نقشه برداری-اندازه گیری فاصله ها
محتوای درس
هدف از نقشه برداری
(1) چنانچه هدف تهیه نقشه مسطحه باشد:
(الف) فواصل افقی بین نقاط اندازه گیری شوند
(ب) زوایای افقی بین نقاط اندازه گیری شوند.
(2) چنانچه هدف تهیه نقشه تپوگرافی باشد:
(الف) + (ب)
(ج) ارتفاع نقاط نیز اندازه گیری شوند
اندازه گیری طول
اندازه گیری طول به عنوان مبنای برداشت ها در نقشه برداری از اهمیت ویژه ای برخوردار است.واحد اندازه گیری فاصله،متر است که در حدود یک چهل میلیونم محیط نصف النهار است.
علاوه بر متر، واحدهای دیگری نیز در برخی کشورها بکار برده می شود، نظیر:
یارد (1 m=1.093 Yard)، فوت (1 m=3.28 Feet)، اینچ (1 m=39.37 Inch).
روش های اندازه گیری طول:
♦روش های محاسباتی و مثلثاتی
♦روش های مستقیم
♦روش های غیر مستقیم ( استفاده از دستگاه های اپتیکی، الکترونیکی، و الکترو اپتیکی)
♦روش های محاسباتی و مثلثاتی
1-محاسبه ی فاصله ی دو نقطه در دستگاهای مختصاتی (دکارتی یا قطبی):
2-اندازه گیری طول با کمک روابط مثلثاتی:
♦روش های مستقیم
1-اندازه گیری با قدم:
در مواردی که شیب زمین زیاد نباشد و به دقت زیادی دراندازه گیری نیاز نباشد از این روش استفاده می شود،اگر زمین هموار بوده و شخص نیز با تجربه باشد، دقت این روش 1/100 است.
2-اندازه گیری با چرخ غلطان:
با توجه به تعداد دور چرخش و مقدار محیط چرخ، مقدار طول طی شده مشخص می شود. دقت نسبی اندازه گیری در این روش 1/200 می باشد.
3-اندازه گیری با زنجیر مساحی:
استفاده از زنجیری از مفتولهای با طول 20- 25 سانتیمتر که با حلقه هایی به هم متصل شده اند و دارای فیش هایی برای نشانه گذاری می باشد.دقت نسبی اندازه گیری با این وسیله به حدود 1/1000 می رسد.
4-اندازه گیری با نوارهای متر کشی:
دقت نسبی اندازه گیری با این وسایل بین 1/1000 تا 1/5000 است. دقت 1/5000 در صورتی عملی می شود که تاثیر کشش و اختلاف دما در اندازه گیری ها مد نظر قرار گیرد. دارای انواع فلزی، پارچه ای، فایبر گلاس و اینوار می باشد.
دقت اندازه گیری با نوار اینوار به یک میلیونیم ( یک میلیمتر در کیلومتر ) می رسد.
آلیاژNickel–iron (FeNi36)، معروف به اینوار (Invar) ضریب انبساط حرارتی بسیار کمی دارد.
♦روش های غیر مستقیم ( استفاده از دستگاه های اپتیکی، الکترونیکی، والکترو اپتیکی)
1-دستگاه های اپتیک:
∗روش های استادیمتری (که در ادامه توضیح داده خواهد شد)
∗روش های محاسباتی (که در بخش مساحی به برخی ازآنها اشاره خواهد شد)
2-دستگاهای الکترونیکی و الکترو اپتیکی
در این روش ها با ارسال امواج الکترومغناطیس و انعکاس آنها از رفلکتورها با استفاده از زمان رفت و برگشت امواج و اختلاف فاز امواج بازگشتی فاصله را محاسبه می کنند.
•دقت و کارایی اندازه گیری طول به کمک این روش ها مناسب تر از سایر روش ها است.
•فاصله یاب های الکترونیکی در وضعیت نامساعد جوی نیز بخوبی کار می کنند.
•انواع اشتباهات و خطاهای انسانی و دستگاهی در فاصله یابهای الکترونیکی حذف شده اند.
3-استفاده از میله سابتنس ( Subtense Bar)
(روش پارالاکتیک)
(θ/2)d=b/2×cot
متر کشی
تجهیزات یک اکیپ متر کشی:
متر نواری، شاقول، پین های مترکشی، نیروسنج، دما سنج، ژالُن و میخ چوبی، دفترچه یادداشت، مداد، اسپری رنگی
برای بالا بردن دقت، عملیات در شش مرحله انجام می شود:
1-قدم زدن منطقه و رسم کروکی و تعیین موقعیت تقریبی نقاط
2-علامت گذاری (با میخ یا ژالون در ابتدا و انتهای مسیر متر کشی)
3-ایجاد کشش کافی در متر
4-شاقول کردن نشانه گذاری ها (در نقطه آغاز و پایان)
5-میخ کوبی مسیر متر کشی در امتداد یک خط راست
6-ثبت قرائت ها با دقت
نسبت خطا در مترکشی:
Error Ratio=Discrepancy/Average Distance
Discrepancy : اختلاف بین اندازه گیری رفت و برگشت
Average Distance : متوسط دو اندازه گیری رفت و برگشت
نسبت خطای مجاز در متر کشی عموماً 1/3000 الی 1/10000 (یعنی 1 متر در هر 3 الی 10 کیلومتر) است.
متر کشی در زمین های شیب دار کمی دشوار است،اگر شیب زمین ثابت باشد از شیب سنج استفاده می شود.
اگر شیب زمین ثابت نباشد از روش پلکانی استفاده می شود:
D=d1+d2+…+dn
∗در امتداد قرار گرفتن نقاط در متر کشی الزامی است اما در زمین ها دارای پستی بلندی دشوار است.∗
روش های در امتداد قرار دادن نقاط برای مترکشی:
(الف) به صورت چشمی یا به کمک دوربین های نقشه برداری
(ب) روش های محاسباتی: ردیف کردن نقاط در امتداد تقریبی و سپس تصحیح محل نقاط از آخر به اول
(ج) روش متعادل کردن به کمک آزمون و خطا: در محل هایی که موانع تپوگرافی وجود دارد.
(الف) به صورت چشمی یا به کمک دوربین های نقشه برداری
(ب) روش های محاسباتی:
`AB`/BB`=AD`/DD`=AC`/CC
(ج) روش متعادل کردن به کمک آزمون و خطا:
عبور از موانع
♦مانع غیرقابل دور زدن
بين دو نقطه، مانعی قرار گرفته است و نمى توان در فاصله اى نزديك مانع را دور زد، مانند رودخانه.
از نقطه ی Bعمودی برAB اخراج مى نمائيم و روى آن طول BCرا به دلخواه انتخاب می کنیم،در رویABنقطه ها مانندNرا انتخاب نموده،و از آنجا نیز عمودی اخراج می کنیم،حال Mرا روى اين عمود طورى انتخاب مى كنيم كه در راستاى AC قرارگیرد (تقاطع راستای AC وعمود اخرج شده از N). با اندازه گیری طولهای BN، BC و NM می توان طول مجهول AB را بدست آورد. اگر بر روى كروكى از نقطه ى M عمودى بر امتداد BC رسم كنيم دو مثلث متشابه MHC و ABC را خواهیم داشت. با نوشتن اضلاع متشابه در اين دو مثلث داريم:
MH/AB=HC/BC > MH×BC/HC
MH=BN
HC=BC-BH=BC-MN
ابتدا از نقطه ى A عمود AC را پياده مى نمائيم و سپس از همان نقطه ى A عمودی بر امتداد BC وارد می کنیم. پای عمود را D میخوانیم. دو مثلث ACD و ABC به حالت دو زاویه یک ضلع با هم متشابه هستند:
D°=A°=90°
C°=C°=مشترک
AC=AC=مشترک
𝑨𝑪/𝑪𝑫=𝑨𝑩/𝑨𝑫 ≫𝐀𝐁=(𝑨𝑪×𝑨𝑫)/𝑪𝑫
♦مانع قابل دور زدن بوده ولی جلوی دید را گرفته است
اخراج عمود بر یک امتداد
1- استفاده از عکس قضیه فیثاغورث (Pythagoras)
2- استفاده از گونیای مساحی
در این روش از عکس قضیه فیثاغورث استفاده می شود که به روش 3، 4، 5 نیز معروف است.
در این روش از گونیای مساحی (optical square) برای اخراج عمود استفاده می شود
پیاده کردن خطی در یک نقطه به موازات یک امتداد روی زمین
می خواهیم از نقطه C خطی به امتداد AB در روی زمین پیاده کنیم:
از A به C وصل کرده و طولش را اندازه می گیریم و وسط AC را علامت می زنیم،وسط AC را M نامیده و M را به B وصل می کنیم،طول MB را اندازه گیری می کنیم و به همان اندازه MB را از M امتداد می دهیم و انتهای آن را B’ می نامیم،نقطه B’ را به C وصل می کنیم
دانلود فایل پی دی اف محتوای فوق به همراه تصاویر:
