آموزش جامع نقشه برداری بخش 3
نقشه برداري با زنجير Chain Surveying
نقشه برداري با زنجير به نوعي نقشه برداري اتلاق مي شود که فقط با اندازه گيري خطي عناصر و عوارض روي زمين پلان مربوطه را تهيه مي کنند اين نوع نقشه برداري براي مناطق کوچک که داراي عوارض نسبتاً کمي هستند ( از قبيل تهيه پلان از پارکها، مناطق داخل محوطه کارخانه ها و غيره ) بسيار مناسب است.
اصول نقشه برداري با زنجير
اصول نقشه برداري با زنجير عبارتست از ايجاد چند امتداد مستقيم در محوطه مورد نظر و سپس تعيين موقعيت عوارض نسبت به اين خطوط.
امتدادهاي مستقيم که به عنوان مبناي نقشه برداري در منطقه کار ايجاد مي شود بايد به يکديگر پيوند داشته باشد تا با توجيه يک امتداد نقشه کاملاً نسبت به طبيعت توجيه شود.
ارتباط بين امتدادها ممکن است با ايجاد اشکال هندسي از قبيل مثلث، چهار ضلعي با دو قطر و غيره ايجاد شود و هميشه بايد سعي شود که که براي رسم اين اشکال روي برگ نقشه معلومات نه تنها به اندازه لازم در اختيار باشد بلکه اطلاعات اضافي براي کنترل نيز داشته باشيم. پس از ايجاد چند امتداد مستقيم يکي از اين امتدادها را نسبت به طبيعت توجيه مي کنيم يعني گراي جغرافيايي يا مغناطيسي آن را به کمک قطب نما اندازه گيري مي نمائيم و سپس بايد عوارض زمين را نسبت به امتدادهاي مستقيم برداشت کرد.
برداشت عوارض را نسبت به امتداد معلوم ممکن است به کمک اخراج عمود و اندازه گيري طول عمودها و مشخص کردن پايه آنها انجام داد که اين طريقه را Offset مي گويند يعني نقاط a و b و c را با اندازه گيري عمودهاي bb, aa و cc و طولهاي Aa و Ac مي توان روي نقشه مشخص کرد. ممکن است نقاط b و c را به کمک دو اندازه گيري bA و bB و aA و aB مشخص نمود. انتخاب يکي از روشهاي فوق بستگي به وضع منطقه و قضاوت نقشه بردار که خود تابعي از ورزيدگي و تجربه آن است خواهد داشت. چنانچه بخواهيم يک خط نا منظم را نسبت به خط مستقيم برداشت کنيم در اين صورت بايد تعداد کافي از خط نامنظم را برداشت کرد.
روش کار در نقشه برداري با زنجير الف – شناسايي : قبل از شروع نقشه برداري بايد منطقه عمليات را شناسايي نقاط اصلي که بايد تشکيل امتدادهاي مستقيم را بدهند انتخاب مي گردد و بايد طول نقاط اختيار شوند که بين هم ديد داشته و امکان اندازه گيري فاصله بين آنها باشد و نقشه بردار ضمن شناسايي يک کروکي از منطقه و عوارض آن و محل نقاط انتخاب شده تهيه مي کند. وضع نقاط بايد طوري باشد که ارتباط هندسي بين آنها بقسمي بر قرار گردد که اولاً بتوان با داشتن عوامل اندازه گيري شده آنها را روي کاغذ نقل و ترسيم کرد و ثانياً کنترلي هم براي اطمينان از صحت اندازه گيري ها موجود باشد.
وضع نقاط بايد نسبت به هم داراي شرايط کلي زير باشد. 1-نقاط بين هم ديد داشته باشند.
2-در صورت امکان يکي از امتدادها سرتاسر منطقه را در برگيرد و امتداد هاي ديگر به آن متصل گردند.
3-اگر امتدادها به شکل مثلث به هم متکي مي گردند اضلاع آنها تقريباً به يک اندازه باشد.
4-امتدادها طوري باشند که تقريباً تمام عوارض زمين را بتوان نسبت به آنها برداشت کرد.
5-طول Offset ها کوتاه باشد.
6-امتدادها در مناطق مسطح و تقريباً افقي منطقه قرار گيرند.
ب – ميخ کوبي و شماره گذاري نقاط اصلي : نقاط را بايد شماره گذاري نمود و به علاوه آنها را به وسيله ميخهاي چوبي يا آهني طولي مشخص کرد که از بين نروند و در محلهايي که ممکن است ميخها از بين نروند بايد وضع آنها را نسبت به دو يا سه عارضه طبيعي با اندازه گيري لازم مشخص کرد.
ج – اندازه گيري فواصل : فواصل با استفاده از نوارهاي مدرج فلزي اندازه گيري مي شود.
در زمينهاي مسطح اندازه گيري بسيار آسان و کافي است در امتداد دو نقطه را با دقت اندازه گرفته و در زمينهاي شيب دار براي آنکه طولهاي افقي اندازه گيري شود بايد از طريق پله کاني استفاده کرد.
براي اندازه گيري به طريقه افقي يا پله کاني يک طرف متر فلزي را روي ميخي که در نقطه A کوبيده شده است قرار داده و متر را به طور افقي مي کشند. انتهاي متر فلزي را به وسيله يک شاقول روي زمين منتقل نموده با ميخ چوبي يا با رنگ (اگر ممکن باشد) مشخص مي نمايند.
بعضي اوقات بين بين دو نقطه که بايد فاصله آنرا اندازه گرفت مانعي وجود دارد در اين صورت به طريق زير عمل مي کنيم.
1-طريقه اول Offset : در اين طريقه فاصله CD را به C'D' به وسيله عمودهاي CC' و DD' منتقل مي کنيم.
2-طريقه دوم : با استفاده از اندازه گيري دو قطر CF و GD که يکديگر را در نقطه O نصف کرده باشند. در اين روش GD=OD و CO=OF اندازه گيري مي شود و در نتيجه CD=GF .
3-طريقه سوم : نقطه O را در خارج گرفته طولهاي CF=FO و OG=GD را جدا مي کنيم. FG=1/2CD
در صورتيکه رودخانه هايي در وسط AB باشد به شرح زير عمل مي کنند.
ab/cb=be/cd از روي ذوزنقه CBDE طولهاي چهار ضلعي CBDE ممکن است مانند شکل عمل کرد.
با اندازه گيري EC=CD و FC=GC امتداد خط HC تا محل برخورد آن با امتداد EG (نقطه J ) در اين صورت GJ=HF
طريقه اخراج عمود : با وسايل مختلفي مي توان از يک نقطه عمودي بر امتدادي خارج کرد.
الف- طريقه استفاده از مثلثي که اضلاع آن به ترتيب برابر 3 و 4 و 5 باشد فرض کنيم از نقطه A واقع بر امتداد مطلوبي مي خواهيم عمودي بر آن اخراج کنيم. طولي برابر 3 متر روي آن اندازه مي گيريم (متر 3 = AB ) سپس از نقطه A قوسي برابر 4 متر و از نقطه B قوسي برابر 5 متر رسم مي کنيم تا يکديگر را در نقطه C قطع کنند.
طرز عمل با گونياي مساحي
فرض مي کنيم بخواهيم از نقطه A واقع در روي امتداد AB عمودي از اين خط اخراج کنيم. ابتدا روي نقطه B ژالني به طور قائم نصب نموده سپس در نقطه A گونياي مساحي را طوري قرار مي دهيم که شاقولي که به آن آويزان شده است از نقطه A عبور کند يکي از وجوه مرئي منشور (يا يک آينه) را به طرف B قرار داده در اين صورت اگر به طرف نقطه A نگاه کنيم تصوير B را در امتداد عمود بر AB خواهيم ديد کافي است کمک نقشه بردار ژالني را در نقطه C منطبق بر تصوير B نصب کند. گاهي لازم است که از نقطه C بر خط AB عمودي فرودآيد در اين صورت عاملي که گونيا را در دست دارد طوري حرکت مي کند که تصوير ژالن C بر ژالن B منطبق شود.
برداشت عوارض
براي برداشت نقاطي که تشکيل حدود زمين را مي دهند ممکن است به طريق زير عمل کرد.
الف – از نقاط مشخصه اي که شکل حدود زمين را تعيين مي نمايند عمودهايي بر خط AB فرود آورده فواصل A-1 و A-2 و A-3 و A-4 و غيره و همچنين طول عمودهاي a-1 و b-2 و c-3 و d-4 اندازه گيري نموده سپس a و b و c و d و غيره را مشخص کرد.
ب – ممکن است نقطه اي مانند M را از دو نقطه B و C اندازه گرفت با رسم مثلث CMB نقطه M مشخص مشخص مي شود معمولاً براي اينکه در تعيين موقعيت نقاط به وسيله اندازه گيري طول اشتباه نشود موقعيت هر نقطه با اندازه گيري فاصله آن از سه نقطه تعيين مي شود.
ج – گاهي اوقات دو امتداد که با هم تشکيل زاويه مي دهد بايد نسبت به هم مشخص باشند مثلاً گاهي ممکن است گوشه ساختماني که در محل تلاقي دو خيابان قرار گرفته است نقشه برداري شود در اين صورت ابتدا نقشه بردار محل تلاقي دو امتداد را معلوم کرده با اندازه گيري سه طول 1 و 2 و 3 (1 و 3) در امتداد اضلاع PN و MN انتخاب شده اند. و با رسم مثلث 123 زاويه a معلوم مي شود.
د – ممکن است در وسط منطقه قسمت غير قابل دسترسي وجود داشته باشد در اين صورت به طريق زير عمل مي کنيم.
پس از برداشت شکل اصلي ABCD و اندازه گيري هاي ديگري که خطوط اصلي را مشخص مي کند وسط منطقه را با استفاده از طريقه هاي گفته شده برداشت مي کنيم.
نقشه برداري با تئودوليت و تاکئومتري اندازه گيري زوايا با تئودوليت در اندازه گيري زاويه به وسيله تئودوليت بايد ابتدا تئودوليت را روي سه پايه و در رأس زاويه مورد اندازه گيري مستقر نمود (و در ايستگاه قرار داد) به طوريکه اولاً محور اصلي آن قائم بوده و از نقطه O نيز بگذرد. پس از تنظيم دوربين تئودوليت با نشانه روي به دو نقطه A و M که به وسيله ژالن يا پرچم از دور قابل رويت شده اندزاويه بين دو سطح قائم که اولي مار بر نقطه A و محور تئودوليت و دومي مار بر نقطه M و محور تئودوليت باشد اندازه مي گيرند. بايد توجه داشت که تئودوليت هميشه تصاوير زواياي صفحه مدرج خود را که صفحه افقي مي باشد (موقعيکه محور اصلي تئودوليت قائم شده است) اندازه مي گيرد ولذا هميشه زاويه فرجه دو صفحه اندازه گيري مي شود. چون اندازه گيري زاويه در نقشه برداري با تئودوليت نقش اساسي را دارد.
استقرار تئودوليت در ايستگاه (قائم نمودن محور اصلي)
در نقشه برداري اغلب اصطلاح استقرار تئودوليت با استقرار دستگاه نقشه برداري به کار مي رود منظور از استقرار تئودوليت آن است که محور اصلي تئودوليت از نقطه ايستگاه مرور کند و ثانياً اين محور قائم باشد.
براي استقرار تئودوليت ابتدا تئودوليت را که روي سه پايه آن نصب شده است روي نقطه ايستگاه مي گذاريم به شکلي که امتداد محور اصلي تقريباً از نقطه ايستگاه عبور کند و به کمک تراز کروي تقريباً محور اصلي را به حالت قائم در مي آوريم و سپس درجه تنظيمي را تعيين مي کنيم و پس از آن به شرح زير محور تئودوليت را کاملاً قائم مي کنيم.
1-اليداد را طوري قرار مي دهيم که تراز استوانه اي موازي با دو پيچ V1 و V2 گردد
2-به کمک دو پيچ مزبور حباب را در مقابل نشانه تنظيمي قرار مي دهيم (اگر درجه تنظيمي در وسط شيشه مدرج تراز باشد مي گوئيم حباب را در مقابل نشانه قرار مي دهيم)
3-اليداد را 90درجه دوران داده به کمک پيچ V3 حباب را در مقابل نشانه تنظيمي مي آوريم در اين حالت محور تئودوليت قائم شده است. البته بايد عمل را دوباره تکرار کرد.
اندازه گيري زواياي بين دو امتداد (زواياي سمتي)
فرض کنيم زاويه اي به وسيله راس S و دو امتداد SA و SB روي زمين مشخص شده باشد براي اندازه گيري زاويه بين اين دو امتداد تئودوليت را در نقطه S مستقر مي کنيم و با حرکت اليداد محور تلسکوپ تئودوليت را روانه نقطه A نموده و به آن نشانه روي مي کنيم به طوريکه تصوير نقطه کاملاً واضح و روشن در ميدان ديد دوربين تئودوليت قرار گيرد. و به کمک پيچ حرکت خفيف سمتي نقطه A را در روي تار قائم رتيکول قرار مي دهيم و در اين حالت دايره مدرج قائم را به کمک سيستم قرائت مربوطه قرائت مي کنيم بعد با حرکت اليداد مجور تلسکوپ را روانه نقطه B نموده و به آن نشانه روي مي کنيم و دايره مدرج قائم را مانند دفعه قبل قرائت مي کنيم اگر LA قرائت مربوط به امتداد SA و LB قرائت مربو به امتداد SB باشد زاويه بين دو امتداد برابر است با =LB-LA a
گاهي لازم است که زاوياي بين چند امتداد را اندازه گيري نمود و به هر حال طرز عمل به طور کلي مانند بالا خواهد بود ولي براي آنکه خطاهاي مربوط به عدم تنظيم يا عدم دقت درجه بندي لمب تئودوليت حذف شود طرق مختلفي به کار مي رود.
1- طريقه دور افقي
در اين طريقه يکي از امتدادهاي مورد نظر را که داراي ديد بسيار خوبي باشد به عنوان مبدا انتخاب نموده و قرائت مربوط به آن را انجام مي دهيم و بعد به کليه امتدادها يکي پس از ديگري قراولروي نموده قرائتمربوطه را يادداشت مي کنند و بعداً نيز به روي امتداد مبدا قراول رفته تا دور افق به اصطلاح بسته شود.
ممکن است دو قرائت مربوط به امتدا مبدا با يکديگر متفاوت باشند که تفاوت آنها را خطاي بست دور افق مي نامند و چنانچه اين خطاي بست از حد مجاز کمتر باشد متوسط آن را به عنوان قرائت ضلع مبنا قبول خواهيم کرد و يا آنرا به طور نسبي بين عده امتدادهاي دور افق تقسيم مي کنيم و معمولاً براي اينکه دقت عمليات بيشتر شود خطاي مربوط به تقسيمات لمب تئودوليت حذف شود دور افق را چند مرتبه و هر دفعه با قرائتهاي مختلفي اندازه مي گيرند بدين معني که اگر در دفعه اول قرائت مربوط به ضلع مبنا در حدود صفر بوده است در مرتبه دوم قرائت در حدود 100 خواهد بود دفعه سوم 50 و دفعه چهارم 150 و در هر يک از اين حالتها وضع تلسکوپ را نسبت به اليدا تغيير مي دهند. در حالت اول و سوم (دايره به چپ) و حالت دوم و چهارم (دايره به راست) اختيار مي کنند و اين طرز اندازه گيري را Reiteration يا تجديد مي نامند.
2- طريقه کوپل
در اين طريقه ابتدا به امتداد مبدا قراولروي شده و سپس امتدادهاي ديگر يکي پس از ديگري قرائت مي شوند ولي پس ار آنکه امتداد ما قبل آخر (در شکل SD ) قراولروي و قرائت شد به تئودوليت يک دوران مضاعف مي دهند. (دوران مضاعف يعني دوران آليداد حول محور اصلي به اندازه 180 درجه و سپس دوران تلسکوپ حول محور افقي به اندازه 180 درجه) در اين حالت قرائت روي ضلع ما قبل آخر را انجام داده و در جهت عکس اندازه گيري امتدادها به سمت مبدا ساير امتدادها را اندازه گيري مي کنيم. اگر در حالت اول تلسکوپ در وضعيت دايره به راست بوده است (مستقيم) پس از دوران مضاعف وضعيت تلسکوپ دايره به چپ خواهد شد (معکوس) واضح است قرائتهاي مربوط به يک امتداد در دو وضعيت مختلف تلسکوپ با يکديگر 180 درجه تفاوت دارند و متوسط اين دو قرائت را به عنوان قرائت محتمل روي امتداد اختيار مي کنند. براي از بين بردن خطا و بالا بردن دقت عمل را چند مرتبه با درجات مختلف (مبدا مختلف) تکرار مي کنند.
اندازه گيري زاويه يک امتدا با شمال مغناطيسي
در غالب کارهاي نقشه برداري مانند توجيه يک امتداد با شمال مغناطيسي و يا در انجام پيمايش هاي منحرفه لازم است که زاويه يک امتداد با شمال مغناطيسي اندازه گيري شود در اين صورت يا بايد روي تئودوليت قطب نماي مخصوصي که جاسازي شده است نصب نمود (اين قطب نماها به صورت دايره اي يا لوله اي هستند) و يا با تئودوليت مخصوص که دايره مدرج آن مغناطيسي است زاويه سمت مغناطيسي امتدادها را اندازه گرفت. اگر قطب نماي مخصوص روي تئودوليت نصب شده باشد در اين صورت پس از استقرار تئودوليت در ايستگاه به امتداد مورد نظر نشانه روي مي کنيم.(صفر تقسيمات هميشه در امتداد محور ديدگاني دوربين مي باشد) و پس از نشانه روي عقربه مغناطيسي جهت شمال را نشان مي دهد در مقابل تقسيماتي مي ايستدکه آنرا نيز قرائت مي کنيم زاويه امتداد مورد نظر با شمال مغناطيسي به دست مي آيد.
اندازه گيري زواياي ارتفاعي (زاويايي که در صفحه قائم قرار دارند)
فرض کنيم V قائم ايستگاه و A نقطه غير مشخصي و S ايستگاه باشد زاويه بين امتداد SA را با قائم ايستگاه زاويه سمت الراسي مي نامند.
متمم اين زاويه را (زاويه اي که امتداد BA با افق محل مي سازد) زاويه ارتفاعي مي گويند گاهي اوقات زاويه ارتفاعي را به نام زاويه شيب ناميده اند.
در نقشه برداري چون اختلاف ارتفاع دو نقطه را با استفاده از زاويه ارتفاعي محاسبه مي کنند اصطلاح زاويه ارتفاعي مفهوم صحيح تري خواهد داشت و هميشه با تعيين اين زاويه اختلاف ارتفاع بين نقطه ايستگاه و نقاط ديگر را تعيين مي کنند. زاويه ارتفاعي را به کمک مدرج قائم (لمب قائم) تئودوليت اندازه مي گيرند. بعضي وسايل نيز هستند که شيب را بر حسب چند درصد اندازه مي گيرند و آنها را شيب سنج ناميده اند.
دايره مدرج قائم در تئودوليت و طرز قرائت تقسيمات آن مانند دايره مدرج افقي است و براي از بين بردن خطاي مربوط به عدم مرکزيت محور افقي و مرکز دايره مدرج دو قسمت متقاطر لمب قرائت مي گردد.
براي اينکه اندازه صحيح زاويه سمت الراسي يا زاويه ارتفاعي تعيين شود لازم است که خط قائم مار بر مرکز دايره مدرج از صفر تقسيمات بگذرد (تئودوليتهايي که تقسيمات آن قائم را صفر و افق را 90 درجه نشان مي دهد) براي اينکه اين شرط هميشه مراعات شود. تراز استوانه اي متصل به لمب قائم نصب شده است و موقعيکه حباب تراز در مقابل تقسيم تنظيمي آن قرار گيرد شرط فوق صادق خواهد بود. معمولاً اين تنظيم خيلي ناپايدار است و اغلب پس از اينکه حباب تراز را در مقابل تقسيم تنظيمي قرار داديم خط قائمي که با چنين تئودوليتي اندازه گيري شود نسبت به امتداد صفر دايره مدرج عبور نمي کند و بنابراين زواياي قائمي که با چنين تئودوليتي اندازه گيري شود نسبت به امتداد صفر لمب قائم بوده و نسبت به قائم نيستند. محل تلاقي خط قائم ماربر مرکز لمب با تقسيمات آن را نقطه سمت الراس مي نامند و تقسيم مربوط به اين نقطه را Z0 ايستگاه مي نامند زيرا هرگاه از يک نقطه به نقطه ديگر تئودوليت را تغيير مکان دهيم در ضمن تغيير مکان ممکن است در اثر حرکات وارده به تئودوليت اين مقدار تغيير کند از اين رو اين تقسيم را که ظاهراً بايد براي يک تئودوليت ثابت باشدZ0 ايستگاه مي ناميم.
طرز تعيين فاصله سمت الراسي (تعيين Z0) 1-تئودوليت را در نقطه اي مستقر مي نماييم
2-به نقطه دوري مانند A که از لحاظ قراولروي مناسب باشد قراولروي نموده (مثلاً در حالت دايره به چپ که به طور اختصار با حرف L مشخص مي کنيم ) و پس از آنکه دو نيمه حباب تراز متصل به دايره قائم را بر هم منطبق کرديم (در مقابل نشانه مشخصي قرارداديم) دايره قائم را قرائت مي کنيم.
3-پس از دوران مضاعف تئودوليت (دوران آليداد حول محور اصلي به اندازه 180 درجه و دوران تلسکوپي حول محور افقي به اندازه 180 درجه) به نقطه A قراولروي نموده پس از آنکه دو نيمه حباب تراز متصل به لمب قائم را بر هم منطبق کرديم (در مقابل همان نشانه نشخص قبلي قرار داديم) لمب مدرج را قرائت مي کنيم. واضح است چون صفحه قائم مدرج 180 درجه حول محور قائم مار بر مرکز آن دوران نموده است پس:
مقدار حقيقي زاويه سمت الراسي نقطه A در حالت اول برابر است با Z=L+30 (طبق شکل) و مقدار حقيقي همين زاويه در حالت دوم برابر است با Z=360-(R+30) اگر دو مقدار با هم جمع شود مقدار 30 حذف شده و اندازه حقيقي فاصله سمت الراسي نقطه A چنين است.
Z=L-R-360/2
تبصره – اگر دو رابطه فوق را از هم کسر کنيم 30 ايستگاه حساب مي شود.
30=360-(L-R)/2
و بنابراين اگر بخواهيم در بعضي مواقع فقط با يک اندازه گيري مثلاً در حالت دايره به راست مقدار صحيح زاويه قائم را حساب کنيم بايد قبلاً با قراولروي به نقطه ثابتي 30 ايستگاه را حساب کرده باشيم.
نقشه برداري با زنجير به نوعي نقشه برداري اتلاق مي شود که فقط با اندازه گيري خطي عناصر و عوارض روي زمين پلان مربوطه را تهيه مي کنند اين نوع نقشه برداري براي مناطق کوچک که داراي عوارض نسبتاً کمي هستند ( از قبيل تهيه پلان از پارکها، مناطق داخل محوطه کارخانه ها و غيره ) بسيار مناسب است.
اصول نقشه برداري با زنجير
اصول نقشه برداري با زنجير عبارتست از ايجاد چند امتداد مستقيم در محوطه مورد نظر و سپس تعيين موقعيت عوارض نسبت به اين خطوط.
امتدادهاي مستقيم که به عنوان مبناي نقشه برداري در منطقه کار ايجاد مي شود بايد به يکديگر پيوند داشته باشد تا با توجيه يک امتداد نقشه کاملاً نسبت به طبيعت توجيه شود.
ارتباط بين امتدادها ممکن است با ايجاد اشکال هندسي از قبيل مثلث، چهار ضلعي با دو قطر و غيره ايجاد شود و هميشه بايد سعي شود که که براي رسم اين اشکال روي برگ نقشه معلومات نه تنها به اندازه لازم در اختيار باشد بلکه اطلاعات اضافي براي کنترل نيز داشته باشيم. پس از ايجاد چند امتداد مستقيم يکي از اين امتدادها را نسبت به طبيعت توجيه مي کنيم يعني گراي جغرافيايي يا مغناطيسي آن را به کمک قطب نما اندازه گيري مي نمائيم و سپس بايد عوارض زمين را نسبت به امتدادهاي مستقيم برداشت کرد.
برداشت عوارض را نسبت به امتداد معلوم ممکن است به کمک اخراج عمود و اندازه گيري طول عمودها و مشخص کردن پايه آنها انجام داد که اين طريقه را Offset مي گويند يعني نقاط a و b و c را با اندازه گيري عمودهاي bb, aa و cc و طولهاي Aa و Ac مي توان روي نقشه مشخص کرد. ممکن است نقاط b و c را به کمک دو اندازه گيري bA و bB و aA و aB مشخص نمود. انتخاب يکي از روشهاي فوق بستگي به وضع منطقه و قضاوت نقشه بردار که خود تابعي از ورزيدگي و تجربه آن است خواهد داشت. چنانچه بخواهيم يک خط نا منظم را نسبت به خط مستقيم برداشت کنيم در اين صورت بايد تعداد کافي از خط نامنظم را برداشت کرد.
روش کار در نقشه برداري با زنجير الف – شناسايي : قبل از شروع نقشه برداري بايد منطقه عمليات را شناسايي نقاط اصلي که بايد تشکيل امتدادهاي مستقيم را بدهند انتخاب مي گردد و بايد طول نقاط اختيار شوند که بين هم ديد داشته و امکان اندازه گيري فاصله بين آنها باشد و نقشه بردار ضمن شناسايي يک کروکي از منطقه و عوارض آن و محل نقاط انتخاب شده تهيه مي کند. وضع نقاط بايد طوري باشد که ارتباط هندسي بين آنها بقسمي بر قرار گردد که اولاً بتوان با داشتن عوامل اندازه گيري شده آنها را روي کاغذ نقل و ترسيم کرد و ثانياً کنترلي هم براي اطمينان از صحت اندازه گيري ها موجود باشد.
وضع نقاط بايد نسبت به هم داراي شرايط کلي زير باشد. 1-نقاط بين هم ديد داشته باشند.
2-در صورت امکان يکي از امتدادها سرتاسر منطقه را در برگيرد و امتداد هاي ديگر به آن متصل گردند.
3-اگر امتدادها به شکل مثلث به هم متکي مي گردند اضلاع آنها تقريباً به يک اندازه باشد.
4-امتدادها طوري باشند که تقريباً تمام عوارض زمين را بتوان نسبت به آنها برداشت کرد.
5-طول Offset ها کوتاه باشد.
6-امتدادها در مناطق مسطح و تقريباً افقي منطقه قرار گيرند.
ب – ميخ کوبي و شماره گذاري نقاط اصلي : نقاط را بايد شماره گذاري نمود و به علاوه آنها را به وسيله ميخهاي چوبي يا آهني طولي مشخص کرد که از بين نروند و در محلهايي که ممکن است ميخها از بين نروند بايد وضع آنها را نسبت به دو يا سه عارضه طبيعي با اندازه گيري لازم مشخص کرد.
ج – اندازه گيري فواصل : فواصل با استفاده از نوارهاي مدرج فلزي اندازه گيري مي شود.
در زمينهاي مسطح اندازه گيري بسيار آسان و کافي است در امتداد دو نقطه را با دقت اندازه گرفته و در زمينهاي شيب دار براي آنکه طولهاي افقي اندازه گيري شود بايد از طريق پله کاني استفاده کرد.
براي اندازه گيري به طريقه افقي يا پله کاني يک طرف متر فلزي را روي ميخي که در نقطه A کوبيده شده است قرار داده و متر را به طور افقي مي کشند. انتهاي متر فلزي را به وسيله يک شاقول روي زمين منتقل نموده با ميخ چوبي يا با رنگ (اگر ممکن باشد) مشخص مي نمايند.
بعضي اوقات بين بين دو نقطه که بايد فاصله آنرا اندازه گرفت مانعي وجود دارد در اين صورت به طريق زير عمل مي کنيم.
1-طريقه اول Offset : در اين طريقه فاصله CD را به C'D' به وسيله عمودهاي CC' و DD' منتقل مي کنيم.
2-طريقه دوم : با استفاده از اندازه گيري دو قطر CF و GD که يکديگر را در نقطه O نصف کرده باشند. در اين روش GD=OD و CO=OF اندازه گيري مي شود و در نتيجه CD=GF .
3-طريقه سوم : نقطه O را در خارج گرفته طولهاي CF=FO و OG=GD را جدا مي کنيم. FG=1/2CD
در صورتيکه رودخانه هايي در وسط AB باشد به شرح زير عمل مي کنند.
ab/cb=be/cd از روي ذوزنقه CBDE طولهاي چهار ضلعي CBDE ممکن است مانند شکل عمل کرد.
با اندازه گيري EC=CD و FC=GC امتداد خط HC تا محل برخورد آن با امتداد EG (نقطه J ) در اين صورت GJ=HF
طريقه اخراج عمود : با وسايل مختلفي مي توان از يک نقطه عمودي بر امتدادي خارج کرد.
الف- طريقه استفاده از مثلثي که اضلاع آن به ترتيب برابر 3 و 4 و 5 باشد فرض کنيم از نقطه A واقع بر امتداد مطلوبي مي خواهيم عمودي بر آن اخراج کنيم. طولي برابر 3 متر روي آن اندازه مي گيريم (متر 3 = AB ) سپس از نقطه A قوسي برابر 4 متر و از نقطه B قوسي برابر 5 متر رسم مي کنيم تا يکديگر را در نقطه C قطع کنند.
طرز عمل با گونياي مساحي
فرض مي کنيم بخواهيم از نقطه A واقع در روي امتداد AB عمودي از اين خط اخراج کنيم. ابتدا روي نقطه B ژالني به طور قائم نصب نموده سپس در نقطه A گونياي مساحي را طوري قرار مي دهيم که شاقولي که به آن آويزان شده است از نقطه A عبور کند يکي از وجوه مرئي منشور (يا يک آينه) را به طرف B قرار داده در اين صورت اگر به طرف نقطه A نگاه کنيم تصوير B را در امتداد عمود بر AB خواهيم ديد کافي است کمک نقشه بردار ژالني را در نقطه C منطبق بر تصوير B نصب کند. گاهي لازم است که از نقطه C بر خط AB عمودي فرودآيد در اين صورت عاملي که گونيا را در دست دارد طوري حرکت مي کند که تصوير ژالن C بر ژالن B منطبق شود.
برداشت عوارض
براي برداشت نقاطي که تشکيل حدود زمين را مي دهند ممکن است به طريق زير عمل کرد.
الف – از نقاط مشخصه اي که شکل حدود زمين را تعيين مي نمايند عمودهايي بر خط AB فرود آورده فواصل A-1 و A-2 و A-3 و A-4 و غيره و همچنين طول عمودهاي a-1 و b-2 و c-3 و d-4 اندازه گيري نموده سپس a و b و c و d و غيره را مشخص کرد.
ب – ممکن است نقطه اي مانند M را از دو نقطه B و C اندازه گرفت با رسم مثلث CMB نقطه M مشخص مشخص مي شود معمولاً براي اينکه در تعيين موقعيت نقاط به وسيله اندازه گيري طول اشتباه نشود موقعيت هر نقطه با اندازه گيري فاصله آن از سه نقطه تعيين مي شود.
ج – گاهي اوقات دو امتداد که با هم تشکيل زاويه مي دهد بايد نسبت به هم مشخص باشند مثلاً گاهي ممکن است گوشه ساختماني که در محل تلاقي دو خيابان قرار گرفته است نقشه برداري شود در اين صورت ابتدا نقشه بردار محل تلاقي دو امتداد را معلوم کرده با اندازه گيري سه طول 1 و 2 و 3 (1 و 3) در امتداد اضلاع PN و MN انتخاب شده اند. و با رسم مثلث 123 زاويه a معلوم مي شود.
د – ممکن است در وسط منطقه قسمت غير قابل دسترسي وجود داشته باشد در اين صورت به طريق زير عمل مي کنيم.
پس از برداشت شکل اصلي ABCD و اندازه گيري هاي ديگري که خطوط اصلي را مشخص مي کند وسط منطقه را با استفاده از طريقه هاي گفته شده برداشت مي کنيم.
نقشه برداري با تئودوليت و تاکئومتري اندازه گيري زوايا با تئودوليت در اندازه گيري زاويه به وسيله تئودوليت بايد ابتدا تئودوليت را روي سه پايه و در رأس زاويه مورد اندازه گيري مستقر نمود (و در ايستگاه قرار داد) به طوريکه اولاً محور اصلي آن قائم بوده و از نقطه O نيز بگذرد. پس از تنظيم دوربين تئودوليت با نشانه روي به دو نقطه A و M که به وسيله ژالن يا پرچم از دور قابل رويت شده اندزاويه بين دو سطح قائم که اولي مار بر نقطه A و محور تئودوليت و دومي مار بر نقطه M و محور تئودوليت باشد اندازه مي گيرند. بايد توجه داشت که تئودوليت هميشه تصاوير زواياي صفحه مدرج خود را که صفحه افقي مي باشد (موقعيکه محور اصلي تئودوليت قائم شده است) اندازه مي گيرد ولذا هميشه زاويه فرجه دو صفحه اندازه گيري مي شود. چون اندازه گيري زاويه در نقشه برداري با تئودوليت نقش اساسي را دارد.
استقرار تئودوليت در ايستگاه (قائم نمودن محور اصلي)
در نقشه برداري اغلب اصطلاح استقرار تئودوليت با استقرار دستگاه نقشه برداري به کار مي رود منظور از استقرار تئودوليت آن است که محور اصلي تئودوليت از نقطه ايستگاه مرور کند و ثانياً اين محور قائم باشد.
براي استقرار تئودوليت ابتدا تئودوليت را که روي سه پايه آن نصب شده است روي نقطه ايستگاه مي گذاريم به شکلي که امتداد محور اصلي تقريباً از نقطه ايستگاه عبور کند و به کمک تراز کروي تقريباً محور اصلي را به حالت قائم در مي آوريم و سپس درجه تنظيمي را تعيين مي کنيم و پس از آن به شرح زير محور تئودوليت را کاملاً قائم مي کنيم.
1-اليداد را طوري قرار مي دهيم که تراز استوانه اي موازي با دو پيچ V1 و V2 گردد
2-به کمک دو پيچ مزبور حباب را در مقابل نشانه تنظيمي قرار مي دهيم (اگر درجه تنظيمي در وسط شيشه مدرج تراز باشد مي گوئيم حباب را در مقابل نشانه قرار مي دهيم)
3-اليداد را 90درجه دوران داده به کمک پيچ V3 حباب را در مقابل نشانه تنظيمي مي آوريم در اين حالت محور تئودوليت قائم شده است. البته بايد عمل را دوباره تکرار کرد.
اندازه گيري زواياي بين دو امتداد (زواياي سمتي)
فرض کنيم زاويه اي به وسيله راس S و دو امتداد SA و SB روي زمين مشخص شده باشد براي اندازه گيري زاويه بين اين دو امتداد تئودوليت را در نقطه S مستقر مي کنيم و با حرکت اليداد محور تلسکوپ تئودوليت را روانه نقطه A نموده و به آن نشانه روي مي کنيم به طوريکه تصوير نقطه کاملاً واضح و روشن در ميدان ديد دوربين تئودوليت قرار گيرد. و به کمک پيچ حرکت خفيف سمتي نقطه A را در روي تار قائم رتيکول قرار مي دهيم و در اين حالت دايره مدرج قائم را به کمک سيستم قرائت مربوطه قرائت مي کنيم بعد با حرکت اليداد مجور تلسکوپ را روانه نقطه B نموده و به آن نشانه روي مي کنيم و دايره مدرج قائم را مانند دفعه قبل قرائت مي کنيم اگر LA قرائت مربوط به امتداد SA و LB قرائت مربو به امتداد SB باشد زاويه بين دو امتداد برابر است با =LB-LA a
گاهي لازم است که زاوياي بين چند امتداد را اندازه گيري نمود و به هر حال طرز عمل به طور کلي مانند بالا خواهد بود ولي براي آنکه خطاهاي مربوط به عدم تنظيم يا عدم دقت درجه بندي لمب تئودوليت حذف شود طرق مختلفي به کار مي رود.
1- طريقه دور افقي
در اين طريقه يکي از امتدادهاي مورد نظر را که داراي ديد بسيار خوبي باشد به عنوان مبدا انتخاب نموده و قرائت مربوط به آن را انجام مي دهيم و بعد به کليه امتدادها يکي پس از ديگري قراولروي نموده قرائتمربوطه را يادداشت مي کنند و بعداً نيز به روي امتداد مبدا قراول رفته تا دور افق به اصطلاح بسته شود.
ممکن است دو قرائت مربوط به امتدا مبدا با يکديگر متفاوت باشند که تفاوت آنها را خطاي بست دور افق مي نامند و چنانچه اين خطاي بست از حد مجاز کمتر باشد متوسط آن را به عنوان قرائت ضلع مبنا قبول خواهيم کرد و يا آنرا به طور نسبي بين عده امتدادهاي دور افق تقسيم مي کنيم و معمولاً براي اينکه دقت عمليات بيشتر شود خطاي مربوط به تقسيمات لمب تئودوليت حذف شود دور افق را چند مرتبه و هر دفعه با قرائتهاي مختلفي اندازه مي گيرند بدين معني که اگر در دفعه اول قرائت مربوط به ضلع مبنا در حدود صفر بوده است در مرتبه دوم قرائت در حدود 100 خواهد بود دفعه سوم 50 و دفعه چهارم 150 و در هر يک از اين حالتها وضع تلسکوپ را نسبت به اليدا تغيير مي دهند. در حالت اول و سوم (دايره به چپ) و حالت دوم و چهارم (دايره به راست) اختيار مي کنند و اين طرز اندازه گيري را Reiteration يا تجديد مي نامند.
2- طريقه کوپل
در اين طريقه ابتدا به امتداد مبدا قراولروي شده و سپس امتدادهاي ديگر يکي پس از ديگري قرائت مي شوند ولي پس ار آنکه امتداد ما قبل آخر (در شکل SD ) قراولروي و قرائت شد به تئودوليت يک دوران مضاعف مي دهند. (دوران مضاعف يعني دوران آليداد حول محور اصلي به اندازه 180 درجه و سپس دوران تلسکوپ حول محور افقي به اندازه 180 درجه) در اين حالت قرائت روي ضلع ما قبل آخر را انجام داده و در جهت عکس اندازه گيري امتدادها به سمت مبدا ساير امتدادها را اندازه گيري مي کنيم. اگر در حالت اول تلسکوپ در وضعيت دايره به راست بوده است (مستقيم) پس از دوران مضاعف وضعيت تلسکوپ دايره به چپ خواهد شد (معکوس) واضح است قرائتهاي مربوط به يک امتداد در دو وضعيت مختلف تلسکوپ با يکديگر 180 درجه تفاوت دارند و متوسط اين دو قرائت را به عنوان قرائت محتمل روي امتداد اختيار مي کنند. براي از بين بردن خطا و بالا بردن دقت عمل را چند مرتبه با درجات مختلف (مبدا مختلف) تکرار مي کنند.
اندازه گيري زاويه يک امتدا با شمال مغناطيسي
در غالب کارهاي نقشه برداري مانند توجيه يک امتداد با شمال مغناطيسي و يا در انجام پيمايش هاي منحرفه لازم است که زاويه يک امتداد با شمال مغناطيسي اندازه گيري شود در اين صورت يا بايد روي تئودوليت قطب نماي مخصوصي که جاسازي شده است نصب نمود (اين قطب نماها به صورت دايره اي يا لوله اي هستند) و يا با تئودوليت مخصوص که دايره مدرج آن مغناطيسي است زاويه سمت مغناطيسي امتدادها را اندازه گرفت. اگر قطب نماي مخصوص روي تئودوليت نصب شده باشد در اين صورت پس از استقرار تئودوليت در ايستگاه به امتداد مورد نظر نشانه روي مي کنيم.(صفر تقسيمات هميشه در امتداد محور ديدگاني دوربين مي باشد) و پس از نشانه روي عقربه مغناطيسي جهت شمال را نشان مي دهد در مقابل تقسيماتي مي ايستدکه آنرا نيز قرائت مي کنيم زاويه امتداد مورد نظر با شمال مغناطيسي به دست مي آيد.
اندازه گيري زواياي ارتفاعي (زاويايي که در صفحه قائم قرار دارند)
فرض کنيم V قائم ايستگاه و A نقطه غير مشخصي و S ايستگاه باشد زاويه بين امتداد SA را با قائم ايستگاه زاويه سمت الراسي مي نامند.
متمم اين زاويه را (زاويه اي که امتداد BA با افق محل مي سازد) زاويه ارتفاعي مي گويند گاهي اوقات زاويه ارتفاعي را به نام زاويه شيب ناميده اند.
در نقشه برداري چون اختلاف ارتفاع دو نقطه را با استفاده از زاويه ارتفاعي محاسبه مي کنند اصطلاح زاويه ارتفاعي مفهوم صحيح تري خواهد داشت و هميشه با تعيين اين زاويه اختلاف ارتفاع بين نقطه ايستگاه و نقاط ديگر را تعيين مي کنند. زاويه ارتفاعي را به کمک مدرج قائم (لمب قائم) تئودوليت اندازه مي گيرند. بعضي وسايل نيز هستند که شيب را بر حسب چند درصد اندازه مي گيرند و آنها را شيب سنج ناميده اند.
دايره مدرج قائم در تئودوليت و طرز قرائت تقسيمات آن مانند دايره مدرج افقي است و براي از بين بردن خطاي مربوط به عدم مرکزيت محور افقي و مرکز دايره مدرج دو قسمت متقاطر لمب قرائت مي گردد.
براي اينکه اندازه صحيح زاويه سمت الراسي يا زاويه ارتفاعي تعيين شود لازم است که خط قائم مار بر مرکز دايره مدرج از صفر تقسيمات بگذرد (تئودوليتهايي که تقسيمات آن قائم را صفر و افق را 90 درجه نشان مي دهد) براي اينکه اين شرط هميشه مراعات شود. تراز استوانه اي متصل به لمب قائم نصب شده است و موقعيکه حباب تراز در مقابل تقسيم تنظيمي آن قرار گيرد شرط فوق صادق خواهد بود. معمولاً اين تنظيم خيلي ناپايدار است و اغلب پس از اينکه حباب تراز را در مقابل تقسيم تنظيمي قرار داديم خط قائمي که با چنين تئودوليتي اندازه گيري شود نسبت به امتداد صفر دايره مدرج عبور نمي کند و بنابراين زواياي قائمي که با چنين تئودوليتي اندازه گيري شود نسبت به امتداد صفر لمب قائم بوده و نسبت به قائم نيستند. محل تلاقي خط قائم ماربر مرکز لمب با تقسيمات آن را نقطه سمت الراس مي نامند و تقسيم مربوط به اين نقطه را Z0 ايستگاه مي نامند زيرا هرگاه از يک نقطه به نقطه ديگر تئودوليت را تغيير مکان دهيم در ضمن تغيير مکان ممکن است در اثر حرکات وارده به تئودوليت اين مقدار تغيير کند از اين رو اين تقسيم را که ظاهراً بايد براي يک تئودوليت ثابت باشدZ0 ايستگاه مي ناميم.
طرز تعيين فاصله سمت الراسي (تعيين Z0) 1-تئودوليت را در نقطه اي مستقر مي نماييم
2-به نقطه دوري مانند A که از لحاظ قراولروي مناسب باشد قراولروي نموده (مثلاً در حالت دايره به چپ که به طور اختصار با حرف L مشخص مي کنيم ) و پس از آنکه دو نيمه حباب تراز متصل به دايره قائم را بر هم منطبق کرديم (در مقابل نشانه مشخصي قرارداديم) دايره قائم را قرائت مي کنيم.
3-پس از دوران مضاعف تئودوليت (دوران آليداد حول محور اصلي به اندازه 180 درجه و دوران تلسکوپي حول محور افقي به اندازه 180 درجه) به نقطه A قراولروي نموده پس از آنکه دو نيمه حباب تراز متصل به لمب قائم را بر هم منطبق کرديم (در مقابل همان نشانه نشخص قبلي قرار داديم) لمب مدرج را قرائت مي کنيم. واضح است چون صفحه قائم مدرج 180 درجه حول محور قائم مار بر مرکز آن دوران نموده است پس:
مقدار حقيقي زاويه سمت الراسي نقطه A در حالت اول برابر است با Z=L+30 (طبق شکل) و مقدار حقيقي همين زاويه در حالت دوم برابر است با Z=360-(R+30) اگر دو مقدار با هم جمع شود مقدار 30 حذف شده و اندازه حقيقي فاصله سمت الراسي نقطه A چنين است.
Z=L-R-360/2
تبصره – اگر دو رابطه فوق را از هم کسر کنيم 30 ايستگاه حساب مي شود.
30=360-(L-R)/2
و بنابراين اگر بخواهيم در بعضي مواقع فقط با يک اندازه گيري مثلاً در حالت دايره به راست مقدار صحيح زاويه قائم را حساب کنيم بايد قبلاً با قراولروي به نقطه ثابتي 30 ايستگاه را حساب کرده باشيم.
+ نوشته شده در چهارشنبه هفتم دی ۱۳۹۰ ساعت ۸:۲۸ ق.ظ توسط راهب
|
نویسنده وبلاگ راهب نوروزی کله سر کارشناس ارشد مهندسی منابع طبیعی - آبخیزداری می باشد.این وبلاگ در زمینه های مهندسی منابع طبیعی- کشاورزی و سایرعلوم مرتبط مطلب خواهد نوشت .لذا از بازدیدکنندگان گرامی دعوت می شود جهت غنی تر شدن این وبلاگ با نظرات ارزنده خودما را همراهی نمایند.گرفتن مطلب از این وبلاگ باذکر منبع مجاز است.