مهندسی نقشه برداری چیست؟

مهندسی نقشه برداری چیست؟

مهندسی نقشه برداری رشته ای است که به مباحثه مربوط به روشهای مختلف جمع آوری اطلاعات زمینی به منظور تهیه نقشه برای کاربران مختلف از روشهای متفاوت می پردازد.

اصولاً لزوم تهیه نقشه کاملاً واضح و روشن است برای مثال در فعالیتهای عمرانی نظیر احداث راهها , خطوط انتقال نیرو و آب , احداث تونل و مترو و مواردی دیگر وجود یک نقشه مناسب اولین و ضروری ترین پارامتر می باشد.

نقشه برداری چیست؟

امروزه اهمیت نقشه و داشتن نقشه با جزئیات دقیق و بروز بر کسی پوشیده نیست. نقشه برداری یا علوم مرتبط با آن در واقع علم و روش های تعیین موقعیت نقاط روی زمین، فاصله و زوایای بین آنها می باشد.

به عبارت دیگر نقشه برداری روند تحلیل و ثبت اطلاعات کره زمین جهت کمک به ترسیم نقشه برای کاربری های متفاوت می باشد.از جمله کاربری های نقشه برداری می توان در مقیاس بزرگ به زمینه های نظامی، دریایی، تعیین مرزها و… تا مقیاس های کوچک تر نظیر نقشه های شهری و روستایی ، نقش های معابر ، ثبت املاک و … اشاره کرد.

تاریخچه علوم نقشه برداری

در این روش که حتی در گذشته با استفاده از ستارگان و اجرام فضایی هم صورت گرفته شده است،انسان ها در طول تاریخ همواره در تلاش بوده اند تا موقعیت های جغرافیایی زندگی خودشان و راه های ارتباطی بین آنها را بر روی کاغذ به ثبت برسانند.

این را می توان در حکاکی های موجود در سنگ نوشته ها ،غارها و حتی بر روی خشت ها نیز مشاهده کرد.این اقدام ها جهت راحتی دسترسی به هم ، شناسایی موقعیت های جغرافیایی برای زندگی بهتر و حتی مقابله با خطرات احتمالی طبیعی و غیر طبیعی بوده است.

در گذشته جهت ترسیم این اطلاعات از ساده ترین ابزار ها (حکاکی بر روی سنگ و چوب و…)استفاده شده است.

با پیشرفت علم و گسترش ابزار های ترسیم نقشه در گذر زمان این امکان را برای انسان بوجود آورده است تا با ابزارهای جدید بتوانند نقشه دقیق تری از موقعیت مکانی خود به تصویر بکشند.این تجهیزات جدید نظیر قطب نما و … باعث شد تا در سده های گذشته تهیه نقشه به طور قابل توجهی پیشرفت کنند.

با پیشرفت بشر و اختراع بالن ها و هواپیماها تهیه نقشه از سطح زمین وارد مرحله جدیدی از نقشه برداری شد.

اوج اهمیت نقشه برداری در قرن گذشته را می توان در ارتباط با جنگ های جهانی اول و دوم دانست که داشتن نقشه های دقیق از مواضع خود و دشمن چقدر توانسته است به اقدامات نظامی کشورها کمک کند.مهندسی ژئوماتیک.

در حال حاظر تجهیزات دقیق زمینی جهت قرائت زوایا، فواصل ،مختصات تا تجهیزات نقشه برداری هوایی دقیق و حتی تجهیزلت ماهواره ای دقیق و بروز انسان ها را قادر ساخته است تا بصورت روزانه و بروز نقشه های دقیقی از سطح کره زمین در اختیار داشته باشند.

شاخه های نقشه برداری

۱- Geodesy ( ژئودزی ):

علمی است که هدف از آن تعیین شکل و اندازه زمین و مختصات نقاط روی سطح زمین و یا بالای آن و همچنین بررسی تغییرات زمانی در شکل و میدان ثقل زمین می باشد.

ژئودزی خود به گرایش های مختلفی تقسیم می شود مانند :

• ژئودزی فیزیک – (فیزیکال ژئودزی) : هدف تعیین پارامترهای میدان ثقل زمین .
• ژئودزی دینامیک : هدف بررسی تغییرات لحظه ای در شکل و اندازه زمین .
• ژئودزی ماهواره ای : هدف تعیین مختصات با روش های ماهواره ای نظیر LLR – SLR GPS

۲- فتوگرامتری :

علم است که هدف از آن تعیین مختصات نقاط است با استفاده از اطلاعات بدست آمده از روی عکس که این رشته نیز به گرایش های مختلفی تقسیم بندی می شود.

الف- فتوگرامتری هوائی : هدف تهیه نقشه جهت مناطق وسیع یا مناطقی است که بروشهای زمینی نمی توان از آنها نقشه تهیه کرد.

ب- فتوگرامتری برد کوتاه : هدف تعیین مختصات نقاط به شرطی که فاصله نقاط تا دوربین عکسبرداری خیلی کم باشد این شاخه از فتوگرامتری در فعالیتهای صنعتی نیز استفاده می شود.

۳- سنجش از راه دور:

ماهیت این رشته تقریبا با فتوگرامتری یکسان است، با این تفاوت که در تصاویر فتوگرامتری سه طیف «قرمز، سبز و آبی» توسط دوربین ثبت می‌شوند و همچنین فاصله دوربین تا زمین بیش از چند کیلومتر نیست، ولی در سنجش از دور تمامی طول موج‌ها امکان ثبت توسط دوربین‌های مخصوص را دارند و فاصله سنجنده از زمین هم بالای چند صد کیلومتر است. کاربردهای این گرایش در پایش جنگل‌ها و مراتع در برابر آتش‌سوزی، بررسی آفت‌ها در زمین‌های کشاورزی، محاسبه فرونشست و میزان تغییرات ارتفاعی زمین و مواردی دیگر از این دست است.

۴- GIS :

سیستم اطلاعات جغرافیایی به منظور طبقه بندی اطلاعات در لایه های مختلف و ارائه مناسب به کاربر .

۵- هیدروگرافی :

تهیه نقشه های دریایی جهت ناوبری از وظایف این رشته است.

 

مهم‌ترین دروس دانشگاهی رشته مهندسی نقشه برداری

از مهم‌ترین دروس رشته مهندسی نقشه برداری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• فتوگرامتری
• ژئودزی
• نقشه‌برداری زمینی
• نقشه‌برداری مسیر و راهسازی

فتوگرامتری به دانش تهیه نقشه و اطلاعات سه بعدی از تصویر گفته می‌شود که بیش از 3 درس مهم رشته نقشه برداری را در بر می‌گیرد. هدف این رشته رسیدن به نقشه با استفاده از تصاویر هوایی است. امروزه امکان تهیه نقشه با استفاده از تصاویر پهپاد نیز فراهم شده است و دانشجویان با استفاده از نرم‌افزارهای مختلف به تبدیل تصاویر به نقشه‌ها می‌پردازند. مدل‌سازی سه‌بعدی اشیا با اندازه دقیق از دیگر فعالیت‌های مطرح در فتوگرامتری است.

ژئودزی دیگر مبحث مهم در رشته مهندسی نقشه برداری است که چندین واحد مربوط به آن باید توسط دانشجویان این رشته گذرانده شوند. ژئودزی به تعیین شکل و بررسی حرکات زمین می‌پردازد و همچنین برای تعیین موقعیت و طراحی مدارهای ماهواره‌ها استفاده می‌شود. ژئودزی سخت‌ترین بخش رشته نقشه‌برداری است و برای درک آن به دانش بالای ریاضی و هندسه نیاز است.

بخش مهمی از درس‌های دانشگاهی این رشته مربوط به نقشه‌برداری است. در این دروس دانشجویان به صورت تئوری و عملی یاد می‌گیرند که نقشه‌های مورد نیاز خود را با دستگاه‌های مختلف تهیه کنند و با استفاده از پردازشش‌های مختلف آن‌ّا را به محصول نهایی مورد نیاز تبدیل کنند. این بخش از دروس علاوه بر نقشه برداری زمینی و کارگاهی، شامل نقشه برداری زیرزمینی برای تونل‌ها و نقشه‌برداری مسیر برای پیاده کردن جاده‌ها است. سرشکنی کمترین مربعات یکی از مهم‌ترین و در عین حال سخت‌ترین دروس مهندسی نقشه برداری است که در آن به نحوه کمینه کردن خطاها در نقشه برداری پرداخته می‌شود.

دروس مرتبط با سنجش از دور و سیستم اطلاعات مکانی نیز اهمیت زیادی در واحدهای درسی این رشته دارند. سنجش از دور و سیستم اطلاعات مکانی و کاربردهای آن‌ها، شامل چند واحد درسی می‌شوند که هم بخش تئوری و هم بخش عملی و نرم‌افزاری این موضوعات را به دانشجویان آموزش می‌دهند. این دو شاخه در مقطع لیسانس کمتر مورد توجه هستند