مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نقشه برداری توپوگرافی
 
به طور کلی نقشه برداری را می توان علم تهیه و پیاده کردن نقشه دانست. ولی به دلیل گستردگی زیاد این علم در دنیا تعریف بالا را نمی توان جامع و کامل دانست.کنترل کارهای اجرایی و تعیین میزان نشست ساختمان ها در عملیات ساختمانی و مونتاژ واحدهای تولیدی و صنعتی، طرح های مربوط به تسطیح اراضی در شهرسازی و کشاورزی، کنترل دائمی انحراف سدها از نظر فشار آب در تاسیسات آبی، انتقال نقاط و امتداد ها در معادن و راههای زیر زمینی، بررسی تغییرات پوسته ی زمین در زمین شناسی، تعیین میزان عمق آب و تهیه نقشه های دریانوردی در کشتیرانی و بندرسازی، تهیه نقشه ابنیه و آثار تاریخی در باستان شناسی پیکره های دیگری از دامنه فعالیتهای نقشه برداری را تشکیل می دهند.
اجرای طرح های عمرانی مستلزم وجود اطلاعات دقیق مهندسی (ارتفاعی، مسطحاتی و چگونگی) و ارائه ی آنها به صورت نقشه های گوناگون (ترسیمی، رقومی) از منطقه مورد نظر میباشد که وظیفه اصلی مهندس نقشه بردار پاسخگویی به این نیازها به صورت هماهنگ با گرایش های دیگر عمران است.
رشد سریع جمعیت کره زمین و نیاز روز افزون به شناخت منابع طبیعی و غیر طبیعی موجب شده است که انسان محیط طبیعی و اجتماعی خود را به طور دقیق مورد مطالعه قرار دهد این بررسی بسیار متنوع بوده و شامل موضوعاتی نظیر وضع راه ها، ناهمواری های منطقه، شبکه آب، پوشش گیاهی و ... می شود. یکی از راه های دسترسی به چنین اطلاعاتی تهیه نقشه از منطقه مورد نظر است. تهیه نقشه با موضوعات مختلف از منطقه مورد نظر می تواند زمینه های اشاره شده را به طور نسبی نمایش داده و به علاوه اطلاعات موجود بر روی زمین را به صورت یک مدرک ثبت نماید تا گرو ه های بعدی بتوانند با مراجعه به آن در هر فرصت مقتضی تحقیقات خود را انجام دهند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نقشه برداری زیر زمینی

نقشه برداری زیر زمینی:
نقشه برداری زیر زمینی که در غرب آن را با کلمه لاتین UNDER ground surveying می‌شناسند، شاخه ای از رشته مهندسی نقشه برداری است که شامل طراحی تونل، عملیاتهای اجرا و هدایت حفاری و بلاخره برداشت فضاهای موجود طبیعی و مصنوعی زیر زمین به منظور تهیه نقشه از آنها با توجه به شرایط خاص نقشه برداری در زیر زمین می باشد. در اهمیت نقشه برداری و پیشرفتهای آن می توان به ایجاد تونل زمینی در زیر دریایی دانش که ارتباط بین پاریس و لندن را بر قرار کند اشاره کرد.
کلا نقشه برداری زیر زمینی شامل موارد زیر می باشد:

   1.طراحی (deign) در مرحله شروع پروژه
   2.اجرای عملیات حفاری (unearth control) هدایت تونل را بر عهده دارد.
   3.تهیه نقشه برداری از زیر زمین

اصطلاحات نقشه برداری زیر زمینی:

   1.زیر زمین (UNDER ground): در اصطلاح عام به عوارض قابل دسترسی و یا طبیعی در داخل زمین می گویند.
   2.معدن (MINE): مجموعه تاسیسات زمینی و دانالهای زیر زمین که به منظور هدف خاصی احداث شده را معدن گویند. اصطلاحا به محل تجمع مواد معدنی نیز معدن می گویند.
   3.گالری( Gallery ): به دانالهای افقی زیر زمینی که از یک طرف به منظور خاصی مسدود است و خود یکی از راههای ورود به زیر زمین به شمار می رود گالری می گویند که به سه نوع (اکتشافی، آماده سازی، اصلی و فرعی )وجود دارد.
   4.تونل (tunnel ): دالان عبوری عریضی است که از دو طرف باز می شود و به انواع (افقی، مایل، مارپیچ، موجود می باشد.
   5.چاه (shaft): گالری قائمی که از راههای ورود به زیر زمین به شمار می رود و مقطع آن ممکن است دایره که در اروپا و آسیا مرسوم است )و یا مستطیل که در آمریکا مرسوم است باشد.
   6.رمپ (Ramp):رمپ یا شیب گذر، تونل شیب داری است که برای اتصال بین طبقات مختلف معدن به کار می رود اصطلاحا به آن بالارو یا پایین رو (دوبل ) نیز می گویند.
   7.گمانه (soundage): عبارت است از چاه کم قطر و عمیقی که برای نمونه برداری از لایه های زمین و جهت دادن به امتداد حفاری از آن استفاده می شود و در نوع (اکتشافی، و راهنما) موجود می باشد.
   8.حفاری: پیشروی در امر گود برداری زیر زمین که به وسیله ماشینهای حفاری و یا اکتشافی انجام می شود را گویند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در بسیاری از کارهای مدیریت محیط، مهم‌ترین و مفیدترین کمک و مشارکت ژئومورفولوژیست تهیه‌ی نقشه‌ی زمین است. این موضوع به ویژه در جایی نمود پیدا می‌کند که اطلاعات مربوط به توزیع زمین شکل‌ها، خاک‌ها و مواد سنگی یا عوارض پدید آمده از فرایندهای سطحی، مورد نیاز باشد. تهیه چنین نقشه‌هایی در بسیاری از طرح‌های مهندسی، برنامه‌ریزی و مدیریت زمین کاربرد و فواید زیادی در بر داشته است.
اگرچه ایده‌ی تهیه نقشه زمینی امر مشکلی به نظر نمی‌رسد، اما در عمل ممکن است مشکل باشد گذشته از نیاز به نقش‌کش مجرب و ماهر غالباً محدودیت‌ها و امکانات تهیه‌کننده‌ای بر سر راه قرار دارد. قبل از شروع به تهیه نقشه، امکانات ما عبارتند از: تعیین مقیاس نقشه، آنچه باید ثبت شود و چگونگی چاپ و تکثیر نقشه‌ نهایی.
این قیود عبارتند از:
دسترسی به نقشه‌های مبنا در مقیاس دلخواه و مورد نظر، هدف از تهیه نقشه ضرورت تهیه نقشه‌ای که وضعیت گزینشی یا جامعی از ژئومورفولوژی به دست دهد و سرانجام اینکه آیا قرار است نقشه ه تعداد زیاد چاپ و منتشر شود یا به تعداد اندک به عنوان مدارک اجرای کار.
دسترسی به ناحیه‌ای که باید نقشه‌برداری شود یا در برخی موارد که باید نقشه را به وسیله تفسیر عکس هوایی و حتی شاید بدون دسترسی به محل تهیه نمود، محدودیت‌های بیشتری در عمل پدید می‌آورد. بنابراین روشن است که عملیات اجرایی ماهیت نقشه تهیه شده را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می‌دهد. به منظور نیل به اهداف این بحث، توجه خود را روی تهیه نقشه‌های نظام – ارضی و تهیه نقشه‌های ژئومورفولوژیک متمرکز خواهیم کرد، زیا این دو نوع نقشه زمین بیشترین کاربرد را در مدیریت محیط دارند.
با توجه به اینکه نقشه‌های ژئومورفولوژیک در زمینه‌های بسیار گوناگونی می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند، تعصب بیش از حد در مورد روش‌های دقیقی که باید اتخاذ شود، مطلوب نخواهد بود. به منظور نیل به اهداف برخی از پروژه‌های مدیریت محیط، به ویژه آهایی که به ثبت ما هیت نواحی بزرگ در یک زمان کوتاه نیازمندند، شاید بهتر باشد به جای رویکرد تفصیلی در تهیه نقشه‌های ژئومورفولوژیک از رویکردهای نقشه‌کشی کلی‌تری مانند تهیه نقشه‌های نظام ارضی استفاده شود. در تهیه نقشه از نوع نظام ارضی پیش از اینکه به تعیین زمین شکلهای خاص یا ویژگی‌های شیب و دامنه پرداخت شود، سعی می‌شود یک محدوده به ناحیه یا نواحی مورفولوژیک تقسیم شود. از طرف دیگر تهیه نقشه تفصیلی از فرایندهای خاص زمین شکل‌ها و مواد، همانند تهیه نقشه‌های ژئومورفولوژیک می‌تواند برای بسیاری از پروژه‌ها اساسی و ضروری باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

دوربين توتال استیشن
امروزه اهمیت و جایگاه عملیات نقشه برداری نزد فارق التحصیلان رشته های مختلف عمرانی از جمله مهندسی آب بر کسی پوشیده نیست. علیرغم این که نقشه برداری در زیر شاخه های زیادی ارائه می شود، تجهیزات و امکانات مورد استفاده در واحدهای مختلف دانشگاهی چندان به روز و پیشرفته نیست ، لذا کارگاه فنی توتال استیشن با همکاری انجمن علمی مهندسی آب پردیس ابوریحان دانشگاه تهران در خرداد ماه سال جاری برگزار شد.
از آنجایی که دوربین توتال استیشن نیز مانند سایر ابزارهای تخصصی روز دنیا از تجهیزاتی نرم افزاری بهره می برد که بر مبنای تئوری های مربوطه طراحی و ساخته شده اند، دارای این قابلیت اند که همان عملیات دست و پا گیر و زمان بر نقشه برداری را به طور یک جا و با سرعت و راحتی بیشتری انجام دهند. بنابر این بدون تسلط و اشراف کافی بر تئوری نقشه برداری ، آموزش کار با توتال استیشن نتیجه ای بسیار سطحی دربر خواهد داشت. از این رو مراحل کار با این دوربین به صورت مختصر بیان می شود.
با توجه به پیش فرض ها ی یاد شده این مبحث در دو بخش توجیه و روش ها خلاصه شده است.

(Orientation) توجیه
توجیه کردن دوربین یعنی جهت شمال را مشخص کردن.(معمولا به صورت فرضی) و امتدادی که آزیموت یا ژیزمان آن صفر است را به دوربین معرفی کردن و یا اصطلاحا به دوربین بستن. (البته می توان ژیزمان امتداد دلخواهی را هم در منطقه ، مانند 30 درجه به دوربین بست.)
های دستگاه مختصاتی که در نظر است نقاط عوارض زمین (مثلا توپوگرافی) در آن برداشت شوند ، Yبا این کار محور
ها زاویه ای 90 درجه به صورت ساعتگرد می سازد هم مشخص Yکه با محورXمشخص شده است. در نتیجه محور
می شود. یعنی یک سیستم مختصات دکارتی روی منطقه ای که می بایست نقشه اش تهیه شود، قرار گرفته و به عبارتی
بر اساس این سیستم Yو X تعریف شده است. در این صورت هر نقطه در این منطقه دارای طول وعرض مختصاتی
مختصاتی تعریف شده می باشد.

روش اول
روشی است که به آن اصطلاحا روش آنتنی گفته می شود و بیشتر در پروژه های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. مناطقی که به طور معمول در آن ها اسکلت اصلی پیمایشی و یا نقاط ثابت با مختصات معلوم وجود ندارد.
انتخاب و علامت گذاری می شود، سپس دوربین (s1)در این روش ابتدا نقطه مناسبی در روی زمین به عنوان ایستگاه
توتال استیشن بر روی این ایستگاه مستقر، سانتراژ و تراز می گردد.
انجام Project یا jobدر دوربین تعریف می شود تا اعمالی که لازم است در آن Projectیا jobدر گام بعدی یک
انتخاب Abou.J. شود و نقاط برداشت زمینی نیز در همان ذخیره شوند و برای آن یک نام قرار دادی به طور مثال
می شود. سپس ایستگاه گذاری و توجیه دوربین انجام می گیرد. در مرحله ایستگاه گذاری ابتدا باید نام و مختصات ایستگاهی که دوربین روی آن مستقر شده است در دوربین وارد شود. معمولا مختصات این ایستگاه یک عدد فرضی
. پس از تایید Z=0و X=1000, Y=1000 با مختصات(S1) مناسب در نظر گرفته می شود. برای مثال ایستگاه اول
به دوربین. برای این کار Y اطلاعات وارد شده به دوربین ، در گام بعدی توجیه دوربین انجام می گیرد. یعنی محور
ژیزمان فرضی یک امتداد دلخواه ( یک زاویه افقی اختیاری مناسب) به دوربین بسته می شود. ترجیحا ژیزمان یک امتداد مشخص و یا امتدادی رو به سمت یک عارضه ثابت در منطقه ، مثلا یک تیر برق در نظر گرفته می شود. این کار برای این است که اگر در حین کار توجیه دوربین به هم خورد و ایستگاه مختصات دار دیگری در دست نبود، بتوان دوباره دوربین را رو به امتداد یاد شده (تیر برق) بست و توجیه کرد.
با قرار دادن تار روتیکول بر روی لبه تیر برق ، زاویه مربوطه برای ژیزمان این امتداد به دوربین وارد می شود. ( که معمولا آن را صفر می دهند.) و سپس دکمه تایید زده می شود. در این حالت توتال استیشن توجیه و یک سیستم مختصات تعریف شده در منطقه برای شروع عملیات برداشت آماده شده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه :
تعیین موقعیت نسبی نقاط واقع در سطح زمین و یا نزدیک به آن هدف اصلی نقشه برداری است. از این تعریف ساده چنین استنتاج می شود که هدف، تعیین مختصات نقاط در سه بعد است. البته در بعضی موارد، برای تعیین موقعیت، بعد زمان نیز مورد توجه قرار می گیرد (سنجش های نجومی و نقشه برداری ماهواره ای). مختصات مطلوب می تواند کارتزین (Z,Y,X) و یا جغرافیایی (h,?,?) باشد.
معمولا عملیات نقشه برداری شامل دو مرحله برداشت یا اندازهگیری و محاسبه و ارائه نتایج کار است. در مرحله اندازه گیری، از وسایل و دستگاه ها و نیز روش های مختلفی استفاده می شود تا داده های لازم برای مرحله دوم بدست آید. در مرحله دوم نیز از روشهای مختلفی استفاده می گردد. در تمام روش ها، ابتدا خطاها مورد بررسی قرار گرفته و در صورت قابل قبول بودن سرشکن می شوند. نتایج کار به صورتهای آنالوگ (نقشه، مقاطع طولی و عرضی و ...) و یا دیجیتال (جداول، مدلهای رقومی زمین DGM یا DTM) ارائه می گردد. انتخاب وسایل و روشهای مناسب تابع وسعت منطقه، دقت مطلوب و امکانات است.
بقیه در ادامه مطلب

تعریف نقشه و نقشه برداری
نقشه عبارت است از تصویر و نمایش عوارض مصنوعی و طبیعی زمین و نقشه برداری فنی است که نقشه بردار به کمک آن موقعیت عوارض طبیعی یا مصنوعی رویه زمین را نسبت به هم تعیین نموده و با ترسیم برداشتهای انجام شده نقشه را تهیه می کند.
نقشه برداری مسطح
در نقشه برداری از مناطق کوچک اثر کرویت زمین تقریباً ناچیز است و می توان زمین را در منطقه کوچکی مسطح در نظر گرفت و به عبارت دیگر سطوح تراز که بر امتداد شاقول عمود هستند موازی هم بوده و در این صورت امتداد شاقول در نقاط مختلف موازی هم خواهند بود در صورتیکه حقیقتاً با فرض زمین کروی امتداد شاقول در نقاط مختلف موازی نبوده و از مرکز زمین می گذرند. در مواقعی که زمین را مسطح فرض کنیم روش نقشه برداری مسطحه Plane Survey)) نامیده می شود این فرضیه مادامیکه سطح منطقه مورد نظر از چند صد کیلومتر مربع تجاوز نکند قابل قبول است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نقشه برداري زميني

ابزارهاي کاربردي در نقشه برداري

وسايلي که در نقشه برداري و تهيه نقشه به کار مي رود به طور کلي در 2 نوع طبقه بندي مي شوند:

الف: وسايلي که در عمليات زميني به منظور انجام کار از آنها استفاده مي شود که عبارتند از:

 - وسايل مربوط به مشخص کردن نقاط در زمين

- وسايل مربوط به تعيين امتدادها

- وسايل مربوط به اندازه گيري طول و مسافت

- وسايل مربوط به اندازه گيري شيب و زوايا

- وسايل مربوط تعيين اختلاف ارتفاع

ب-  وسايلي که در دفتر کار از آنها به منظور انجام محاسبات و ترسيم نقشه استفاده مي گردد که معمولاً همان وسايل نقشه کشي و ترسيم هستند.

وسايلي که براي مشخص کردن نقاط در زمين بکار مي روند:

1- ميخهاي چوبي که در زمين کوبيده مي شوند و براي مشخص نمودن بهتر نقاط از يک ميخ کوچک آهني (ميخ کبريتي) که روي آنها کوبيده خواهد شد استفاده مي نمايند.

2-ميخهاي آهني که در زمينهاي اسفالتي ، دجي ، و غيره در زمين کوبيده مي شوند.

3- در زمينهاي سنگي نقاط نقشه برداري را با حک کردن يک علامت به شکل + يا ، مشخص مي کنند و اگر بخواهند نقاط موقتي باشد از رنگ روغني استفاده مي شود.

4- براي نقاطي که بايد مدت مديدي در زمين ثابت باشند از نشانه هاي دائمي که به صورت مکعب هاي بتني و بنام بنچ مارک (B.M) ناميده مي شود استفاده مي کنند.

اين نشانه هاي بتني معمولاً به ابعاد متوسط 20،0 و به ارتفاع 60 سانتي متر ساخته شده که در داخل آن نيز ميله فولادي کار گذارده اند براي آنکه نقاطي که به ميخ ، رنگ ، نشانه بتني و غيره مشخص مي شود از دور رويت گردد معمولاً از پرچم ، ژالن و غيره استفاده مي کنند.

 
ژالن

عبارت است از نيزه فلزي يا چوبي به طول 2 متر و قطر متوسط 2 تا چند سانتيمتر که آنرا روي نقاط مستقر مي کنند.ژالنهاي فلزي ممکن است از لوله هايي ساخته شده باشند که روي يکديگر سوار مي شوند و طولهاي متفاوتي را تشکيل مي دهند گاهي اوفات براي تعيين نقاط در شب از پروژکتور نيز استفاده شده است. نکته مهم آن است که پرچم يا ژالن که روي نقطه نصب مي شود بايد کاملاً قائم مستقر شود ثانياً نوک ژالن کاملاً روي نقطه قرار داشته باشد. در بعضي عمليات نقشه برداري ممکن است ژالن بوسيله کمک نقشه بردار روي نقاط قرار داده شود و اگر مدت مديدي بايد ژالن روي نقطه باشد آن را به صورت پرچم به وسيله سيم هاي فلزي مهار مي کنند.

نوارهاي مدرج

نوارهاي مدرج که به نام متر فلزي يا پارچه اي در تجارت به فروش مي رسند عبارتند از نوارهايي به عرض يک سانتيمتر که مدرج بوده و معمولاً به طولهاي 10متري ، 20متري -  30متري ، 50متري و حتي 100متري ديده مي شوند نوارها معمولاً به سانتيمتر مدرج بوده و اگر طول حقيقي آنها معلوم باشد مي توان فواصل را با آنها تا حدود دقت نيم سانتيمتر اندازه گيري گردد.   نوع فلزي آنها از جنس فولاد زنگ نزن بوده ولي شکننده است و نوع پارچه اي آن که براي کارهاي کم دقت به کار مي رود، تغيير بعد زيادي مي دهد ولي از نظر سبکي به کار بردن آن راحت تر است.   بعضي نوارهاي فولادي با کشش سنج همراه است زيرا در موقع اندازه گيري مسافت بايد به نوار فلزي کششي وارد شود که طول نوار به اندازه استاندارد گردد.گاهي اوقات از سيم مخصوصي بنام سيم انوار که طول آن مقدار معيني است استفاده مي کنند. در قديم از نوع زنجيري که دانه هاي آن 10 سانتي متر طول داشتند استفاده مي کردند و به همين علت هم نوعي از نقشه برداري به نام نقشه برداري با زنجير م عروف است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب