نقشه برداری
«نقشه برداری» (Surveying)، فرایند جمعآوری، ثبت و ارزیابی جزئیات عوارض طبیعی و مصنوعی زمین است. اطلاعات حاصل از نقشهبرداری، به منظور ترسیم و تکمیل نقشههای مورد نیاز در یک پروژه مورد استفاده قرار میگیرند. عملیات نقشهبرداری، در سه فاز شناسایی، برداشت و محاسبه اجرا میشود.
مثلث بندی در نقشه برداری چیست؟
«مثلث بندی» (Triangulation)، فرایندی است که به منظور تعیین موقعیت یک نقطه، با توجه به زاویه آن با نقاط معلوم، مورد استفاده قرار میگیرد. نقاط برداشت در این فرایند، شبکهای از چندین مثلث بهمپیوسته را به وجود میآورند. مثلث بندی، در نقشهبرداری محدودههای بسیار بزرگ، تعیین مساحت قطعههای زمین، مکانیابی اجسام، تعیین مرز نواحی مورد نظر و غیره کاربرد دارد.
اصول مثلث بندی در نقشه برداری چیست ؟
اولین اصل و مبنای نقشه برداری به روش مثلث بندی، تبدیل محدوده مورد برداشت به شبکهای از مثلثهای بهم چسبیده است. در چنین شبکهای، با اندازهگیری دقیق یک ضلع و سه زاویه هر مثلث، امکان محاسبه طول و راستای دو ضلع دیگر فراهم میشود. به این ترتیب، اندازههای مورد نیاز برای محاسبه ضلعهای مثلثهای دیگر به دست میآیند.
به ضلع معلوم در روش مثلث بندی، خط پایه یا بهاصطلاح «بِیسلاین» (Baseline)، میگویند. دو ضلع دیگر، خط پایهی مثلثهای مجاور خواهند بود. راسهای مثلثها، با عنوان «ایستگاههای مثلث بندی» (Triangulation Stations) شناخته میشوند. با گسترش شبکه مثلثها، میتوان یک محدوده را به طور کامل برداشت کرد. برای اطمینان از صحت عملیات و محاسبات، ضلع آخرین مثلث نیز به طور مستقیم اندازهگیری شده و اندازه آن با مقدار به دست آماده از محاسبات مقایسه میشود.
برای به حداقل رساندن خطای انباشته در محاسبه طولها، میتوان از ایستگاهها و خطوط مبنای کمکی در بازههای مشخص استفاده کرد. مشاهدات نجومی در ایستگاههای میانی (ایستگاههای لاپلاس)، از روشهایی کنترل خطای آزیموت هستند.
هدف و کاربرد مثلث بندی در نقشه برداری چیست ؟
مثلث بندی، به منظور تعیین محدوده زمین و محاسبه مساحت مورد استفاده قرار میگیرد. از کاربردهای اصلی این روش میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- تعیین دقیق موقعیت نقاط کنترل زمین (نقاط واپایش) برای نقشهبرداری مسطح (مستوی) و نقشهبردای ژئودزی در زمینهای بزرگ
- تعیین دقیق موقعیت نقاط کنترل زمین برای نقشهبرداری هوایی
- تعیین دقیق موقعیت پروژههای مهندسی نظیر خطوط مرکزی، نقاط انتهایی و شفتهای تونلهای بلند یا خطوط مرکزی و تکیهگاههای پلهای بلند
- تعیین دقیق موقعیت نقاط کنترل زمین برای فتوگرامتری
مراحل مثلث بندی در نقشه برداری چه هستند ؟
عملیات مثلث بندی در نقشه برداری طی چهار مرحله اصلی شناسایی، آمادهسازی ایستگاه، اندازهگیری خط پایه و اندازهگیری زاویهها انجام میشود. البته در کنار فعالیتهای صحرایی، فعالیتهای دیگری نظیر تهیه دستورالعملها، طراحی ایستگاهها، طراحی علائم، سرشکنی و دادهکاهی مشاهدات نیز بخشی از فرایند مثلث بندی به حساب میآیند. مراحل مثلث بندی در نقشه برداری عبارت هستند از:
- شناسایی زمین
- نصب علائم
- اندازهگیری زاویههای افقی
- تعیین موقعیت دقیق ایستگاهها
- اندزهگیری خط پایه
- اصلاح زاویههای مشاهده شده
- محاسبه طول اضلاع هر مثلث
- محاسبه مختصات طولی و عرضی نقاط
شناسایی در مثلث بندی چیست ؟
«شناسایی» (Reconnaissance)، اولین مرحله در اجرای عملیات نقشهبرداری است. گروه شناسایی، پیش از ورود به منطقه، اطلاعاتی نظیر موقعیت جغرافیایی، عوارض، مسیرهای دسترسی، بنچمارکهای مجاور و دیگر اطلاعات مقدماتی را مورد مطالعه کلی قرار میدهند و خود را برای انجام فعالیتهای اصلی این فاز آماده میکنند. از مهمترین اهداف شناسایی در روش مثلث بندی میتوانه به موارد زیر اشاره کرد:
- بررسی و ارزیابی محدوده برداشت
- انتخاب مطلوبترین ضلع برای رسم خطوط پایه
- انتخاب مناسبترین موقعیت برای ایستگاهها و مثلثها
- تعیین قابلیت دید نقطه به نقطه ایستگاهها (قابل مشاهده بودن هر ایستگاه از ایستگاههای مجاور)
پس از تهیه کروکی، انتخاب رئوس برداشت و انتقال رئوس به کروکی، روش کار با توجه به شرایط محیطی و شکل عوارض منطقه تعیین میشود.
انتخاب ایستگاه در مثلث بندی چگونه انجام میشود؟
یکی از فعالیتهای مهم در مثلث بندی، انتخاب ایستگاههای مناسب برای برداشت است. انتخاب موقعیتهای مناسب برای ایستگاهها، باعث صرفهجویی در زمان و هزینه عملیات نقشهبرداری میشود. یک ایستگاه مناسب، باید خصوصیات زیر را داشته باشد:
- ایستگاههای برداشت در روش مثلث بندی باید دارای دید کافی نسبت به یکدیگر باشند. از اینرو، معمولا بالاترین نقاط سطح زمین مانند بالای تپهها یا کوهها برای این منظور انتخاب میشوند.
- ایستگاههای انتخابی، باید شکل مثلث را به خوبی تشکیل دهند.
- ایستگاههای انتخابی، باید مسیر دسترسی سادهای داشته باشند.
- ایستگاههای انتخابی، باید امکان برداشت دقیق نقاط را فراهم کنند.
- فاصله بین ایستگاههای انتخابی، نباید بسیار بلند یا بسیار کوتاه باشد.