همگام با فناوری‌های روز دنیا || استعلام قیمت ۴۷۲۷۶-۰۲۱ || فروش سازمانی ( ۴۷۲۷۶-۰۲۱ داخلی ۱۰۷ )
http://raymand.net/wp-content/uploads/Copy-of-طرح-1920-x-615-px-1980-x-1400-px-805-x-282-px.png

نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری

نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری
علی احمدیان مدت زمان مطالعه: 8 دقیقه

امروزه فناوری Global Positioning System یا به اختصار GPS و همچنین سیستم‌های جهانی ناوبری ماهواره‌ای(GNSS) ، تحولی بزرگ در عرصه نقشه‌برداری و ژئودزی به وجود آورده‌اند. با استفاده از GPS می‌توان مختصات دقیق نقاط روی زمین را با سرعت و دقت بسیار بیشتر نسبت به روش‌های سنتی اندازه‌گیری کرد.
در این مقاله، ابتدا به اصول کار GPS، سپس به روش‌های مورد استفاده در نقشه‌برداری با GPS، بعد تجهیزات و آماده‌سازی، مراحل اجرایی، نکات کلیدی در عملیاتی کردن و نهایتاً مشکلات رایج و راهکارها می‌پردازیم. در پایان، برای کسانی که گیرنده‌های GPS دارند، یک دعوت کاربردی برای ارتقای دانش و عملکرد آورده شده‌ است.

نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری

اصول کار GPS

ساختار سیستم

سیستم GPS شامل سه بخش اصلی است:

  • بخش فضایی (ماهواره‌ها)
  • بخش کنترل زمینی
  • بخش کاربر (گیرنده‌ها)
    ماهواره‌ها در ارتفاع تقریباً ۲۰٬۰۰۰ کیلومتری مدار زمین قرار دارند و سیگنال‌های زمانی و موقعیت خود را به گیرنده‌ها ارسال می‌کنند. گیرنده‌های GPS با دریافت این سیگنال‌ها و استفاده از روش‌هایی مثل ترازیابی یا مثلثات، مختصات UTM ( و یا عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی و ارتفاع) را محاسبه می‌کنند.
اصول کار GPS

نحوه محاسبه موقعیت

گیرنده GPS با دریافت سیگنال از حداقل چهار ماهواره، زمان ارسال و دریافت سیگنال را محاسبه می‌کند و با توجه به سرعت نور، مسافت ماهواره تا گیرنده را محاسبه می‌کند. سپس با استفاده از چند ماهواره، موقعیت سه‌بعدی گیرنده تعیین می‌شود.
در محیط نقشه‌برداری، دقت بالا مهم است و روش‌هایی مانند (Static)  و (RTK) برای بالابردن دقت استفاده می‌شوند.

مزایای استفاده از GPS در نقشه‌برداری

  • سرعت انجام عملیات بسیار بیشتر نسبت به روش‌های سنتی.
  • امکان انجام کار در فضاهایی که دید مستقیم خطی بین نقاط وجود ندارد (مثلاً در مناطق باز یا کنار آب)؛ چون خط دید بین گیرنده‌ها ضروری نیست.
  • قابلیت استفاده در پروژه‌های بزرگ با هزینه پایین‌تر نسبت به نیروی انسانی و تجهیزات سنتی.
  • GPS در پروژه‌های راه‌سازی، خطوط انتقال نیرو، کشاورزی دقیق و تعیین مرزها نقشی کلیدی دارد.

روش‌های متداول نقشه‌برداری با GPS

روش ثابت (Static)

در این روش، یک یا چند گیرنده GPS بصورت ثابت بر روی نقاط مشخص قرار می‌گیرند و برای دوره زمانی معینی داده جمع‌آوری می‌کنند. سپس داده‌ها پس‌پردازش شده و تفاوت موقعیت نقاط محاسبه می‌شود.
مثلاً در یک خط ، دو گیرنده در دو انتهای خط قرار می‌گیرند، داده‌ها همزمان ثبت می‌شوند، سپس با نرم‌افزار پردازش، فاصله و جهت دقیق محاسبه می‌شود.
مزیت: دقت بسیار بالا (مثلاً ppm یک به میلیون)؛ مناسب برای پروژه‌های کنترل ژئودتیک و تراس‌های بزرگ.
معایب: زمان‌بر است، و برای نقاط حرکت کننده یا کارهای سریع مناسب نیست.

روش RTK (Real-Time Kinematic) رادیویی

در این روش، یک گیرنده به عنوان بیس (Base) در مختصات معلوم قرار دارد و گیرنده دیگر (Rover) حرکت می‌کند. گیرنده بیس تصحیحات را به روور ارسال می‌کند و داده‌ها به صورت آنی استفاده می‌شوند.
با این روش می‌توان نتایجی با دقت سانتی‌متری در لحظه دریافت کرد، که برای نقشه‌برداری دقیق و کارهای اجرایی بسیار مناسب است.
مزیت: سرعت بالا، امکان انجام عملیات مستمر در میدان.
معایب: نیاز به ارتباط رادیویی بین بیس و روور

اصول کار GPS

روش RTK اینترنتی

در برخی کشورها، شبکه‌ای از ایستگاه‌های مرجع دائمی وجود دارد که به‌طور مداوم داده GPS جمع‌آوری می‌کنند (مانند سامانه شمیم، سحاب و هدی پرو). کاربر می‌تواند گیرنده خود را در محدوده این شبکه قرار دهد و با استفاده از تصحیحات آنها، دقت بالاتری بدست آورد.

با مشاهده جدول زیر تفاوت RTK و Static در نقشه‌برداری را درک خواهید کرد.

مقایسه روش‌ها

روشمزیت اصلیمحدودیت
Staticبیشترین دقتزمان‌بر، حرکت‌پذیری کم
  رادیوییRTKسرعت بالا، مناسب کار اجرایینیاز به بیس، فاصله مطلوب بین بیس و روور برای برقراری ارتباط رادیویی
  اینترنتی RTKدسترسی به تصحیحات شبکه‌اینیاز به پوشش اینترنت

تجهیزات و آماده‌سازی

تجهیزات مورد نیاز

برای نقشه‌برداری با GPS، تجهیزات اصلی عبارتند از:

  • گیرنده GPS مولتی فرکانس  و سازگار با تمام سیستم های ناوبری ماهواره ای (Multi-constellation)
  •  سه‌پایه یا ژالن نقشه‌برداری (دارای ارتفاع قابل تنظیم)
  • کنترلر یا تبلت جهت مشاهده داده و کنترل عملیات
  • نرم‌افزارهای جمع­‌آوری داده، پردازش و تبدیل مختصات
  • در روش بیس / روور یا شبکه، تجهیزات ارتباطی بین گیرنده‌ها (آنتن رادیو)

مطالعه مقاله صفر تا صد سامانه شمیم

 نقشه‌برداری با GPS

آماده‌سازی قبل از ورود به میدان

  • انتخاب نقطه بیس با دید خوب به آسمان، فاصله مناسب از موانع و سیگنال‌های ماهواره‌ای.
  • بررسی وضعیت ماهواره‌ها، هندسه قابل مشاهده (PDOP) و شرایط محیطی. مثلاً در شرایط بسته، زیر درختان یا نزد ساختمان‌های بلند دقت کاهش می‌یابد.
  • تنظیم سیستم مختصات، مدل ژئوئید و تبدیل‌ها در نرم‌افزار؛ چون مختصات خروجی باید با نقشه پروژه هماهنگ باشد.
  • بررسی باتری، حافظه ذخیره‌سازی، ارتباط بی‌سیم در( RTK) و اطمینان از سلامت فیزیکی تجهیزات.

مراحل اجرایی در میدان

۱. نصب بیس (Base station): در روش‌هایی که نیاز به بیس دارند، گیرنده بیس در نقطه ثابت شناخته‌شده نصب می‌شود، تراز می‌گردد و جمع‌آوری داده شروع می‌شود.
۲. راه‌اندازی گیرنده Rover: در روش RTK، گیرنده روور روی ژالن قرار گرفته و به کنترلر متصل می شود. ارتباط با بیس برقرار و تصحیحات دریافت می‌شود.
۳. برداشت نقاط: در نقاط مورد نظر، گیرنده روور قرار گرفته، مقداری تأخیر زمانی برای ثبات داده رعایت می‌شود، سپس مختصات برداشت می‌شود. بسته به دقت مورد نیاز، ممکن است چند ثانیه تا چند دقیقه ماندن لازم باشد.
۴. کنترل کیفیت داده‌ها: پس از جمع‌آوری، باید بررسی شود که تعداد ماهواره‌ها مناسب بوده، PDOP  مناسب بوده(بین 0.5 تا 2)، خطای ناشی از چندمسیری (multipath) نداریم و وضعیت دید به آسمان خوب بوده است.
۵. خروجی و پردازش داده‌ها: اگر روش Static باشد، داده‌ها پس‌پردازش می‌شوند تا دقت بهینه حاصل شود. اگر روش RTK باشد، خروجی گرفتن از داده ها آنی است.
۶. انتقال به نقشه یا GIS : مختصات نهایی وارد نرم‌افزار های نقشه‌برداری یا GIS شده، خطوط، منحنی‌ها، نقاط کنترلی تولید می‌شوند و خروجی‌های قابل استفاده برای مهندسین، نقشه‌برداران و سایر ذی‌نفعان تهیه می‌گردد.

نکات کلیدی برای رسیدن به دقت بالا

  • هندسه مناسب ماهواره‌ها: هرچه ماهواره‌ها در زاویه‌های متفاوت در آسمان قرار داشته باشند، PDOP پایین‌تر و دقت بهتر خواهد بود.
  • پوشش دید به آسمان: عدم وجود موانع (درختان، ساختمان‌ها، دره‌ها) برای کاهش خطای چندمسیری بسیار اهمیت دارد.
  • استفاده از گیرنده‌های چندفرکانسه: دریافت سیگنال از فرکانس‌های مختلف (مثلاً L1 و L2) دقت را بهبود می‌بخشد.
  • جمع‌آوری داده با تناوب مناسب: در روش Static، ماندن طولانی‌تر روی نقطه باعث افزایش دقت می‌شود.
  • کنترل و حذف داده‌های مشکل‌دار: نقاطی با سیگنال ضعیف یا خطای زیاد باید علامت‌گذاری و در پردازش حذف یا اصلاح شوند.
  • انطباق با سیستم مختصات پروژه: تطابق سیستم مختصات خروجی با نقشه یا پروژه بسیار مهم است؛ خطای تبدیل مختصات می‌تواند نتایج را بی‌اعتبار کند.
  • مستندسازی دقیق عملیات: ثبت وضعیت میدان، ساعت شروع و پایان، نقطه بیس، شرایط ماهواره و هر موردی که ممکن است بعداً سؤال‌برانگیز شود.

مشکلات رایج و راهکارها

 سیگنال ضعیف یا قطع شده

در محیط‌های شهری، زیر درختان، یا دره‌های عمیق ممکن است سیگنال ماهواره‌ها ضعیف یا قطع شود. راهکار: انتخاب منطقه با دید آزاد، استفاده از گیرنده با آنتن بهتر، یا استفاده از روش های محاسبات COGO مثل روش تقاطع با دو نقطه و دو طول.

 خطای چندمسیری (Multipath)

سیگنال‌ها ممکن است از ساختمان‌ها یا موانع دیگر بازتاب شده و باعث خطا شوند. راهکار: انتخاب محل مناسب، استفاده از گیرنده های GPS که قابلیت کاهش خطای چندمسیری دارند، حذف داده‌های مشکل‌دار در پردازش.

 عدم تطابق سیستم مختصات

اگر خروجی مختصات با قالب سیستم پروژه همخوانی نداشته باشد، نقشه نهایی دچار خطا می‌شود. راهکار: اطمینان از تنظیم صحیح سیستم مختصات، زون UTM و تبدیل‌ها در نرم‌افزار قبل از شروع کار.

 ضعف در ارتباط بین بیس و Rover در RTK

اگر ارتباط رادیویی یا اینترنتی بین بیس و روور قطع شود، تصحیحات نمی‌رسند و دقت کاهش می‌یابد. راهکار: پیش از عملیات، ارزیابی پوشش رادیویی یا اینترنت، تهیه باتری‌های اضافی.

 زمان‌بر بودن روش‌های دقیق

روش Static ممکن است برای پروژه‌های با زمان محدود مناسب نباشد. در این موارد، یا باید دقت پایین‌تر را پذیرفت یا از روش‌هایی مثل RTK استفاده کرد.

نتیجه‌گیری

نقشه‌برداری با GPS یکی از پیشرفته‌ترین و کارآمدترین روش‌ها در عصر حاضر است. اگر با دقت پیاده‌سازی شود، می‌تواند نتایج بسیار حرفه‌ای با دقت سانتی‌متری یا میلی‌متری ارائه دهد. از انتخاب نقطه، آماده‌سازی، اجرای صحیح، تا کنترل کیفیت و خروجی‌گیری، هر مرحله اهمیت دارد.
اکنون که اصول، روش‌ها، تجهیزات، نکات مهم، مشکلات و راهکارها را آموختید، آماده‌اید تا این دانش را در پروژه‌های نقشه‌برداری خود به کار ببندید.

گیرنده های GPS مولتی فرکانس رایمند

رایمکس PRO، بهترین گیرنده GPS نقشه‌برداری برای پروژه عمرانی

این گیرنده‌ مولتی‌فرکانس حرفه‌ای با پشتیبانی از GPS، GLONASS، Galileo و BeiDou، برای کاربردهای سنگین کشاورزی و نقشه‌برداری طراحی شده است.
ویژگی‌های اصلی:

  •  برداشت RTK  با دقت سانتی متری برای تولید نقشه UTM
  • قابلیت اتصال به سامانه های ارسال تصحیحات اینترنتی مثل شمیم و سحاب
  • مقاوم در برابر شرایط سخت محیطی
  • پشتیبانی از ارتباط بی‌سیم Wi-Fi، Bluetooth، Radio UHF
بهترین گیرنده GPS نقشه‌برداری

رایمکس Ultimate، نسل جدید دقت و پایداری

نسخه‌ی Ultimate با پردازنده‌ی سریع‌تر، باتری قوی‌تر و آنتن بهینه‌شده، مناسب پروژه‌های نقشه‌برداری و کشت دقیق است. این گیرنده می‌تواند با سامانه های ارسال تصحیحات اینترنتی RTK ارتباط برقرار نموده و دقتی پایدار در تمامی شرایط ارائه دهد.

گیرنده GPS نقشه‌برداری

اگر قصد خرید یک گیرنده GPS حرفه‌ای را دارید، پیشنهاد می‌کنم همین امروز گام های زیر را بردارید:

  • از طریق تماس با کارشناسان فروش شرکت رایمند یک مشاوره رایگان بگیرید و گیرنده‌ای را انتخاب کنید که با بودجه، نوع پروژه و سطح دقت مورد نیاز شما مطابقت داشته باشد. (تلفن 021-47276)
  • برای ارتقای دانش خود، در دوره‌های آموزشی آنلاین  و وبینارهای کار با جی پی اس شرکت رایمند ثبت نام کنید تا هم دانش فنی و هم نکات عملی را بیاموزید.
5/5 - (1 امتیاز)

9 پاسخ به “نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری”

  1. رجبی گفت:

    با تشکر بابت این مقالهٔ بسیار جامع و آموزنده درباره‌ی نقشه‌برداری با GPS. توضیحات شما درباره‌ی اصول کار سیستم، روش‌های مختلف (Static، RTK و RTK اینترنتی) و نکات کلیدی برای رسیدن به دقت بالا، بسیار مفید و کاربردی بود.

    سوال تخصصی من این است: آیا تفاوت دقت بین گیرنده‌های مولتی‌فرکانس مختلف رایمند (مثلاً مدل Raymax و Rayhand PRO) در پروژه‌های RTK واقعاً محسوس است یا برای کاربردهای مهندسی عادی کافی هستند؟

  2. عالی بود ممنون از شما
    مرسی که کامل این موضوع را توضیح دادین
    با قدرت ادامه بدین

  3. علی رضایی گفت:

    واقعاً باید بگم این مقاله یکی از کامل‌ترین و کاربردی‌ترین مطالبی بود که درباره نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری خوندم. من چند ساله تو حوزه نقشه‌برداری فعالیت می‌کنم و همیشه دنبال یک منبع ساده ولی حرفه‌ای برای توضیح جی پی اس نقشه برداری بودم که خوشبختانه این صفحه دقیقاً همون چیزی بود که نیاز داشتم. توضیح تفاوت‌ها و کاربردهای دستگاه جی پی اس نقشه برداری به‌قدری روان بیان شده که حتی افراد مبتدی هم می‌تونن به‌راحتی مفاهیم رو درک کنن. استفاده از اصطلاحات تخصصی در کنار توضیحات ساده باعث شده مقاله هم برای دانشجوها مفید باشه هم برای مهندس‌های باتجربه. بخش مربوط به gps نقشه برداری و بررسی دقت و خطاها واقعاً عالی بود. مخصوصاً توضیح مربوط به آموزش نقشه برداری با جی پی اس سه فرکانسه که خیلی جاها یا اصلاً گفته نمی‌شه یا خیلی سطحی توضیح داده می‌شه. به نظرم این مقاله می‌تونه به‌عنوان یک مرجع آموزشی عالی برای هر کسی که قصد ورود حرفه‌ای به این حوزه رو داره استفاده بشه. واقعاً خسته نباشید.

  4. منا رهنما گفت:

    به‌عنوان کسی که تازه وارد دنیای نقشه‌برداری شده، خوندن این مقاله درباره جی پی اس نقشه برداری برام فوق‌العاده مفید بود. معمولاً مطالب تخصصی یا خیلی پیچیده نوشته می‌شن یا نکات مهم رو ناقص توضیح می‌دن، اما اینجا کاملاً متفاوت بود. توضیح گام‌به‌گام نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری باعث شد خیلی از ابهام‌هام برطرف بشه. معرفی انواع دستگاه جی پی اس نقشه برداری و کاربرد هر کدوم در پروژه‌های مختلف، دید خیلی خوبی بهم داد. قبلاً فقط اسم gps نقشه برداری رو شنیده بودم، ولی حالا دقیقاً می‌دونم چطور کار می‌کنه و چه مزایایی نسبت به روش‌های قدیمی داره. چیزی که بیشتر از همه برام جذاب بود بخش مربوط به آموزش نقشه برداری با جی پی اس سه فرکانسه بود که به‌صورت کاملاً قابل فهم توضیح داده شده. این مقاله رو به هر کسی که می‌خواد اصولی وارد این حوزه بشه پیشنهاد می‌کنم، چون واقعاً ارزش وقت گذاشتن رو داره.

  5. حسین کریمی گفت:

    من مدت‌ها دنبال یک مطلب جامع و کاربردی درباره gps نقشه برداری بودم و اتفاقی به این صفحه رسیدم، ولی واقعاً خوشحال شدم که وقت گذاشتم و کامل خوندمش. توضیح مفاهیم پایه تا پیشرفته جی پی اس نقشه برداری به‌صورت منظم و مرحله‌به‌مرحله انجام شده و این برای یادگیری خیلی مهمه. بخش مربوط به انتخاب و استفاده از دستگاه جی پی اس نقشه برداری خیلی حرفه‌ای نوشته شده و نکات تجربی خوبی داخلش هست. توضیح دقیق نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری باعث شد حتی بعضی اشتباهات رایجی که خودم انجام می‌دادم رو متوجه بشم. از همه مهم‌تر، پرداختن به موضوع آموزش نقشه برداری با جی پی اس سه فرکانسه بود که کمتر مقاله‌ای به این خوبی بهش می‌پردازه. این مطلب هم برای آموزش دانشگاهی مفیده هم برای کار عملی در پروژه‌های واقعی. واقعاً ممنون از تیمی که این محتوای ارزشمند رو تهیه کرده.

  6. رضا موسوی گفت:

    این مقاله یکی از بهترین منابع فارسیه که تا الان درباره جی پی اس نقشه برداری دیدم. چیزی که خیلی برام جذاب بود اینه که مطالب فقط تئوری نیست و کاملاً کاربردی توضیح داده شده. وقتی درباره دستگاه جی پی اس نقشه برداری صحبت می‌کنه، دقیقاً همون چیزیه که تو پروژه‌ها باهاش درگیر هستیم. توضیح ساده ولی دقیق نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری باعث می‌شه حتی کسایی که تجربه کمی دارن هم اعتمادبه‌نفس بیشتری برای کار با دستگاه‌ها پیدا کنن. بررسی مزایا و دقت gps نقشه برداری خیلی خوب انجام شده و کاملاً با واقعیت‌های میدانی هماهنگه. بخش مربوط به آموزش نقشه برداری با جی پی اس سه فرکانسه هم واقعاً حرفه‌ای نوشته شده و نشون می‌ده نویسنده تسلط کامل به موضوع داشته. این مقاله قطعاً ارزش چندبار خوندن رو داره.

  7. سعید نادری گفت:

    من همیشه دنبال محتوایی بودم که بتونه هم آموزش بده هم تجربه عملی منتقل کنه و این مقاله دقیقاً همین کار رو انجام داده. توضیحات مربوط به جی پی اس نقشه برداری خیلی روان و قابل فهم نوشته شده و از همون ابتدا مخاطب رو با خودش همراه می‌کنه. معرفی و بررسی دستگاه جی پی اس نقشه برداری به‌گونه‌ایه که می‌تونه به انتخاب درست دستگاه برای پروژه‌های مختلف کمک کنه. بخش مربوط به نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری واقعاً عالیه و نکات مهمی رو پوشش داده که معمولاً کمتر بهش توجه می‌شه. توضیح عملکرد gps نقشه برداری از نظر دقت و شرایط محیطی خیلی کاربردیه. همچنین پرداختن به آموزش نقشه برداری با جی پی اس سه فرکانسه نشون می‌ده مقاله به‌روز و حرفه‌ای نوشته شده. به نظرم این محتوا برای هر نقشه‌برداری لازمه.

  8. محمد جوادی گفت:

    مطالعه این مقاله درباره جی پی اس نقشه برداری واقعاً تجربه خوبی بود. لحن نوشتار صمیمی ولی کاملاً تخصصیه و باعث می‌شه خواننده خسته نشه. توضیح انواع دستگاه جی پی اس نقشه برداری و تفاوت کاربرد اون‌ها خیلی شفاف انجام شده. من شخصاً از بخش نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری خیلی استفاده کردم، چون خیلی از نکات عملی رو به‌صورت واضح توضیح داده. بررسی دقیق gps نقشه برداری و شرایطی که روی دقت تأثیر می‌ذاره، نشون‌دهنده تجربه بالای نویسنده است. همچنین توضیحات مربوط به آموزش نقشه برداری با جی پی اس سه فرکانسه کاملاً به‌روز و حرفه‌ای بود. این مقاله می‌تونه هم برای آموزش و هم برای مرور اطلاعات خیلی مفید باشه.

  9. حمیده جعفری گفت:

    واقعاً از خوندن این مقاله لذت بردم. مطالب مربوط به جی پی اس نقشه برداری به‌صورت منظم و دقیق دسته‌بندی شده و همین باعث می‌شه یادگیری خیلی راحت‌تر باشه. معرفی دستگاه جی پی اس نقشه برداری و توضیح کاربرد هرکدوم کمک بزرگی برای کساییه که قصد خرید یا استفاده حرفه‌ای دارن. توضیح کامل نحوه کار با جی پی اس در نقشه برداری باعث می‌شه حتی افراد تازه‌کار هم بتونن اصولی کار رو شروع کنن. بررسی مزایا و محدودیت‌های gps نقشه برداری کاملاً واقع‌بینانه انجام شده. بخش آموزش نقشه برداری با جی پی اس سه فرکانسه هم یکی از نقاط قوت مقاله است که نشون می‌ده محتوا صرفاً کپی نیست و تخصص پشتش هست. عالی بود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اینستاگرام تلگرام لینکدین آپارات

خرید گیرنده های مولتی فرکانس رایمند بدون پیش پرداخت
همراه با اقساط بلند مدت!
فرصت محدود

close-link