رسم نیمرخ یا پروفیل توپوگرافی، یکی از کاربردهای مهم نقشه توپوگرافی به شمار می‌رود که به منظور تشخیص شکل و شیب سطح زمین در حوزه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، نیمرخ توپوگرافی از مهم‌ترین ابزارهای طراحی و محاسبه حجم عملیات خاکی در پروژه‌های راه‌سازی محسوب می‌شود. برای انجام این محاسبات، مهندسان پس از رسم چندین نیمرخ توپوگرافی در راستای مسیر پیشنهادی، نواحی خاکبرداری و خاکریزی را مشخص می‌کنند. سپس، با استفاده از روش‌های مختلف ریاضی نظیر درونیابی یا با استفاده از نرم افزارهای طراحی مانند اتوکد، حجم نواحی مشخص شده بین مجموعه پروفیل‌ها را به دست می‌آورند.
نیمرخ توپوگرافی چگونه رسم می شود ؟
نیمرخ توپوگرافی با استفاده از نقشه های توپوگرافی و به صورت دستی یا کامپیوتری رسم می‌شود. نرم افزار Surfer، ابزار کامپیوتری مناسبی است که امکان رسم سریع و دقیق پروفیل توپوگرافی را فراهم می‌کند. در این بخش، به معرفی اصول روش دستی ایجاد نیمرخ نقشه توپوگرافی می‌‌پردازیم.
مرحله اول: تعیین راستای نیمرخ توپوگرافی
به منظور ترسیم نیمرخ توپوگرافی ابتدا باید راستای مورد نظر خود را به صورت یک خط بر روی نقشه رسم کنیم. خط قرمز ‘A-A در تصویر زیر، راستایی را نمایش می‌دهد که قصد ترسیم نیمرخ توپوگرافی بر اساس آن را داریم.
مرحله دوم: رسم راستای نیمرخ توپوگرافی بر روی کاغذ
در مرحله بعدی، لبه یک کاغذ سفید را بر روی خط ‘A-A قرار می‌دهیم و نقطه ابتدایی و انتهایی خط را بر روی آن مشخص می‌کنیم. در صورت استفاده از کاغذ شطرنجی، فرایند ترسیم نیمرخ توپوگرافی بسیار ساده‌تر خواهد بود. البته به کارگیری کاغذ معمولی هیچ مانعی نداشته اما نیاز به دقت بیشتری برای ترسیم دارد. در این حالت، باید نقاط مشخص شده بر روی کاغذ را به هم متصل کرده و به موازات آن، چندین خط با فواصل یکسان رسم کرد.
مرحله سوم: علامت‌گذاری خطوط میزان
در مرحله بعدی به سراغ انتقال خطوط میزان از روی نقشه به کاغذ می‌رویم. به این منظور، محل برخورد منحنی‌ها با کاغذ را علامت‌گذاری کرده و عدد تراز متناظر با آن را در کنار علامت یادداشت می‌کنیم. مشخص کردن محل منحنی های تراز شاخص توسط خطوط پررنگ و علامت‌گذاری محل عبور جریان آب، دقت و کیفیت ترسیم را بهبود می‌بخشد.
نکته: در حین ترسیم، عدد بالاترین و پایین تراز ارتفاعی را به خاطر داشته باشید.
مرحله چهارم: تعیین ترازهای ارتفاعی
در این مرحله باید عدد ترازهای ارتفاعی را بر روی محور عمودی کاغذ یادداشت کنیم. به این منظور، محل برخورد خطوط افقی با خط عمودی را به گونه‌ای علامت‌گذاری می‌کنیم که کمترین و بیشترین تراز ارتفاعی در محدوده ترازهای کاغذ قرار داشته باشند. به عنوان مثال، در مثال مورد بررسی، کمترین و بیشتر ترازها برابر 260 و 420 فوت هستند. بازه فاصله ارتفاعی خطوط تراز نیز برابر 20 فوت است. با توجه به این مقادیر، تراز کف را به عنوان تراز 200 فوت و فاصله بین خطوط بر روی کاغذ را 10 فوت در نظر می‌گیریم. سپس، اعداد ترازهای ارتفاعی را مطابق با بازه منحنی‌ها بر روی کاغذ مشخص می‌کنیم.
نکته: مقیاس عمودی نیمرخ توپوگرافی باید مطابق با مقیاس ارتفاعی مشخص شده در استانداردهای تهیه نقشه باشد.
مرحله پنجم: علامت‌گذاری نقاط ارتفاعی
علامت‌گذاری نقاط ارتفاعی را از سمت چپ شروع می‌کنیم. این کار با خواندن عدد تراز در محور افقی و عدد متناظر با آن در محور عمودی انجام می‌شود. به عبارت دیگر، باید تمام نقاط دارای مختصات (x,y) با شرط x=y را بر روی کاغذ پیدا و علامت‌گذاری کنیم. به عنوان مثال در تصویر زیر، اولین نقطه از سمت چپ، مختصات (260,260) را نمایش می‌دهد. این فرایند برای تمام نقاط دیگر تکرار شده است.
مرحله ششم: تکمیل رسم نیمرخ توپوگرافی
با به دست آوردن تمام نقاط ارتفاعی، نوبت به ترسیم منحنی گذرنده از آن‌ها می‌رسد. به این منظور، هر دو نقطه مجاور را توسط یک خط با تغییرات ملایم به یکدیگر متصل می‌کنیم.
توجه داشته باشید که خطوط بالا بیانگر تغییرات سطح زمین در فاصله بین نقاط هستند. از این‌رو، باید تا حد ممکن شرایط واقعی را در هنگام ترسیم آن‌ها لحاظ کرد. به عنوان مثال، در اغلب موارد، فاصله بین دو نقطه در نواحی کوهستانی صاف و مستقیم نبوده و دارای پستی و بلندی است. توجه به این نکات، کیفیت نیمرخ توپوگرافی را افزایش می‌دهد.
تصویر زیر، نمایی از خروجی ترسیم خودکار نیمرخ توپوگرافی در نرم افزار Surfer است.
