نقشه برداری زمینی – نحوه اجرا و روش ها

نقشه برداری زمینی

در این مطلب قصد داریم تا به صورت کلی نقشه‌برداری زمینی را مورد بررسی قرار دهیم. در مورد این که نقشه‌برداری زمینی چیست، از چه تجهیزاتی در آن استفاده می‌شود، فناوری‌های مورد استفاده، روش‌های جمع‌آوری داده، فرآیند پردازش داده‌ها و کاربرد و مزایای آن صحبت خواهیم کرد.

احتمالا تا به حال کسانی را دیده‌اید که با کلاه مهندسی، با سه پایه و دوربین در کنار جاده یا در یک قطعه زمین مشغول انجام کار نقشه‌برداری هستند. این افراد مهندسان نقشه‌بردار زمینی هستند که در حال اندازه‌گیری‌های دقیق از منطقه مورد نظرشان با استفاده از تجهیزات نقشه‌برداری هستند.

نقشه برداری زمینی

منظور از نقشه‌برداری زمینی چیست؟

نقشه‌برداری زمینی به معنای اندازه‌گیری دقیق در مقیاس بزرگ از سطح زمین است که با هدف تصویر کردن سطح زمین برای کنترل ساخت و سازها و نشان دادن مرزهای زمین انجام می‌گیرد. در واقع هدف از این کار ارائه اطلاعات کمی و گاهاً کیفی دقیق در مورد سطح زمین، توپوگرافی و ویژگی‌های طبیعی و ساخت بشر است. این اندازه‌گیری‌ها شامل اندازه‌گیری زوایا، اختلاف ارتفاع دو نقطه، طول و مساحت است.

نقشه برداری زمینی

نقشه‌برداری زمینی باید بر اساس یک شبکهٔ مناسب از نقاط کنترل باشد. این نقاط برای ارائهٔ موقعیت‌های نسبی صحیح و مختصات سه‌بعدی نقاط مختلف مورد نیاز هستند. فرآیند نقشه‌برداری زمینی معمولا با استفاده از ابزارهای مکانیکی سبک وزن و مجهز به GPS انجام می‌گیرد تا اندازه‌گیری‌های مربوط به زمین و توپوگرافی ثبت گردد.

 

ابزارها و تجهیزات مورد استفاده در نقشه برداری زمینی

امروزه، تجهیزات مورد استفاده در نقشه برداری زمینی شامل تئودولیت برای اندازه گیری زوایای بین دو نقطه قابل مشاهده، توتال استیشن برای کاربردهای نقشه برداری چندگانه و تکنیک کینماتیک آنی (RTK) برای افزایش دقت GPS هستند. ورژن های رباتیک توتال استیشن ها نیز در دسترس هستند که به نقشه بردار این اجازه را می دهند که به تنهایی یک ایستگاه را از راه دور کنترل کند.

نقشه برداری زمینی

همینطور در نقشه برداری زمینی از لیزر اسکنر های سه بعدی استفاده می شود که برای نگاشت دقیق زمینی و یا طراحی از آن ها استفاده می شود.

نقشه برداری زمینی

فناوری های مورد استفاده در نقشه برداری زمینی

نقشه‌برداری قرن‌هاست که وجود دارد و تجهیزات و فناوری‌های مورد استفاده در آن در طول زمان تغییر پیدا کرده‌اند، اما اصول اساسی اندازه‌گیری و نقشه‌برداری بدون تغییر باقی مانده‌اند. هرچند، وقتی تکنولوژی‌های جدید انقلابی راه اندازی می‌شوند، یک نوع نقشه‌برداری جدید به وجود می‌آید.

پیشرفت فناوری جدید به این معناست که سرعت و دقت نقشه‌برداران افزایش پیدا می‌کند و انجام کارهای سخت و زمان‌بر را به کارهای روزمره و عادی تبدیل می‌کند، مانند GPS، توتال استیشن، تیوپ‌های لیزر و غیره. در چند سال اخیر، جامعه نقشه‌برداری با تکنولوژی اسکنرهای سه‌بعدی آشنا شده است.

اسکنرهای لیزر جزو جدیدترین فناوری‌های مورد استفاده در نقشه‌برداری زمینی هستند که با استفاده از آن دیگر نیازی به منشور برای بازگرداندن موج ارسالی نیست. با اضافه شدن این قابلیت، اندازه‌گیری و ثبت مختصات در مناطقی که دسترسی راحتی ندارند، ساده‌تر و سریع‌تر صورت می‌گیرد.

همینطور، به صورت پیشرفته‌تر، سیستمی تولید شده‌است که به صورت منظم، کلیه نقاطی که در میدان دید دستگاه قرار دارد، را اسکن کرده و برای تمام نقاط مختصات تولید می‌کند. در واقع، خروجی دستگاه‌های اسکنر لیزر سه‌بعدی به صورت ابرنقطه‌ای است که از تمامی سطوح خارجی محیط پیرامونش تهیه شده‌است.

نقشه برداری زمینی

روش های نمونه برداری در نقشه برداری زمینی

یکی از روش‌های نمونه‌برداری یا جمع‌آوری داده در نقشه‌برداری زمینی، ترازیابی است که به معنای اندازه‌گیری اختلاف ارتفاع نقاط مختلف نسبت به یک نقطه ثابت است. ترازیابی انواع مختلفی دارد که شامل: ترازیابی مستقیم، ترازیابی مثلثاتی، ترازیابی فشارسنجی و ترازیابی استادیمتری است.

یکی دیگر از روش‌های مورد استفاده در نقشه‌برداری زمینی، پیمایش است که برای به دست آوردن موقعیت مکانی نقاطی بر روی زمین استفاده می‌شود و عوارض زمین را تعیین می‌کند. پیمایش بدین صورت است که اگر چندین نقطه بر روی زمین با خطوط شکست به یکدیگر وصل شود و طول و زوایای به دست آمده محاسبه گردد، پیمایش انجام شده است. پیمایش نیز به دو دسته کلی پیمایش باز و پیمایش بسته تقسیم می‌شود.

نقشه برداری زمینی

فرآیند پردازش داده های نقشه برداری زمینی

همان‌طور که گفته شد، مهم‌ترین هدف نقشه‌برداری زمینی با دوربین، تعیین مختصات سه‌بعدی نسبی نقاط بر روی زمین است.

به صورت کلی، عملیات نقشه‌برداری زمینی به دو مرحله‌ی کلی تقسیم می‌شود: مرحله‌ی برداشت و محاسبه یا ارائه نتایج کار.

مرحله‌ی برداشت با استفاده از تجهیزات مختلف و مرحله‌ی ارائه نتایج و محاسبه‌ی داده‌ها با استفاده از روش‌های مختلفی انجام می‌گیرند. در تمام روش‌هایی که برای ارائه نتایج انجام می‌شود، باید خطاها بررسی و سرشکن شوند. نتایج کار نقشه‌برداری زمینی به دو صورت آنالوگ و دیجیتال ارائه می‌گردد، که آنالوگ شامل نقشه، مقاطع طولی و عرضی و … است، و دیجیتال شامل جداول، مدل‌های رقومی زمین DSM یا DTM است.

پردازش داده‌های نقشه‌برداری، عمل تبدیل داده‌های خام به اطلاعات ساختارمندی است که بتوان از آن‌ها برای تحلیل‌های بعدی استفاده کرد. در واقع، با پردازش داده‌های خام می‌توان خطاها را تا حد ممکن از داده‌ها حذف کرد و اطلاعاتی را به دست آورد که متناسب با نیاز باشد.

کاربردهای نقشه برداری زمینی در ساختمان‌سازی، معدن، کشاورزی، محیط زیست و سایر صنایع

داده‌های حاصل از نقشه‌برداری زمینی در زمینه‌های مختلف، از جمله ساختمان‌سازی، معدن، کشاورزی و محیط‌زیست، کاربرد دارد.

در ساختمان‌سازی، مهندسان نقشه‌بردار با استفاده از ابزارهایی مانند دوربین نقشه‌برداری یا توتال استیشن، متر، تراز و غیره، مشخصاتی مانند ارتفاع از سطح دریا، زاویه، طول و عرض جغرافیایی، ارتفاع دوربین و فاصله هر نقطه اندازه‌گیری شده از ایستگاه نقشه‌برداری را برداشت می‌کنند.در مرحله بعد، با استفاده از اطلاعات به دست آمده از مرحله برداشت، به رسم نقشه و مقاطع طولی و عرضی می‌پردازند.

کاربرد نقشه‌برداری در ساختمان‌سازی شامل مراحل پیش از احداث، حین احداث و پس از آن می‌شود. برخی از کاربردهای آن شامل کنترل موقعیت مسطحاتی ستون‌ها، کنترل اجرایی حین عملیات گودبرداری و خاک‌برداری، کنترل پیوسته خطوط تراز بسترسازی و غیره است. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه مقاله نقشه برداری ساختمان را مطالعه کنید.

از جمله کاربردهای مهم نقشه‌برداری زمینی مربوط به معدن، در زمینه استخراج و اکتشاف معادن، ایجاد تونل راهسازی و مسیرهای انتقال آب استفاده می‌شود. نقشه‌برداری از معدن به جهت کنترل و هدایت معادن برای حل مشکلات مختلف در مراحل اکتشاف، آماده‌سازی، بهره‌برداری و استخراج که نیاز به نقشه کامل و نقشه‌برداری دقیق از معادن، محاسبه احجام و دپومتری است، مورد استفاده قرار می گیرد.

در حوزه کشاورزی، نقشه برداری زمینی برای تعیین مساحت و مختصات دقیق زمین های کشاورزی، کاهش حداکثری تفاوت های اراضی، پلاک بندی زمین و صدور اسناد کاربری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نقشه برداری زمینی

در زمینه محیط زیست، نقشه‌برداری زمینی برای برنامه‌ریزی و تجزیه و تحلیل داده‌های مرتبط با محیط زیست از اهمیت بسزایی برخوردار است. این شاخه، برای تعیین پارامترهای مختلف محیط و تجزیه و تحلیل تاثیرات مانند شیب تند دامنه‌ها، جنبه‌ها، و پوشش گیاهی قابل استفاده است.

همچنین، در زمینه‌های دیگری نظیر راهسازی و شهرسازی، نقشه‌برداری زمینی می‌تواند در تعیین موقعیت و محاسبات دقیق قبل و بعد از پروژه مورد استفاده قرار گیرد. در این حیطه، کاربرد نقشه‌برداری زمینی در کاداستر برای تهیه نقشه‌های ثبتی به منظور تعیین حدود اراضی، تقسیم اراضی، وصول مالیات سالیانه، تعیین حدود شهرداری و سایر اماکن نیز مشهود است.

همچنین، در زمینه معماری، طرح‌های احیا و مرمت، و رواج صنعت گردشگری، نقشه‌برداری زمینی برای تهیه نقشه‌های مربوط به فرهنگ قدیمی نیز به کار گرفته می‌شود.

مزایای استفاده از نقشه برداری زمینی برای برنامه‌ریزی و مدیریت منابع زمینی

نقشه‌برداری، به طور کلی، یکی از شاخه‌های مهم است که در بسیاری از امور، برای برداشتن قدم‌های مطمئن و پیش‌بینی‌های درست، بسیار مهم است. مهندسین نقشه‌برداری زمینی نقش مهم و اساسی در توسعه زمین دارند، از برنامه‌ریزی و طراحی تقسیمات اراضی تا ساخت نهایی جاده‌ها، تاسیسات و محوطه‌سازی.

نقشه‌برداری زمینی به ما در خرید زمین و ساخت و ساز به شکل درست کمک می‌کند. به عنوان مثال، در خرید زمین، نقشه‌برداری زمینی کمک می‌کند تا زمین را از نظر خوب یا بد بودن، سیل‌خیز بودن و همینطور صحت مساحت عنوان شده توسط فروشنده، مورد بررسی قرار دهیم.

از مزایای استفاده از نقشه‌برداری زمینی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. آماده‌سازی برای ساخت و ساز: آگاهی از پتانسیل زمین مزیت بزرگی است که مهندس نقشه‌بردار برای شروع ساخت و ساز در اختیار سازنده قرار می‌دهد. با توجه به این آگاهی، می‌توان تصمیم درستی نسبت به ساخت و ساز در مکان مورد نظر گرفت.
  2. اطمینان از مرزبندی دقیق: تعیین مرز یک قطعه زمین بدون کمک مهندس نقشه‌بردار غیرممکن است چرا که دقت کافی حاصل نمی‌گردد. این کار نیز به تیم‌های مدیریتی برای طرح ساخت و ساز مناسب کمک می‌کند و از ایجاد اختلاف با همسایگان پیشگیری می‌کند.
  3. تعیین ارزش: بدون بررسی مناسب زمین، ارزش ملک ممکن است بیشتر یا کمتر از ارزش‌گذاری واقعی تعیین شود. نقشه‌برداری زمینی کمک می‌کند تا براساس موقعیت مکانی، چشم‌انداز و ساختار زمین به درستی ارزش‌گذاری شود.
  4. درک توپوگرافی منطقه: با اطلاع از جزئیات توپوگرافی منطقه همینطور شناسایی مسائل خاکی و سازه‌ای، تعیین منطقه سیل‌خیز و نمایش دقیق قطعه که توسط نقشه‌برداری زمینی انجام می‌شود، کمک شایانی به محافظت زمین از بلایا و تصمیم‌گیری درست نسبت به ساخت و ساز می‌کند.
  5. قطعه‌بندی منطقه: برای تقسیم‌بندی مناسب ملک به بخش‌های از پیش تعیین‌شده مانند مناطق مسکونی و تجاری که بتوان بدون هیچ اشتباهی قیمت‌گذاری کرد و تحویل داد، نیاز به نقشه‌برداری زمینی است.
  6. کمک به ساخت و ساز: به طور کلی، نقشه‌برداری زمینی در تعیین بهترین منطقه برای قرار دادن یک ساختمان یا جاده می‌تواند کارساز باشد، چه قبل از پروژه ساختمانی و چه بعد از اتمام آن. پیشنهاد مطالعه: نقشه برداری جاده

 

جمع‌بندی

به طور کلی، نقشه‌برداری زمینی وظیفه ارائه اندازه‌گیری‌های عوارض و ثبت داده‌های اندازه‌گیری شده بر روی سطح زمین را در فرمت‌های مختلف مانند نقشه و جدول دارد. با توجه به اطلاعاتی که نقشه‌برداری زمینی در اختیار مخاطبینش قرار می‌دهد، اگرچه کاری میدانی و دشوار است اما یکی از پرکاربردترین شاخه‌ها در بین علوم مختلف است، چرا که در زمینه‌های بسیاری نیاز به خروجی‌های حاصل از آن وجود دارد.

+

سوالات متداول

چه فناوری‌هایی در نقشه برداری زمینی مورد استفاده قرار می‌گیرند؟

در نقشه برداری زمینی از تکنولوژی‌های مختلفی مانند GPS، تئودولیت، توتال استیشن و تکنیک کینماتیک آنی (RTK) استفاده می‌شود. همچنین، روش‌های لیزر اسکنینگ و فتوگرامتری نیز برای اندازه‌گیری دقیق ارتفاع و ویژگی‌های سطح زمین استفاده می‌شوند

چه کاربردها و مزایایی برای نقشه برداری زمینی وجود دارد؟

نقشه برداری زمینی در بسیاری از صنایع مانند ساخت و ساز، زیرساخت‌ها، معدن‌کاری، کشاورزی، حفاظت از محیط زیست و حتی شناسایی موقعیت در نقشه برای محافظت از حیوانات و انسان‌ها در برابر آتش‌سوزی و فاجعه‌های طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، در صنعت ساخت و ساز، نقشه برداری زمینی برای برنامه‌ریزی ساخت و ساز، ایجاد نقشه‌های زمینی برای برقراری ارتباطات سریع و ساده بین مهندسان و پیمانکاران، مدیریت منابع طبیعی و برنامه‌ریزی شهری استفاده می‌شود

دیدگاهتان را بنویسید

تلفن همراه