از نقشه برداری شدیم که به آن فتوگرامتری بردکوتاه گفته می شود.
پهپاد ها قابلیت تهیه نقشه از وسعت بیشتری از منطقه را دارند و از آنجا که میتوان آنها را در مناطق کوهستانی و صعب العبور پرواز داد بسیار در نقشه برداری مورد توجه قرار گرفتند.
با پردازش تصاویر تولید شده توسط این روش می توان نقشه هایی با دقت بالا را تولد نمود.
اکوساندر ها
همانطور که پیش تر اشاره کردیم، هیدروگرافی یکی از شاخه های نقشه برداری است که برای تعیین موقعیت عوارض سطح دریا، ارتفاع جزر و مد و.. مورد استفاده قرار میگیرد.
اکوساندرها یکی از ابزار مورد نیاز برای نقشه برداری آب ها و اقیانوس ها هستند. با استفاده از اکوساندرها که با امواج آکوستیکی کار میکنند، به راحتی میتوان بستر کف دریا را برداشت نمود. این ابزار بر اساس زمان رفت و برگشت امواج صوتی می توانند عمق بستر دریا را به دست آورده و نقشه توپوگرافی آن را تولید نمایند.
لیزر اسکنرها
این دستگاه ها یکی از جدیدترین ابزار و وسایل نقشه برداری هستند که به نقشه بردار کمک میکنند در کوتاه ترین زمان ممکن نقشه سه بعدی پروژه مورد نظر خود را تهیه کند. لیزر اسکنر ها در واقع نوعی از توتال استیشن ها هستند که بدون نیاز به رفلکتور با ارسال اشعه لیزر با سرعت بسیار بالایی، نقاط زیادی را برداشت می کند.
لیزر اسکنر ها در هر نقطه ای که تراز و سانتراژ شوند، تعداد زیادی نقطه را بصورت ابر نقطه برداشت می کنند که جهت تولید نقشه و یا مدل سه بعدی با استفاده از آنها این ابر نقاط باید یکپارچه سازی شوند.
FAQ
ابزار نقشه برداری کدامند؟
ابزار مورد نیاز برای نقشه برداری تجهیزاتی هستند که توسط نقشه برداران برای اندازه گیری و جمع آوری داده ها در مورد ویژگی های ذاتی و ویژگی فیزیکی زمین، ساختمان ها یا سایر اشیاء استفاده می شوند. این ابزارها در تعیین موقعیت ها، فواصل، زاویه ها، ارتفاعات و سایر اندازه گیری های مهم برای اهداف نقشه برداری و ساخت و ساز کمک می کنند.
بهترین ابزار نقشه برداری کدام است؟
هر کدام از ابزار و وسایل نقشه برداری وابسته به هدفی که از انجام پروژه داریم، میتوانند مزایا و معایبی داشته باشند. بطور کلی انتخاب یکی از این ابزار بعنوان بهترین وسیله جهت نقشه برداری ممکن نیست اما می توان با دانش کافی در مورد مزایا و معایب هر کدام از این ابزار و شرایط پروژه، یکی از این ابزار را بعنوان مناسب ترین انتخاب برای انجام عملیات انتخاب نمود.
وسایل نقشه برداری شامل چه مواردی است؟
این وسایل عموما به دو دسته بندی کلی زمینی و دفتری تقسیم بندی می شوند؛ وسایل نقشه برداری زمین شامل همه انواع دستگاه هایی است که با استفاده از آنها زاویه یابی، طولیابی و امتداد یابی میشود و در تعیین موقعیت، تعیین مساحت، تعیین شیب منطقه و محاسبه اختلاف ارتفاع مورد استفاده هستند و وسایلی که در دفتر کار جهت ترسیم و محاسبات نقشه کشی از آنها استفاده می شود هم جز گروه دفتری دسته بندی می شوند.
همگام با فناوری‌های روز دنیا
