نقشه برداری زمینی

در روش نقشه برداری زمینی بطور کلی با اندازه گیری طول ها، زوایا و اختلاف ارتفاع، شکل و ابعاد عوارض مشخص شده و ترسیم می‌شوند.

ابزارهای نقشه برداری زمینی

در اینجا به بررسی برخی از ابزارها و وسایل متداول و مورد استفاده در نقشه برداری زمینی می پردازیم.

زاویه یاب در نقشه برداری زمینی  :

زاویه یاب در نقشه برداری زمینی وسیله ای به شکل یک دوربین می‌باشد که برای اندازه گیری زوایا استفاده می‌شود. با استفاده از زاویه یاب در نقشه برداری زمینی زوایای افقی و قائم بین دو امتداد را می‌توان اندازه‌گیری کرد. دوربین زاویه یاب در نقشه برداری زمینی بر روی سه پایه نصب شده و در یک نقطه مشخص استقرار می‌یابد.

ترازیاب در نقشه برداری زمینی  :

ترازیاب در نقشه برداری زمینی وسیله ای است که به شکل یک دوربین طراحی شده است، و بر روی سه پایه مستقر می‌گردد. این دوربین برای اندازه گیری اختلاف ارتفاع بین دو نقطه بکار می‌رود. این دوربین در نقشه برداری زمینی به همراه یک خط کش بلند که شاخص نامیده می‌شود استفاده می‌گردد.

برای تعیین اختلاف ارتفاع دو نقطه در نقشه برداری زمینی ابتدا ترازیاب را بین دونقطه مستقر می‌کنیم؛ آن را به حالت تراز در می‌آوریم، سپس شاخص را بر روی نقطه اول قرار داده و با استفاده از ترازیاب در نقشه برداری زمینی عدد روی شاخص را قرائت می‌نماییم. پس از آن شاخص را بر روی نقطه دوم قرار داده و مجددا عدد روی شاخص را قرائت می‌نماییم. تفاضل اعداد قرائت شده اختلاف ارتفاع دو نقطه را نشان می‌دهد.

متر نواری در نقشه برداری زمینی :

یکی از ابزارهای اندازه‌گیری طول در نقشه برداری زمینی، متر نواری می‌باشد. متر‌هایی که برای کار نقشه برداری زمینی استفاده می‌شوند از جنس های مختلف فلزی ، پارچه‌ای و … و با طول های مختلف 1 تا 50 متری ساخته می‌شوند.

طول یاب الکترونیکی لیزری در نقشه برداری زمینی :

با استفاده از ابزارهای الکترونیکی در نقشه برداری زمینی، اندازه‌گیری طول ها به خصوص طول های بلند سریعتر انجام می‌شود. اساس کار طول یاب های الکترونیکی در نقشه برداری زمینی بر مبنای ارسال موج و دریافت موج منعکس شده و اندازه‌گیری اختلاف فاز موج می‌باشد. با توجه به شرایط اندازه‌گیری و نوع تجهیزات بکار گرفته شده دقت اندازه‌گیری در نقشه برداری زمینی متفاوت خواهد بود.

معمولا طول یاب های الکترونیکی بر روی تئودولیت نصب می‌شوند و به همراه یک منشور که نقش منعکس کننده امواج را دارد استفاده می‌شوند. طول یاب در نقشه برداری زمینی بر روی نقطه اول مستقر شده و منشور برروی نقطه دوم قرار می‌گیرد. با ارسال و دریافت مجدد موج طول مورد نظر محاسبه می‌شود. امروزه از امواج لیزری برای طول یابی در نقشه برداری زمینی بیشتر استفاده می‌شود.

توتال استیشن در نقشه برداری زمینی  :

  توتال استیشن ها در نقشه برداری زمینی، پرکاربردترین و ساده ترین دستگاه های نقشه برداری در ایران و سراسر دنیا می باشند، توتال استیشن ها دستگاه های پیشرفته ای از تلفیق طول یاب با تئودولیت می باشند که با قابلیت نمایش آنی مختصات نقاط، بسیاری از مشکلات روش های طول و زاویه ی قدیمی در نقشه برداری زمینی را رفع نموده است.

نقشه برداري زمینی، قدیمی ترین روش اندازه گیري و تعیین موقعیت دقیق عوارض در علوم ژئوماتیک می باشد. همچنین این نوع نقشه برداری، دارای زمینه های فعالیت گسترده و پایه ای برای سایر حوزه های ژئوماتیک از قبیل: فتوگرامتري، ژئودزي، نجوم ژئودزي، هیدروگرافی، کاداستر، GPS  و جی ای اس  می باشد.

 مراحل اجرایی عملیات نقشه برداری زمینی

جهت اجرای عملیات نقشه برداری زمینی فعالیت های زیر انجام می گیرد.

شناسایی زمین در نقشه برداری زمینی :

پس از تحویل زمین از سوی کارفرما، اکیپ نقشه برداری زمینی در منطقه مستقر و در مرحله اول نسبت به شناسایی منطقه اقدام می نماید. سپس پارامترهایی از جمله مساحت منطقه، راه های دسترسی، محل های احداث ایستگاه های نقشه برداری زمینی، تعیین محل استقرار اکیپ و … مورد بررسی قرار می گیرد. شناسایی  منطقه نقش اساسی را در هر پروژه نقشه برداری زمینی ایفا کرده و یک شناسایی خوب می تواند علاوه بر ایجاد سرعت در مراحل اجرای پروژه، زمان و هزینه آن را به نحو قابل ملاحظه ای کاهش دهد.

احداث ایستگاه های نقشه برداری زمینی  :

 در هر پروژه نقشه برداری زمینی، تعدادی نقطه با دقت و استحکام بالا ایجاد می شود که به آن ها ایستگاه نقشه برداری زمینی گفته می شود. در واقع ایستگاه های نقشه برداری زمینی پایه و اساس نقشه برداری منطقه بوده و برداشت عوارض بر اساس آنها انجام می گیرد. بنابراین بدیهی است که باید ایستگاه های نقشه برداری زمینی از دقت و استحکام بالایی برخوردار باشند. جهت احداث ایستگاه های نقشه برداری زمینی معمولاً از بتن های پیش ساخته با ابعاد استاندارد استفاده شده و این بتن ها به نحو مناسب در منطقه پراکنده و در محل های مناسب استقرار می یابند.

  مواردی که در ایستگاه گذاری در نقشه برداری زمینی در محدوده معادن باید مد نظر قرار گیرند عبارتند از:

•   بررسی امکان دید مستقیم بین دو ایستگاه مجاور

•   انتخاب ایستگاه در محلی که امکان استقرار سه پایه وجود داشته و به اطراف دید کامل داشته باشد.

•  عدم انتخاب محل ایستگاه در مناطق باتلاقی و زمین های سست و نرم و زراعی

•  امکان دسترسی ساده به نقاط

با توجه به وجود سیستم تعیین موقعیت GPS و استفاده گسترده از آن در عملیات نقشه برداری زمینی لازم است موارد زیر نیز در ایستگاه گذاری در نقشه برداری زمینی و جهت استفاده از GPS رعایت گردد:

• انتخاب ایستگاه ها به نحوی باشد که قابلیت دریافت امواج ماهواره را داشته باشند. بنابراین از انتخاب آنها در دره های باریک، مجاورت ساختمان ها و ابنیه و زیر پوشش درختان و … پرهیز می شود.

• اجتناب از انتخاب ایستگاه در نزدیک خطوط انتقال نیرو

• اجتناب از انتخاب ایستگاه در نزدیکی سطوح صاف و منعکس کننده

تعیین موقعیت ایستگاه ها در نقشه برداری زمینی :

همانطور که اشاره شد ایستگاه های نقشه برداری زمینی در هر پروژه پایه و اساس آن محسوب شده و بنابراین برای تعیین موقعیت ایستگاه ها در نقشه برداری زمینی از دقیق ترین روش های موجود استفاده می شود. در حال حاضر با توجه به وجود سیستم GPS، معمولاً تمامی ایستگاه ها با GPS دقیق مشاهده شده و پس از انجام پردازش ها و محاسبات لازم بر روی اطلاعات، مختصات آنها محاسبه می‌گردد. نکته بسیار مهم در این مبحث، سیستم مختصات به کار رفته در نقشه‌ها می‌باشد که معمولاً از سیستم‌ مختصات  جهانی‌ UTM یا (Universal Transverse Mercator) و بر مبنای بیضوی جهانی WGS1984 استفاده می گردد.

جهت تعیین ارتفاع ایستگاه ها در نقشه برداری زمینی از عملیات ترازیابی مستقیم یا در مواردی از ارتفاع محاسبه شده توسط GPS استفاده می گردد. در صورتی که امکان استفاده از GPS دقیق میسر نباشد، مختصات ایستگاه های نقشه برداری زمینی به طریقه مستقیم زمینی و توسط دستگاه توتال استیشن اندازه گیری و محاسبه می گردد.

برداشت عوارض در نقشه برداری زمینی  :

برداشت عوارض اصلی ترین بخش هر پروژه نقشه برداری زمینی محسوب شده و در این مرحله کلیه عوارض طبیعی موجود در سطح زمین با توجه به مقیاس و دقت مورد نیاز نقشه و توسط دوربین برداشت می گردند. نکته بسیار مهم در مرحله برداشت عوارضی در نقشه برداری زمینی میزان تراکم نقاط در نقشه می باشد. تراکم نقاط در نقشه های توپوگرافی باید به نحوی باشد که در هر ۲ سانتی متر روی نقشه یک نقطه وجود داشته باشد. به عنوان مثال در نقشه برداری با مقیاس 500/1 حداکثر فاصله بین نقاط برداشتی ۱۰ متر می باشد.

در عملیات برداشت زمینی علاوه بر برداشت توپوگرافی منطقه، عوارضی مانند آبراه ها، نقاط تغییر شیب،راه های دسترسی و سایر عوارض مصنوعی موجود برداشت می گردند.

ترسیم عوارض :

با توجه به پیشرفت عمده به وجود آمده در زمینه تجهیزات نقشه برداری زمینی، معمولاً خروجی عملیات نقشه برداری زمینی در اکثر موارد به صورت فایل نقاط و با فرمت Number, X,Y,Z Code بوده که این فرمت در اکثر نرم افزارهای ترسیمی مانند Civil 3D و Land قابل استفاده می باشد. پس از ورود نقاط به محیط این نرم افزارها، ترسیم عوارض بر اساس کد یا شناسه آنها انجام شده و سپس مرحله ترسیم و ویرایش خطوط منحنی تراز انجام می‌گیرد.

نقشه برداری زمینی ساختمان

یکی از قسمت های تعیین کننده در ساخت یک ساختمان انجام صحیح امور نقشه ‌برداری به شکل درست است. نقشه ‌برداری زمینی در ساختمان مثل خشت اول در ساخت دیوار می‌ماند که اگر کج بنا شود کل عملیات ساختمان‌سازی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. آنچه که کارفرما باید برای نقشه برداری زمینی ساختمان بداند این است که در همه قسمت ها مهندسی ساختمان به امر نقشه برداری زمینی نیاز می باشد.

در خدمات نقشه برداری زمینی برای انجام امور ساختمانی لازم است از تیم های متخصص و کاربلد استفاده شود زیرا در صورت اشتباه یا خطا هزینه‌های جبران ‌ناپذیری به پروژه ساخت ساختمان تحمیل خواهد شد. با توجه به اینکه نقشه برداری زمینی ساختمان در یک عملیات ساختمانی کاری دقیق و با ظرافت است، استفاده از کادر متخصص و کاربلد در این امر بسیار ضروری است.

هدف از نقشه برداری زمینی ساختمان چیست؟

هدف از نقشه برداری ساختمان مستندسازی و تعیین وضعیت حال موجود یک زمین، قبل از ساخت می باشد. عموماً پیش از ساختن یک پروژه، عملیات نقشه برداری زمینی  به منظور تعیین حدود اربعه یک زمین انجام می شود. نتایج این مرحله برای تهیه نقشه های فاز صفر و یک مورد استفاده قرار می گیرند تا فرصت ها و ریسک یک پروژه مشخص شود. منظور از نقشه برداری زمینی یک ساختمان قبل از ساخت، تهیه یک تصویر رسمی و تایید شده از یک ملک مشخص در زمان مشخص است که همه موقعیت‌های حدود آن، به راحتی با عملیات نقشه برداری زمینی، مکان‌یابی می گردد و در قالب گزارش نهایی ارائه می شود.

تعیین بر و کف در نقشه برداری زمینی ساختمان

نقشه برداری زمینی یک ساختمان کاری بسیار تخصصی است که ابعاد حقوقی آن پر رنگ تر از ابعاد فنی آن است. یکی از مواردی که درخصوص نقشه برداری زمینی می توان مثال زد؛ بحث تعیین بر و کف یک پروژه در نقشه برداری زمینی قبل از ساخت می باشد. بر و کف به مختصات افقی و مختصات قائم یک پروژه می گویند که آن را می توان حدود ساختمان دانست و عملیات ساختمان پس از اتمام نباید از این حدود تجاوز کرده باشد. در عملیات ساختمان سازی در نقشه برداری زمینی، پیمان کاران با شهرداری ها در خصوص بر و کف تعامل دارند و شهرداری ها معمولا نسبت به رعایت قواعد مربوط بسیار سخت گیر هستند.

زمینه‌های فعالیت در نقشه برداری

نقشه ‌برداری مسیر :

نقشه ‌برداری مسیر، به بررسی روش‌های طرح و پیاده کردن مسیرهای راه آهن، راه، خطوط انتقال نیرو، خطوط لوله آب و گاز و نفت می‌پردازد.

نقشه‌ برداری زیرزمینی :

نقشه ‌برداری زیرزمینی، مربوط به عملیات نقشه برداری در یک مسیر زیرزمینی مانند تونل‌های حمل و نقل و معادن، پیاده سازی طرح هندسی تونل است.

نقشه‌ برداری هیدروگرافی :

نقشه ‌برداری هیدروگرافی، به منظور داشتن موقعیت عمق دریاها و رودخانه ها جهت عبور و مرور کشتی‌ها، زیردریایی‌ها، محل عبور لوله‌های نفت و گاز در اعماق دریاها، ایجاد اسکله ‌های جدید و مکانیزه، احیای بنادر و تأسیسات ساحلی متعلق به آن ها، همچنین بهره ‌برداری صحیح و بهینه از دریاچه ‌ها و سدها، از آن استفاده می‌شود.

نقشه ‌برداری نظامی :

نقشه ‌برداری نظامی، برای تهیه نقشه‌های نظامی و تعیین نقاط مهم استراتژیکی یک منطقه و برای اهداف نظامی و آرایش و استقرار نیروهای رزمنده و مواضع تعرضی و دفاعی با مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نقشه ‌برداری ثبتی :

نقشه ‌برداری ثبتی، با هدف تعیین حدود اراضی و مساحت قطعات ملکی، در حوزه املاک و مستغلات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نقشه‌ برداری شهری :

نقشه‌ برداری شهری، برای تهیه و اجرای طرح‌ های جامع و تفصیلی و هادی شهرها به کار می‌رود.

نقشه‌ برداری ساختمانی :

به علم، فن و هنر جمع‌آوری اطلاعات مورد اطمینان از روی تصاویر گرفته شده به صورت قیاسی یا رقومی از اشیاء و محیط اطراف آنها در یک سیستم مبنای مشخص نقشه برداری ساختمانی گفته می‌شود.