نقشه توپوگرافی با استفاده از منحنی های میزان، فضای سه بعدی سطح مورد نظر را به نمایش می گذارد. نقشه ها انواع مختلفی دارند که هریک برای مقاصد مختلفی طراحی میشوند. در این مقاله به معرفی نقشه توپوگرافی، کاربرد و چگونگی تهیه آن خواهیم پرداخت.
توپوگرافی چیست؟
توپوگرافی تصویر سطح زمین است. به عمل نقشه برداری از یک مکان برای تعریف سطح، ویژگی های طبیعی و ساخته شده توسط انسانها یا به تعبیر دیگر به مطالعه سطح زمین برای تعیین عوارض طبیعی و مصنوعی نقشه برداری توپوگرافی گفته میشود.
این عوارض طبیعی و مصنوعی در توپوگرافی شامل ارتفاعات سطح، رودخانه ها، حوضچه ها، دریاچه ها، جاده ها، مسیرهای پیاده روی، بناهای تاریخی و موارد دیگر است.
نقشه توپوگرافی چیست؟
نقشه توپوگرافی نقشه ای است که با استفاده از منحنی های میزان، درک مناسبی از ویژگی های سه بعدی سطح زمین نظیر کوه، دره ها، رودها و دیگر عوارض طبیعی و مصنوعی را فراهم می کند.
این نقشه به منظور نمایش پستی ها، بلندی ها و شکل عوارض سطح زمین مورد استفاده قرار میگیرد. نقشه توپوگرافی از پرکاربرترین نقشه ها و ابزاری برای تعیین ارتفاع نقاط و فاصیه بین نقاط به شمار میرود.
روشهای تهیه نقشه توپوگرافی
به طور کلی ترسیم نقشه توپوگرافی توسط روشهای جمع آوری داده نقاط از سطح زمین و پیاده کردن این داده ها بر روی کاغذ یا نرم افزار به دست می آید. این روشها شامل روشهای نقشه برداری و سنجش از دور است.
ترسیم نقشه توپوگرافی با استفاده از داده های نقشه برداری
این روش برای تهیه نقشه توپوگرافی، بخصوص در مناطقی با مساحت کم، بسیار متداول است. در این روش با اجرای عملیات نقشه برداری داده های ارتفاعی نقاط جمع آوری می شود و سپس داده ها وارد نرم افزار تخصصی شده و خروجی به صورت منحنی میزان از آن منطقه به دست می آید.
از جمله نرم افزارهای تخصصی که داده های ارتفاعی (XYZ) ورودی را به منحنی تراز تبدیل میکند در نقشه برداری Surfer و سنجش از دور ArcGIS است .
ترسیم نقشه توپوگرافی با استفاده از داده های عکسبرداری هوایی
این روش به نسبت روش قبل روش سریعتری برای برداشت داده است که توسط هواپیما، بالگرد و پهپاد انجام میشود. برای ترسیم نقشه توپوگرافی با استفاده از روش عکسبرداری هوایی این مراحل باید انجام شود:
- تصویربرداری از منطقه مورد نظر
- برداشت مختصات نقاط کنترل توسط تجهیزات نقشه برداری
- اعتبارسنجی عوارض
- تفسیر داده ها
- نشانه گذاری
- ویرایش و چاپ
در ادامه هر مرحله را توضیح می دهیم.
عکسبرداری
برای ترسیم نقشه توپوگرافی به روش تصویربرداری هوایی، سطح زمین به چندین مقطع تقسیم شده و دو عکس با زوایای مختلف از هر مقطع تهیه می شود. این کار امکان ایجاد تصویر سه بعدی استریوسکوپی و تبدیل آنها به منحنی های میزان را فراهم می آورد. این تصویربرداری در یک ارتفاع ثابت و با مسیر حرکت شمال به جنوب قرار میگیرد.
داده های تصویری حاصل از عملیات عکسبرداری هوایی با استفاده از نرم افزارهای مختلف به نقشه توپوگرافی با کیفیت تبدیل میشود.
برداشت نقاط کنترلی
به منظور اطمینان از دقت نقشه توپوگرافی، محل دقیق چندین نقطه کنترلی توسط عملیات نقشه برداری مورد بررسی قرار میگیرد.
محل تقاطع جاده ها و ویژگی های برجسته زمین معمولا به عنوان نقاط کنترل در نظر گرفته می شوند. نقاط کنترل افقی، طول و عرض محل و نقاط کنترل عمودی، ارتفاع محل را تعیین میکنند.
تایید عوارض موجود در نقشه
در این مرحله، امکان بررسی های بیشتر برای تشخیص دقیقتر برخی از عوارض زمین نظیر جاده ها، رودها، ساختمان های جدید یا ساختمان های تخریب شده فراهم می شود. تمام عوارض، المان های مشکوک، عنوان صحیح محل ها و غیره باید توسط کارشناسان حاضر در محل مورد بررسی قرار گیرند. این مرحله در تهیه نقشه های توپوگرافی رسمی اهمیت بیشتری پیدا می کند.
تفسیر نقشه
پس از تکمیل مراحل قبلی، جفت عکس های تهیه شده در یک پروژکتور استریوسکوپ قرار داده می شوند. یکی از عکسها در لنز سمت چپ و دیگری در لنز سمت راست قرار میگیرد. به این ترتیب، نمای سه بعدی سطح زمین به نمایش در می آید. سپس، ترسیم منحنی های تراز توسط یک سیستم ردیابی نوری صورت می گیرد. پس از تکمیل رسم خطوط تراز و عوارض زمین، خروجی به دست آمده به واحد حکاکی و چاپ تحویل داده می شود.
کاربردها و اهمیت نقشه توپوگرافی
نقشه های توپوگرافی که به روش زمینی به دست آمده اند یکی از دقیق ترین نقشه ها به شمار می آیند. به دلیل اینکه اطلاعاتی همچون مرزها، پستی ها و بلندی ها و … را میتوانیم از نقشه های توپوگرافی به دست آوریم، به عنوان نقشه های پایه در علوم جغرافیایی استفاده می شوند.
نقشه توپوگرافی ابزار پرکاربردی است که در حوزه های مختلفی نظیر علوم زمین (زمین شناسی، ژئومورفولوژی، خاک شناسی، جغرافیا، آبشناسی)، علوم مهندسی(مهندسی عمران، معدن، معماری، نقشه برداری)، محیط زیست، علوم نظامی، مدیریت شهری، بهره برداری جنگل و دیگر حوزه های مرتبط با زمین مورد استفاده قرار می گیرد.
این نوع نقشه کاربردهای زیادی در زمینه های مختلف دارد و سبب حل مشکلات و سهولت در انجام فعالیت ها شده که به برخی از مهمترین آن ها اشاره می کنیم:
- نقشه توپوگرافی در زمین شناسی برای شناسایی و تشخیص عوامل مهمی که سبب هرگونه تغییرات در سطح زمین شده اند استفاده می شوند. همچنین تشخیص لایه های مختلف زمین از طریق این نقشه امکانپذیر است.
- در مهندسی عمران از این نقشه برای ساخت پروژه های مختلف مانند راهسازی، ساختمان سازی، ایجاد فرودگاه و … استفاده می شود.
- در فعالیت های معدنی و نقشه برداری زیرزمینی، مکانهای مناسبی که حاوی منابع معدنی هستند را از طریق این نقشه ها تشخیص داده و سپس برای حفر منطقه موردنظر اقدام می کنند.
- کاربرد دیگر این نقشه ها استفاده در امور نظامی است. به این دلیل که همه جزئیات مناطق مختلف را به خوبی نشان می دهد و از طریق آن میتوان در کمترین زمان از وضعیت مناطق مختلف باخبر شد.
سوالات متداول
نقشه توپوگرافی چیست؟
نقشه توپوگرافی نقشه ای است که با استفاده از منحنی های میزان، درک مناسبی از ویژگی های سه بعدی سطح زمین نظیر کوه، دره ها، رودها و دیگر عوارض طبیعی و مصنوعی را فراهم می کند
نقشه توپوگرافی چه کاربردهایی دارد؟
نقشه توپوگرافی ابزار پرکاربردی است که در حوزه های مختلفی نظیر علوم زمین (زمین شناسی، ژئومورفولوژی، خاک شناسی، جغرافیا، آبشناسی)، علوم مهندسی(مهندسی عمران، معدن، معماری، نقشه برداری)، محیط زیست، علوم نظامی، مدیریت شهری، بهره برداری جنگل و دیگر حوزه های مرتبط با زمین مورد استفاده قرار می گیرد
