نقشه برداری ژئوماتیک geomatic

نقشه برداری، به مجموعه علوم و تکنیک‌هایی اطلاق می‌شود که برای تهیه نقشه از سطح زمین و عوارض روی آن صورت می‌پذیرد. در قدیم برای انجام مشاهدات و برداشت‌های زمینی برای تهیه نقشه، از تجهیزاتی مانند نیوو، تئودولیت و … در عملیات‌های صحرایی استفاده می‌شد. به دلیل صرف وقت زیاد، سختی کار، انجام محاسبات به صورت دستی، امکان خطا و اشتباه در این روش‌ها بالا رفته و مقرون به صرفه نبود. پس از پیشرفت علم و ساخت دستگاه‌هایی مانند گیرنده‌های GNSS و دوربین‌های توتال استیشن دخالت اپراتور در بسیاری از عملیات‌ها کم شده و اشتباهات اپراتوری به شدت کاهش پیدا کرد و زمینه را برای کارهای با دقت و صحت بالاتر هموار کرد. هم‌چنین با استفاده از نرم‎ افزارهای مرتبط در این زمینه، کار نقشه‎ برداری به مراتب دقیق‌تر شده و با سرعت بیشتری انجام می‌گیرد.

نقشه برداری ابعاد گسترده‌ای دارد و به 5 شاخه اصلی تقسیم می‌شود که در زیر به اختصار به معرفی هر یک می‌پردازیم:

• ژئودزی (Geodesy):

ژئودزی علم و فن اندازه‌گیری، مدل‌سازی و نمایش تمامی ابعاد و قسمت‌های زمین از جمله سطح خشکی، دریا، میدان ثقل و اتمسفر با استفاده از ابزارهای در اختیار بشر، می‌باشد. در یک حوزه ژئودزی هندسی را داریم، که همان ژئودزی کلاسیک است. این حوزه گستردگی بسیاری دارد و از سیستم تصویرها برای تبدیل سطح بیضوی زمین به سطح نقشه استفاده می‌شود.

میدان ثقل زمین روی تمام مشاهداتی که بر سطح زمین انجام می‌شود، تاثیرگذار است. در انجام مشاهدات مانند طول، زاویه، اختلاف ارتفاع و … میدان ثقل زمین دخالت دارد. از این رو شناخت آن بسیار اهمیت دارد، که این مسئله در حوزه ژئودزی فیزیکی قرار می‌گیرد. هم‌چنین در حوزه ژئودینامیک، دینامیک زمین یعنی تغییرات سطح زمین بررسی می‌شود. پس از بررسی تغییرات سطح زمین و مدل کردن آن‌ها، پدیده‌هایی مانند جزرومد، زلزله و حرکات پوسته زمین قابل مطالعه و مدل کردن هستند.

یکی دیگر از حوزه‌های ژئودزی، اتمسفر بوده که در این زمینه نیز مطالعاتی صورت گرفته است. با پیدایش ماهواره‌ها و با توجه به این‌که تمامی مشاهدات ژئودزی در داخل اتمسفر صورت می‌گیرد و با توجه به اثراتی که اتمسفر روی سیگنال‌ها و مشاهدات ژئودزی دارد، از این رو مدل کردن آن حائز اهمیت بوده و مورد توجه قرار گرفت. برداشت سطح آب اقیانوس‌ها با استفاده از ماهواره‌های ارتفاع سنجی هم در حوزه آلتیمتری قرار می‌گیرد.

میکروژئودزی نیز از حوزه‌های بسیار بااهمیت در ژئودزی است که برای پایش سازه‌های حساس که جابجایی‌های بسیار ناچیز برای سازندگان این سازه‌ها حائز اهمیت است، مانند پل، سد و حتی نیروگاه‌های اتمی به کار خواهد رفت. برخی از سازه‌ها نیاز به پایش مکرر دارد زیرا که جابجایی‌های آن‌ها اثرات زیان‌باری را به دنبال خواهد داشت. برای کنترل این حرکات ریز از شبکه‌های متعدد میکروژئودزی استفاده می‌شود.

• فتوگرامتری (Photogrammametry):

اصطلاح فتوگرامتری از سه کلمه عکس، ثبت و اندازه‌گیری ساخته شده است که به معنی دریافت اطلاعات از اندازه‌گیری‌های روی عکس است. فتوگرامتری ابزاری برای جمع‌آوری اطلاعات و برداشت داده‌های هندسی و طیفی به منظور تولید نقشه است. در این شاخه، جمع‌آوری داده‌ها توسط هواپیماهایی که از زمین فاصله کمی دارند انجام می‌پذیرد. عملیات برداشت با استفاده از دوربین‌های برداشت زمینی‌، با عکس‌برداری توسط دوربین‌های سوار شده روی سکوهای هوایی جایگزین می‌شود.

• سنجش از دور (Remote sensing):

سنجش از دور، علم شناسایی و پایش خصوصیات فیزیکی عوارض یک منطقه بر اساس انرژی بازتاب شده از آن‌ها است. در این شاخه از نقشه‌برداری، فاصله دوربین عکس‌برداری با زمین بسیار زیاد یعنی در حدود 1000 کیلومتر می‌باشد. سنسورهای مورد استفاده بجای سکوهای هواپیمایی (airborne) به سکوهای ماهواره‌‌ای (spaceborne) انتقال پیدا می‌کنند. این سنسورها وقتی در این فاصله قرار می‌گیرند، نسبت به سکوهای هوایی رزولوشن کاهش پیدا کرده است. در این شاخه نسبت به فتوگرامتری دقت پایین می‌آید ولی در عوض با بالا بردن تعداد باندهای دریافت و حوزه فرکانسی وسیع‌تر اطلاعات طیفی برداشت می‌شود. این اطلاعات طیفی شامل پوشش سطح زمین است. نکته: تفاوت فتوگرامتری و سنجش از دور در فاصله دوربین تا عارضه و نوع اطلاعات دریافتی است.

سیستم اطلاعات مکانی (Geospatial information system):

این شاخه داده‌های توصیفی و آماری را به اطلاعات مکانی متصل می‌کند. این کار مرحله بعد از جمع‌آوری داده است. مشاهداتی که از سایر روش‌ها گرفته شده را در محیط نرم‌افزاری به صورت لایه لایه طبقه بندی کرده و بر روی هم قرار می‌دهند. این کار دید جدیدتری در مورد مشاهدات و نقشه‌ها به ما می‌دهد. با استفاده از تمامی این‌ها تصمیم‌‌گیری و تحلیل‌های مکانی انجام می‌شود.

هیدروگرافی (Hydrography):

در شاخه هیدروگرافی بستر دریا اندازه‌گیری و مشاهده می‌شود. به دلیل تغییر محیط اندازه‌گیری چالش‌های جدید، روش‌ها و دوربین‌های متفاوت نسبت به نقشه‌برداری زمینی، فتوگرامتری و سنجش از دور استفاده خواهد شد و در شاخه‌ای جدا مورد بحث قرار می‌‌گیرد.

جامعه مهندسین نقشه بردار :
همچنین شما می توانید در جامعه مهندسین نقشه بردار با مهندسین نقشه بردار آشنا شده یا رزرومه خود را ارسال تا بصورت رایگان در جامعه مهندسین نقشه بردار توپو کالا انتشار پیدا کند.

سارا شحیطاوی

کارشناس ارشد ژئودزی