سیستم های تصویر بر مبنای ويژگي هايشان فقط براي مناطق خاصي از كره زمين مناسب هستند. به همين جهت، برای هر منطقه (کشور) بر مبناي موقعيت جغرافيایي، شكل و اندازه اش یک یا چند سیستم تصویر خاص تعریف می شود. در نتیجه یک سیستم تصویر نمی تواند برای یک محدوده وسیع و یا بطور مثال برای کل زمین سودمند باشد.
💡 پیدایش سیستم تصویر UTM
در طول جنگ جهاني دوم، نياز به يك سيستم مختصات مستوي جهاني براي مقاصد نظامي بيش از پيش، احساس شد. به همین جهت، سیستم تصویر U.T.M به وسیله سازمان پیمان آتلانتیک شمالی یا ناتو (NATO) معرفی گردید. امروزه بیش از 60 کشور در دنیا از سیستم تصویر یو تی ام استفاده می کنند. البته 50 کشور از این 60 کشور، سیستم تصویر دوم دیگری را نیز برای تصویر کردن مختصات ها روی صفحه نقشه به کار می برند.
🔹 سیستم تصویر در ایران
همانطور که اشاره شد کاربرد سیستم تصویر UTM تصویر کردن نقاط سطح بیضوی بر سطح تصویر در گستره جهانی است. ايران نیز جزء یکی از کشور هایی است که سیستم تصوير U.T.M را به عنوان یک سیستم تصویر مرجع برای تصویر کردن نقاط سطح کشور بر روی نقشه پذيرفته است. بنابراین اکثر نقشه هاي تهيه شده در ايران، در سيستم UTM هستند. البته تعدادي از نقشه ها، توسط وزارت نفت با توجه به هدف از ایجاد و استفاده شان در سیستم تصوير لامبرت ترسیم شده اند.
🔹 مشخصات سیستم تصویر UTM چیست؟
کاربرد سیستم تصویر UTM در جهت شمالی-جنوبی از عرض جغرافيايي 80 درجه شمالي تا 80 درجه جنوبي را شامل می شود.
در اين سيستم، كره زمين به 60 نوار عمودي يا قاچ (Zone) كه هر كدام شامل 6 درجه طول جغرافيايي است، تقسيم مي شود. به هر كدام از قاچ های 60 گانه (30 زون در نيمه غربيّ و 30 زون در نيمه شرقي) ایجاد شده در سیستم تصویر U.T.M، یک شماره از 1 تا 60 اختصاص داده شده است. مثلاً نوار محصور بين طول جغرافيايي 180 تا 174 درجه غربي، عدد يك را به خود اختصاص داده و اعداد به طرف شرق افزايش مي یابند.
شکل1: زون بندی سیستم تصویر U.T.M
برای پاسخ به این سوال که معنای کلمه زون در سیستم تصویر UTM چیست؟باید گفت هر قاچ يا نوار داراي يك خط مركزي به نام نصف النهار مركزي زون است. بنابراین سیستم تصویر UTM،60 نصف النهار مركزي دارد. از نظر تئوري، هر بار بیضوی تقریب زننده زمین در راستاي يكي از اين نصف النهارات با استوانه مماس مي شود. يعني استوانه جانبي به طور فرضي، با چرخش زاویه ای 6 درجه، 60 بار در امتداد های مختلف بیضوی را قطع نموده و هر بار يك قاچ يا نوار را ايجاد مي نمايد.
شکل 2: نحوه عبور استوانه جانبی از بیضوی در یک زون
در این سیستم به منظور منفی نشدن مؤلفه Northing که در امتداد نصف النهاری تغییر می کند، کره زمین به دو نیمکره شمالی N و جنوبی S تقسیم بندی می شود. توضیحات بیشتر در بخش 4 ارائه شده است.
علاوه بر تقسیم بندی در امتداد نصف النهاری به دو بخش نیمکره شمالی (N) و نیمکره جنوبی (S)، تقسیم بندی دیگری نیز در همین امتداد برای زون های UTM در نظر گرفته می شود که در آن هر 8 درجه عرض جغرافیایی با حروف C تا X مشخص می شوند. حروف C تا M در نیمه جنوبی (از قطب جنوب تا استوا) قرار داشته و حروف N تا X نیز در نیمه شمالی (از استوا تا قطب شمال) تقسیم بندی می شوند. شکل 3 برای فهم بهتر این موضوع که قاعده روش تقسیم بندی در سیستم تصویر UTM چیست؟ طراحی شده است، به شکل3 دقت کنید.
شکل3: نحوه نامگذاری در تقسیم بندی یک زون در امتداد نصف النهاری در سیستم تصویر UTM
🔹 مؤلفه های تعریف کننده مختصات UTM
مختصات هر نقطه در هر زون از سیستم تصویر UTM، با دو مؤلفه E (Easting) و N (Northing) بیان می شود. مؤلفه E بیانگر فاصله از مبداء در راستای شرقی-غربی است و با یک عدد 6 رقمی نمایش داده می شود. مؤلفه N نیز فاصله از مبداء در راستای شمالی-جنوبی را نشان می دهد و با یک عدد 7 رقمی بیان می گردد.
همانطور که گفته شد، هر زون به دو بخش شمالی N و جنوبی S تقسیم می شود تا با تعریف مبداء مختصاتی مختلف برای هر کدام، محاسبات مؤلفه مختصاتی شمالی-جنوبی منفی نگردد.
در هر دو حالت، مبداء مختصاتی مؤلفه Northing خط استوا در نظر گرفته می شود. با این تفاوت که اگر منطقه مورد نظر در نيمكره شمالي قرار داشته باشد، مقدار مرجع 0 به استوا نسبت داده می شود و مؤلفه Northing از استوا به سمت شمال افزايش یافته و همواره عددی مثبت خواهد بود. اما در صورتی که منطقه محاسباتی در نيمكره جنوبي قرار داشته باشد، مقدار مرجع 1000000 (برحسب متر) به استوا اختصاص داده شده تا مؤلفه Northing که از استوا به سمت جنوب كاهش می یابد، همواره عددی مثبت باشد.
شکل 4: مؤلفه های مختصاتی UTM در نیمکره شمالی
🔹 کاربرد سیستم تصویر UTM در ایران
ايران جزء یکی از کشور‌هایی است که سیستم تصوير یو تی ام را به عنوان یک سیستم تصویر مرجع برای تصویر کردن نقاط بر روی نقشه پذيرفته است. بنابراین اکثر نقشه هاي تهيه شده در ايران، در سيستم تصویر UTM هستند. البته تعدادي از نقشه ها، توسط وزارت نفت با توجه به هدف از ایجاد و استفاده شان در سیستم تصوير لامبرت ترسیم شده اند.
در تقسیم بندی سیستم UTM، زون های 38، 39، 40 و 41 به ايران اختصاص داشته و از آنجا که در نیمکره شمالی واقع شده است، می بایست در نرم افزارهای نقشه برداری از جمله RaySurvey، LGO، ArcGIS و … برای تعیین نیمکره، حرف N انتخاب شود. برای مثال در نرم افزار RaySurvey در تعیین زون UTM باید همواره یکی از زون های 38N، 39N، 40N یا 41N انتخاب گردد.
شکل 5: زون های مربوط به ایران در سیستم تصویر U.T.M
🔹 کاربرد و مزایای استفاده از نقشه یو تی ام
امروزه با توجه به کاربردی بودن و استفاده گسترده از نقشه های UTM در ایران و جهان، اکثر ارگان ها، به تهیه این نوع نقشه ها نیاز دارند. جانمایی و انجام عملیات تحدید برای املاک گوناگون، در سیستم تصویر یو تی ام برای ثبت و تطبیق ملک انجام می گیرد. نقشه های یو تی ام، معمولاً در مقیاس های 1:500، 1:1000 و 1:2000 تهیه می شوند.
در واقع همانطور که گفته شد چون در سیستم UTM به هر بخش از کره زمین یک زون منحصر بفرد اختصاص داده شده است، بنابراین می توان این سیستم را برای نقاط موجود در کل زمین در نظر گرفت. به همین جهت UTM یک سیستم تصویر جهانی است که بر اساس آن، موقعیت مکانی هر ملک با مختصاتی دقیق و منحصر به فرد تعیین می شود.
ثبت املاک و اراضی بر مبنای مختصات یو تی ام در یک بانک اطلاعاتی، علاوه بر تعیین حدود و ثغور املاک مجاور به طور دقیق، اختلافات ملکی و تجاوز به حریم دیگری را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.
وجود نقشه UTM باعث می شود تا مالکین بتوانند موقعیت و مختصات ملک خود را به طور کاملاً دقیق مشخص کرده و بر اساس آن سند مالکیت دریافت کنند. در واقع با تعیین مختصات یو تی ام گوشه های یک ملک، موقعیت آن با دقتی در حد سانتیمتر و به‌طور منحصر به فرد روی نقشه تثبیت می شود.
در همین راستا، اداره کاداستر سازمان ثبت اسناد و املاک کشور در صدد گرد آوری بانک اطلاعاتی کاداستر املاک و اراضی در چهارچوب سیستم تصویر UTM است. این سازمان به منظور سرعت بخشیدن و دقیق بودن نقشه املاک، در سال 1395 شبکه مدریت یکپارچه مالکیت ها (شمیم) را راه اندازی نمود.
همچنین اخیراً نیز با عملیاتی شدن طرح برون سپاری ثبت، از فارغ التحصیلان رشته نقشه برداری جهت واگذاری برداشت املاک ثبت نام به عمل آمده و برداشت کاداستر املاک به این افراد ارجاع داده می شود.
همگام با فناوری‌های روز دنیا
بسیار عالی و جامع توضیح دادید.با تشکر از شما