مقدمه ای از نقشه برداری زمین کردان
نقشه برداری زمین کردان علم و فن اندازه گیری دقیق فواصل و زوایای بین نقاط روی سطح زمین می باشد. بکارگیری از GNSSتقریبا از اواخر دهه 1980 توسط نقشه برداران زمین و عمدتاً در شبکه های کنترل ژئودتیکی و کنترل عکسی آغاز شد.
امروزه،GNSS برای تعیین موقعیت مکانی دقیق در تمام اقصی نقاط دنیا، در هر شرایط آب و هوایی و در هر زمان از روز کارایی لازم را دارد. ابزار نقشه برداری ژئودتیکی GNSS نسبت به هر روش نقشه برداری دیگری کوچکتر شده، و در کاربردهای محتلف ساده تر و سریع تر بکار گرفته می شود. بطور خاص GNSS در عملیات های بزرگ نقشه برداری توپوگرافی، جایی که یک سطح دقت سانتیمتری کافی باشد، بکار گرفته می شود.
آشنایی با نقشه برداری زمین کردان
نحوه کار در نقشه برداری زمین کردان ، بوسیله ابزار های اندازه گیری زمین همراه با عملیات میدانی انجام می شود. به وسیله بکارگیری از این متد بطور کلی با اندازه گیری طولها، زوایا و اختلاف ارتفاع، شکل و ابعاد عوارض تعیین می گردد و طراحی صورت می گیرد.
تعریف نقشه
نقشه تصویر قائم سطح زمین می باشد که به نسبت مشخصی به نام مقیاس کوچک می شود.
مراحل انجام عملیات نقشه برداری زمین کردان
۱- شناسایی منطقه کردان:
بعد از تحویل زمین توسط کارفرما، تیم نقشه برداری در محل استقرار می یابند و عواملی مانند مساحت منطقه، راههای دسترسی و ... مورد شناسایی قرار می گیرند.
۲- تاسیس ایستگاه نقشه برداری زمین کردان:
برای احداث ایستگاه ها، از بتن های پیش ساخته با ابعاد استاندارد استفاده شده که آنها، به نحو مناسب در منطقه پراکنده و در محل های مناسب نصب می گردند.
۳- مشخص نمودن موقعیت ایستگاه کردان:
تمام ایستگاهها با GPS نمایش داده می شوند و پس از انجام پردازش و محاسبات، مختصات محاسبه می گردد.
۴- برداشت عوارض کردان:
اساسی ترین قسمت در هر پروژه نقشه برداری زمین برداشت عوارض است. عوارض طبیعی موجود در سطح زمین با توجه به مقیاس و دقت مورد نیاز نقشه، توسط دوربین برداشت می شود.
۵- ترسیم عوارض کردان:
پس از ورود نقاط به محیط این نرم افزارها، ترسیم عوارض بر اساس کد یا شناسه آنها انجام می گیرد و سپس مرحله ترسیم و ویرایش خطوط منحنی تراز انجام می شود.
اصول نقشه برداری زمین کردان
روش های نقشه برداری GNSS می توانند در قالب موارد زیر دسته بندی گردد:
نقشه برداری های پویا (Dynamic Surveys)
در نقشه برداری زمین کردان به روش پویا، دستگاه rover در محدوده سایت حرکت می نماید و همان ماهواره هایی که دستگاه base مشاهده می کند از این طریق قابل رویت است. این متد از نقشه برداری، به قیمت داشتن دقتی پایین تر از روش های ایستا، نرخی بالاتر در تولید مختصات را ایجاد می نماید. معمولاً روش های کینماتیکی برای این نوع از نقشه برداری ها بکار گرفته میشود. الگوریتم های بکار رفته در نقشه برداری های پویا، بر مبنای این حقیقت که rover در طول حرکت در سایت نباید قفل به سیگنال ماهواره ها را از دست بدهد، اجرا می گردند. تکنیک ها و الگوریتم های بکار رفته در نقشه برداری های پویا این توانایی را دارند که در پروسه پسا پردازش نیز استفاده شوند.
نقشه برداری های پویای بهنگام (Real-time dynamic surveys)
نقشه برداری زمین کردان به روش پویای بهنگام از همان تکنیک ها و الگوریتم های نقشه برداری های پویا استفاده می کنند، تنها تفاوت اجرای بهنگام این الگوریتم ها روی دستگاه ها rover می باشد. این نوع نقشه برداری نیازمند یک مسیر ارتباطی دائمی بین ایستگاه base و rover است.
نقشه برداری های ایستا (Static Surveys)
در یک نقشه برداری GNSS ایستا (استاتیک)، گیرنده در طول دوره مشاهداتی، که عموماً زمان استقرار نام دارد، ثابت باقی می ماند. زمان استقرار به زمانی که rover برای دست یافتن به سطح دقت مورد نظر نیاز به ثابت نگهداشته شدن دارد، اشاره می نماید. زمان استقرار بالاتر منجر به دقت بیشتر خواهد شد. زمان استقرار معمولاً در بازه ۱۰ دقیقه تا ۶ ساعت قرار گرفته می شود. اگرچه، مقادیر بالاتر نیز ممکن است کارایی لازم را در زمان مشخص داشته باشند. معمولاً در این گونه نقشه برداری ها روش های مبتنی بر فاز موج حامل بکار گرفته می شود.
هدف از بکارگیری نقشه برداری زمین کردان در ساختمان سازی
هدف از بکارگیری نقشه برداری زمین کردان در ساختمان سازی دلایل متعددی دارد که برای نمونه میتوانیم به مواردی مثل مستندسازی و تعیین وضعیت حال موجود یک زمین در کردان قبل از ساخت اشاره نمود که در آن ویژگی های مهم زمین از لحاظ نقشه برداری ساختمان مشخص می گردد.
چرا باید قبل از ساخت و ساز از نقشه برداری زمین کردان استفاده کنیم؟
بطور معمول قبل از ساخت و ساز یک پروژه در کردان ، عملیات نقشه برداری زمین با هدف تعیین حدود اربعه یک ملک صورت می گیرد. نتایج این مرحله برای تهیه نقشه های فاز صفر و یک مورد استفاده قرار می گیرند تا فرصت و ریسک یک پروژه مشخص گردد.
معماری کاربردها کردان
نقشه برداری زمین کردان معمولاً متکی بر شبکه های کنترل زمینی، که به عنوان نقاط مرجع مورد استفاده قرار گرفته و نقشه برداری ها نسبت به آنها انجام می گردند، می باشند. در برداشت جزئیات، تکنیک های نقشه برداری سنتی مبتنی بر اندازه گیری ها نسبت به سایر نقاط دارای موقعیت مکانی معلوم، نظیر محدوده املاک، نشانه های زمینی و حتی میخ های چوبی نقشه برداران دیگر می باشند. این مرجع های زمینی در طول زمان در معرض تغییر است. با بکارگیری GNSS، مختصات می توانند بطور دقیق روی یک چارچوب مرجع جهانی و از طریق اندازه گیری های حاصل از ابزارهای نقشه برداری زمینی GNSS که وابسته به آنچه در زمین های اطراف، ساختمان ها و نشان های زمینی رخ می دهد نیستند، مشخص نمود.
تجهیزات نقشه برداری زمین کردان به روش GNSS، معمولاً از تکنیک های تقویت GNSS برای دست یابی به سطح دقت مورد نیاز،استفاده می نمایند. این متد این توانایی را دارد در گستره ای از بکارگیری سامانه های تقویت ماهواره ای نظیر EGNOS یا WAAS تا گیرنده های دو فرکانسه بکار گیرنده روشهای کینماتیک آنی (RTK)، تعریف گردند. روش تقویتی مورد نظر بر پایه دقت مورد نیاز برای نقشه برداری، تجهیزات در دسترس، زمان مورد نیاز برای عملیات نقشه برداری و مشخصات محیطی سایت نقشه برداری شده، منتخب می گردند.
معمولاً گیرنده های کلاس نقشه برداری زمین کردان به روش های DGNSS و یا کینماتیک آنی (RTK) را در حین کار به کار می گیرند. این روش ها به داده های یک ایستگاه base یا مبنا با مختصات و دقت از پیش معلوم، متکی هستند. داده های ایستگاه مبنا می توانند از یک شبکه از ایستگاه های مبنا، یک ایستگاه عمومی و یا یک ایستگاه مبنای اختصاصی برپا شده توسط نقشه بردار، گردآوری شوند. همچنین نقشه بردار این اختیار را دارد که با بکارگیری از تصحیحات بهنگام (که نیازمند یک مسیر ارتباطی بین ایستگاه و rover می باشد) و یا تصحیحات پسا پردازشی است.
با توجه به مطالب گفته شده در بالا، گرانترین تجهیزات نقشه برداری GNSS هزینه بیشتری را نسبت به گرانترین ابزار نقشه برداری زمین کردان به روش سنتی به پروژه تحمیل می نماید، ولی زمانی که آنها را برای عملیات های بزرگ نقشه برداری توپوگرافی که دقت در حد سانتیمتر در آنها برای ما کفایت می کند استفاده می نماییم، با در نظر گرفتن سرعت بالاتر آن نسبت به روشهای سنتی، هزینه تجهیزات اضافه شده، بی اهمیت جلوه داده می شود. زمانی که دقت هایی کمتر از سانتیمتر مد نظر باشد، در موقعیت هایی که برقراری دید واضح به آسمان امکان پذیر نباشد و یا دقت ارتفاعی از اهمیت خاصی برخوردار باشد، روش های سنتی همچنان قادر به دست یابی به دقت های بهتری می باشند و هنوز مناسب ترین گزینه برای نقشه برداری هستند. اصولاً، روش های سنتی همچنان برای برداشت جزئیات ساخت و سازها، در اولویت قرار می گیرند.