نقشه توپوگرافی – معرفی کاربردها و نحوه تهیه

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

+