اولین تهیه نقشه یو تی ام

مفاهیم اساسی Universal Transverse Mercator (UTM)

اولین تهیه نقشه یو تی ام (UTM)

سیستم یو تی ام با استفاده از ۶۰ ناحیه استاندارد از پیش تعریف شده برای تأمین پارامترها، طرح ریزی Transverse Mercator را برای نقشه برداری از جهان اعمال می نماید. مناطق یو تی ام شش درجه عرض دارند. هر منطقه در یک نوع شمالی و جنوبی وجود دارد.

جهان عرضی مرکاتور

سیستم Universal Transverse Mercator (UTM) جهان را به یک شبکه منظم و بدون همپوشانی از چهار ضلعی ها به نام مناطق تقسیم می کند. وسعت هر ناحیه 8 در 6 درجه است و از یک برجستگی عرضی مرکاتور استفاده می کند که برای محدود کردن اعوجاج طراحی شده است. مناطق UTM با استفاده از یک مرجع شبکه به شکل یک عدد و به دنبال آن یک حرف، به عنوان مثال 31T شناسایی می شوند. هر منطقه UTM یک شمال کاذب و یک شرق کاذب دارد. اینها افست هایی هستند که هر ناحیه را قادر می سازد مختصات مثبتی در هر دو جهت داشته باشد. تمام مناطق UTM دارای شرق کاذب 500000 متر هستند. همه مناطق در نیمکره شمالی دارای شمال کاذب 0 متر و تمام مناطق در نیمکره جنوبی دارای شمال کاذب 10000000 متر هستند.

سیستم UTM بین 80 درجه جنوبی و 84 درجه شمالی تعریف شده است. فراتر از این محدودیت ها، به جای آن از سیستم استریوگرافی قطبی جهانی (UPS) استفاده کنید. سیستم یو پی اس دارای دو ناحیه شمالی و جنوبی می باشد. هر دو ناحیه UPS دارای شمال کاذب و شرق کاذب 2000000 متر هستند.

پیش بینی های نیمکره شمالی برای سیستم  یو تی ام (UTM) متشکل از ۱۲۰ منطقه (۶۰ منطقه مختلف با انواع شمال و جنوب از هر یک). در اصل برای استفاده نظامی توسعه پیدا کرده و در حال حاضر به طور گسترده ای در نقشه‌برداری مناطق کاربردی دارد.

دقت اندازه گیری های شرق و شمال:

شرق و شمال مختصات UTM هر دو اندازه گیری فاصله هستند که بر حسب متر انجام می شوند. اما وقتی با دقت یک متر اندازه‌گیری نکرده‌ایم، این ما را با دوراهی مواجه می‌کند. با ارقام مجهول چه کنیم؟ بیایید به شرق نقطه ای نگاه کنیم که 146 متر شرق خط شبکه غربی است. در مثال بالا، T hat به آن شرق 706146 متر شرقی می دهد. اما در یک نقشه در مقیاس بزرگ، هیچ ابزاری قادر نخواهد بود تا نزدیکترین متر را اندازه گیری کند. در بهترین حالت 10 متر می گیرید، و اگر به آن نگاه می کنید، خوب است که دقت 100 متر را بدست آورید. اما هنوز باید تمام ارقام را تا متر بنویسیم. قرارداد این است که ارقام مجهول/بسیار اندازه‌گیری نشده را با صفر پر کنید و از گرد کردن به بالا اجتناب کنید. بنابراین شرق ما به 706140 متر شرقی یا 706100 متر شرقی تبدیل می شود. مشکل اینجاست که نمی دانیم مکانی که اندازه گیری می کنیم با دقت بسیار بالایی در 706100 متر شرقی واقع شده است یا اینکه فقط 100 متر اندازه گیری اولیه انجام داده ایم و مکان می تواند یک خاور بین داشته باشد. 706100m E و 706199m E. یک راه حل ممکن این است که شرق و شمال را بر حسب کیلومتر بنویسیم، با استفاده از تعداد ارقام بعد از نقطه اعشار به اندازه دقت اندازه گیری ما.

برای وضوح بهتر، واحدهای اندازه گیری را با شرق و شمال بنویسید

در دنیای مختصات نقشه، فرمت های مختصات مختلفی وجود دارد. اگر فقط یک دسته از ارقام را بدون فاصله یا واحد اجرا کنید، این خطر وجود دارد که شخص دیگری متوجه شود که از چه فرمت مختصاتی استفاده می کنید. در مورد UTM، پیشنهاد می‌کنم بعد از شرق برای «متر شرق» «m E» و بعد از «شمال» برای «متر شمال» بنویسید. هنگام برقراری یک مختصات به صورت صوتی، کلمات "متر شرق" را بعد از شرق و "متر شمال" بعد از شمال را بگویید.

چندین مورد مستند وجود دارد که در آن رشته‌ای از ارقام، معمولاً به صورت صوتی، به شخص دیگری که قالب مختصات را اشتباه تعبیر کرده است، ارسال می‌شود. در یک مورد این منجر به اعزام هلیکوپتر امدادی به فاصله 30 مایلی از حادثه واقعی شد.

عدم ترکیب مناطق اولین تهیه نقشه یو تی ام (UTM)

مهندس نقشه برداری و تمام افراد متخصص در زمینه یو تی ام (UTM ) بطور معمول بر این اصل آگاهی ندارند که هر منطقه یو تی ام (UTM) در واقع یک طرح متفاوت با استفاده از یک سیستم مختصات متفاوت می باشد .

در نتیجه کاربران جدید یو تی ام (UTM)  دائما در تلاش اند تا نقشه های مختلف ایجاد شده در مناطق مختلف یو تی ام (UTM) را در یك نقشه “تركیب كنند” با این انتظار كه نقشه تركیبی تمام اشیا را با اعوجاج كم مانند نقشه های اصلی به نمایش می گذارد.

عامل تحریک کننده اغلب میل به ایجاد یک نقشه با محوریت یک منطقه مورد نظر می باشد که چندین منطقه یو تی ام (UTM) را در بر می گیرد یا بین دو منطقه قرار دارد. این اشخاص در نظر نمی گیرند که یو تی ام (UTM)  یک سیستم ذاتاً منعطف نیست. در واقع، سیستم یو تی ام (UTM) تصور می کند که اشیا و موارد موجود در نقشه از مناطق مختلف هرگز در یک نقشه با هم دیده نمی شوند.

ترکیب اشیا از مناطق مختلف  یو تی ام  (UTM) در نقشه ای که فقط با استفاده از یکی از آن مناطق یو تی ام (UTM)  پیش بینی می گردد، منجر به ایجاد تحریف در مکان ها و اشکال اشیایی خواهد شد که از یک نقشه منطقه متفاوت ناشی می شود.

اشکال جغرافیایی که در یک طرح افقی مرکاتور متمرکز بر یک خط منطقه یو تی ام (UTM)  داده شده خوب به نظر می رسند، در صورت نمایش در یک طرح  یو تی ام (UTM)  متمرکز بر یک خط منطقه متفاوت، بسیار مخدوش می گردد.

اولین تهیه نقشه یو تی ام (UTM)

گردش استوانه ای طرح مرکاتور به گونه ای می باشد که به جای خط استوا در امتداد یک نصف النهار (خط طول) با زمین مماس شود، نتیجه آن چیزی است که به آن فرافکنی عرضی گفته میشود. اگر ما یک طرح Transverse Mercator ایجاد کنیم که یک نصف النهار به عنوان حلقه مرکزی استوانه داشته باشد، می توانیم نقشه های محلی را در هر نقطه از خط مماس شمال و جنوب بوجود آوریم.

اگر نقشه ها به ناحیه عمودی و نازک نزدیک نصف النهار مماس محدود گردند، نسبتاً عاری از اعوجاج خواهند بود.

موضوعی که اینجا مطرح میگردد حول این محور است که هر طرح ترانس ورس مرکاتور ایجاد شده با انتخاب هر یک از نصف النهارها به عنوان یک خط مماس، فقط در نزدیکی آن نصف النهار کاربردی می باشد.

اگر یک خط شمال-جنوب را انتخاب نماییم، می توانیم از اسکاندیناوی تا طول آفریقا نقشه تهیه کنیم، اما هر نقشه ای که از این پیش بینی در آمریکای شمالی و جنوبی استفاده کند، ناامیدانه تحریف می گردد.

محدودیت در اولین تهیه نقشه یو تی ام (UTM)

• دقت هر طرح Transverse Mercator از نصف‌النهار مرکزی سر نزولی دارد.

به همین خاطر، بطور جدی توصیه می کنند هنگام استفاده از پیش‌بینی جهانی عرضی مرکاتور، طول منطقه پیش بینی شده را به +/- ۶ درجه از نصف النهار مرکزی محدود کنید.

• هر منطقه  یو تی ام (UTM) یک پروجکشن متفاوت می باشد.

طرح مرکاتور نقشه جهان را بر روی استوانه ای می گذارد که حلقه مرکزی آن استوای زمین می باشد.

در نزدیکی خط استوا، طرح Mercator اعوجاج کمی ایجاد می کند. هر چه از استوا فاصله بگیریم اعوجاج بسیار زیاد می شود. این کارایی طرح ریزی، مرکاتور را به مناطق نزدیک خط استوا محدود می نماید.

این بزرگترین محدودیت می بشاد زیرا بیشتر مکانهایی که مردم در حال سکونت هستند(و بنابراین بیشتر مناطقی که در آن ها نقشه کشیده می شود) نه در امتداد خط استوا بلکه در امتداد مسیرهای شمالی-جنوبی مانند آمریکای شمالی به آمریکای جنوبی قرار گرفته اند.

اولین تهیه نقشه یو تی ام (UTM)

مثلاً گرینلند روی نقشه مرکاتور به اندازه آمریکای جنوبی به نظر می آید، گرچه در واقع فقط ۱/۸ مساحت دارد. با این حال، قسمت کوچکی از سواحل گرینلند (درواقع هر منطقه کوچکی) بر روی نقشه همان شکل زمین می باشد.

از آنجا که طرح ریزی Transverse Mercator در مناطق باریک بسیار دقیق انجام می گیرد، پایه ای برای یک سیستم مختصات جهانی به نام Universal Transverse Mercator System یا UTM System  می باشد.

بر اساس سیستم نقشه‌کشی یو تی ام (UTM) کره زمین به مناطق طولی باریک تقسیم می گردد که بر روی یک طرح افقی مرکاتور پیش‌بینی می‌شوند. این طرح به صورت یک شبکه طرح‌ریزی بنیان شده است است و برای تعیین مکان کاربردی است.

اگر بخواهیم وجه مثبت سیستم شبکه را عنوان کنیم این است که، از آنجا که شبکه مستطیل و اعشاری می باشد، استفاده از آن بسیار راحت‌تر از طول و عرض جغرافیایی می باشد. نکته منفی این است که، بر خلاف طول و عرض جغرافیایی، هیچ راهی برای تعیین مکان شبکه به طور مستقل در دسترس نیست.

مقیاس در امتداد نصف‌النهار مرکزی هر منطقه ۹۹۹۶/۰ مقیاس واقعی می باشد. مقیاس واقعی در حدود ۱۸۰ کیلومتری شرق و غرب نصف‌النهار مرکزی اتفاق می افتد.

UTM Zone منطقه ی یوتی ام در تهیه نقشه utm چیست؟

سیستم جهانی پیش بینی های عرضی مرکاتور با تعریف ۶۰ پیش بینی مختلف استاندارد با این مسئله در ارتباط است، هر یک از آنها یک طرح ریزی متقاطع عرضی متفاوت می باشد که برای استفاده از نصف النهار دیگری به عنوان خط مرکزی مماس، کمی چرخانده میشود. هر خط میانی مختلف یک منطقه یو تی ام (UTM) را تعریف می کند. “UTM Zone” روشی مختصر برای نامگذاری یک طرح ریزی خاص و متفاوت که متشکل از یک طرح Transverse Mercator با استفاده از یک نصف النهار متفاوت به عنوان خط مرکزی شناخته شده.

مراحل (۶ درجه در هر مرحله)  یو تی ام (UTM) اطمینان می دهد که تمام نقاط روی زمین در ۳ درجه از خط مرکزی در یکی از ۶۰ پیش بینی استوانه ای قرار می گیرد.

برای نقشه برداری از هر نقطه روی زمین، خط میانی منطقه یو تی ام (UTM) که نزدیک به آن است را انتخاب می کند و سپس با استفاده از طرح استوانه ای “UTM Zone” نقشه ترسیم می شود.