نقشه-برداری-مسیر-و-قوس-ها-در-راهسازی

آکادمی مهندسی ژئودزی » کتاب و جزوات درسی » نقشه برداری مسیر، نقشه برداری کارگاهی

نقشه برداری مسیر، نقشه برداری کارگاهی

در تاریخ : 13.06.94

توسط : irangeo

نظرات : 0

بازدیدها : 23 183

ادامه حيات هر كشوري با توجه به توسعه و پيشرفتهاي صنعتي، اقتصادي، اجتماعي و فرهنگي، ارتباط مستقيمي با گستردگي شبكه راههاي اصلي و فرعي آن كشور دارد براي رسيدن به يك تمدن پيشرفته، داشتن راههاي استاندارد بيش از پيش معلوم و آشكار است. امكان حمل و نقلهاي سريع از شهري به شهر ديگر، تسريع در حمل و نقل محصولات كشاورزي از توليد كننده به دست مصرف كننده، جابجايي مسافر با ايمني زياد و در زمان كوتاه از جمله مواردي است كه اهميت اين ارتباط را بهتر بيان ميكند.
نقشه‌برداری (به انگلیسی: Surveying engineering) یا مهندسی نقشه‌برداری، به علم اندازه‌گیری دقیق و تعیین موقعیت نسبی یا مطلق عوارض روی سطح زمین اطلاق می‌شود. از این تعریف ساده چنین برداشت می‌شود که هدف، تعیین مختصات نقاط در سه بعد است. در بعضی موارد، برای تعیین موقعیت، بعد زمان نیز مورد توجه قرار می‌گیرد (سنجش‌های نجومی و نقشه‌برداری ماهواره‌ای). مختصات مطلوب می‌تواند مختصات دکارتی XYZ و یا مختصات عرض و طول جغرافیایی باشد. معمولاً عملیات نقشه‌برداری شامل دو مرحله برداشت (یا اندازه‌گیری و محاسبه) و ارائه نتایج کار است. در مرحله اندازه‌گیری، از وسایل و دستگاه‌ها (نظیر توتال استیشن‌ها، تئودولیت‌ها، جی‌پی‌اس و ...) و نیز روش‌های مختلفی استفاده می‌شود تا داده‌های لازم برای مرحله دوم بدست آید. نتایج کار به صورتهای آنالوگ (نقشه، مقاطع طولی و عرضی و...) و یا رقومی (مانند جدول‌ها، مدل‌های رقمی زمین) ارائه می‌گردد. در نقشه‌برداری از مناطق کوچک اثر کرویت زمین تقریباً ناچیز است و می‌توان زمین را در منطقه کوچکی مسطح در نظر گرفت. در مواقعی که زمین را مسطح فرض کنیم روش نقشه‌برداری، مستوی نامیده می‌شود این فرضیه مادامیکه سطح منطقه مورد نظر از چند صد کیلومتر مربع تجاوز نکند قابل قبول است. نقشه‌برداری مسطح (مستوی) برای کارهای مهندسی، معماری، شهرسازی، باستانشناسی، کارهای ثبت و املاکی، تجاری، اکتشافی بکار می‌رود. برای نمایش اطلاعات جمع‌آوری شده در نقشه‌برداری از سیستم تصویر استفاده می‌گردد. رایج‌ترین سیستم تصویر مورد استفاده در نقشه‌برداری، سیستم UTM (Universal Transvers Mercator) می‌باشد.
نرم‌افزار میکرواستیشن (به انگلیسی: MicroStation) یک نرم‌افزار طراحی به کمک رایانه است که توسط شرکت Bentley Systems ایجاد شده و یکی از قوی ترین نرم‌افزارهای طراحی دوبعدی و سه بعدی در تمام رشته‌های فنی و مهندسی است. نرم‌افزار میکرواستیشن عمدتاً برای طراحی و نقشه کشی رشته‌های مختلف مانند عمران، نقشه برداری، معماری، شهرسازی، جغرافیا و جی‌آی‌اس تهیه شده است. این نرم‌افزار بطور کلی در دسته CAD قرار می‌گیرد و جزو نرم‌افزارهای user friendly به حساب می‌آید. رقیب اصلی نرم‌افزار میکرواستیشن در بازار اتوکد می‌باشد. میکرواستیشن یک نرم‌افزار برداری است که برای تولید نقشه‌های رقومی نوشته شده است که در عین حال قادر است داده‌های رستری را حمایت کند و آن را با داده‌های خطی و گرافیکی تلفیق نماید. این نرم‌افزار از فایلهای زیادی از جمله (IGES(Intergraph) , CGM ,DGN(microstation) , DXF(AutoCAD) , DWG(AutoCAD پشتیبانی می‌کند. فرقی که نرم‌افزار میکرواستیشن با سایر نرم‌افزارهای نقشه کشی دارد این است که می‌تواند پایگاه داده‌ای مناسبی را برای یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (جی‌آی‌اس) تامین کند و بستر لازم را برای طبقه‌بندی و تحلیلهای مورد نظر فراهم نماید.
نرم افزاری کاملا نام آشنا و معروف که توسط شرکت گوگل ارائه شد تا تمامی نقشه ها و تصاویر جغرافیایی جهان را در دستان شما قرار دهد.تجربه پروازی از درون فضا تا به نزدیکی همسایگان خود. گوگل ارث (Google Earth) ، برنامه‌ای است که توسط شرکت کِی‌هول ساخته شده‌است و برای مشاهدهٔ تصاویر ماهواره‌ای گرفته شده توسط شرکتهای satellite imagery و aerial photography و GIS 3D از سراسر زمین استفاده می‌شود. این برنامه همچنین امکان دیدن نقشهٔ جاده‌ها و خیابان‌های شهرها و روستاهای مختلف جهان را فراهم کرده و از دیگر امکانات این برنامه میتوان به جستجو در هتل‌ها ، رستوران‌ها و دیگر اماکن مختلف شهرها اشاره کرد. از قابلیت های خاص آن نمایش دقیق ارتفاعات و استفاده از مدل های 3بعدی و یا نقشه بجای عکس های ماهواره ای می باشد. اندازه گیری دقیق فاصله بین دو نقطه و مساحت زمین های مورد نظر ازجمله زمین های کشاورزی و باغات نیز از قابلیت دیگر این برنامه می باشد. همچنین می توان آیتم هایی نظیر جاده ، محدوده ها ، اسامی محله ها و یا روستا ها و ... را ایجاد نمود و به اشتراک گذاشت.
نرم افزار SDR Map یکی از معروف ترین نرم افزارهای تهیه نقشه های توپوگرافی و نقشه برداری میباشد که قابلیت های زیادی برای انجام پروژه های نقشه برداری و راهسازی و … ایجاد کرده است و بصورت بسیار گسترده ای توسط مهندسان عمران به کار گرفته میشود . ما امروز یک جزوه ۷۵ صفحه ای از آموزش این نرم افزار را تقدیم شما دوستان همیشه همراه میکنیم و امیدواریم که از این جزوه مفید استفاده های لازم را ببرید.
اتودسک لند دسکتاپ (به انگلیسی: Autodesk Land Desktop) نرم‌افزار طراحی به کمک رایانه هست که برای استفادهٔ مهندسان عمران و نقشه بردار کاربرد دارد و برای مدل‌سازی سه‌بعدی و ترسیم مسیر راه کاربرد دارد. از انجایی نرم‌افزار Autodesk Land در محیط Autocad اجرا می‌شود تمام قابلیت‌های نرم‌افزار Autocad را نیز دارد. دو برنامه الحاقی Autodesk civil design و Autodesk Survey که می‌توانند پس از نصب برنامه اصلی نصب گردند، توانایی برنامه اصلی را در زمینه اخذ و پردازش داده‌های نقشه برداری، راه‌سازی و محاسبات هیدرولوژی افزایش می‌دهند. امکان ترسیم پروفیل طولی، طراحی خط پروژه، ترسیم مقاطع عرضی، محاسبه حجم‌ها عملیات خاکی، ترسیم منحنی بروکنر، طراحی خط لوله و کانال، شیب بندی زمین و محاسبات هیدرولوژی را فراهم می‌سازد. امکان وارد کردن داده‌های نقشه برداری یرداشت شده از طریق توتال استیشن‌ها و سایر ابزار جمع‌آوری داده، سرشکنی انواع پیمایش‌ها و سرشکنی شبکه‌های نقشه برداری به روش کمترین مربعات را فراهم می‌سازد.
قابلیتهای این نرم افزار عبارتنداز:
قابلیت وارد نمودن و ویرایش نقاط
طراحی و ترسیم انواع قوسها شامل قوسهای دایره ساده، قوس دایره مرکب، قوس کلوتوئید و...
طراحی پلان مسیر و تشکیل جدول پیاده‌سازی آن.
مدیریت قطعات ملکی
ایجاد مدل رقومی زمین و ترسیم منحنی‌های میزان.
مقطع برداری از روی یک سطح
محاسبه حجم عملیات خاکی بین دو سطح.
بر چسب گذاری عوارض و...

از انجایی نرم‌افزار Autodesk Land در محیط Autocad اجرا می‌شود تمام قابلیت‌های نرم‌افزار Autocad را نیز دارد. دو برنامه الحاقی Autodesk civil design و Autodesk Survey که می‌توانند پس از نصب برنامه اصلی نصب گردند، توانایی برنامه اصلی را در زمینه اخذ و پردازش داده‌های نقشه برداری، راه‌سازی و محاسبات هیدرولوژی افزایش می‌دهند. امکان ترسیم پروفیل طولی، طراحی خط پروژه، ترسیم مقاطع عرضی، محاسبه حجم‌ها عملیات خاکی، ترسیم منحنی بروکنر، طراحی خط لوله و کانال، شیب بندی زمین و محاسبات هیدرولوژی را فراهم می‌سازد. امکان وارد کردن داده‌های نقشه برداری یرداشت شده از طریق توتال استیشن‌ها و سایر ابزار جمع‌آوری داده، سرشکنی انواع پیمایش‌ها و سرشکنی شبکه‌های نقشه برداری به روش کمترین مربعات را فراهم می‌سازد.
توتال استیشن (به انگلیسی: total station) یا TST یک دستگاه نوری است که در نقشه برداری مدرن برای برداشت جزییات، پیاده کردن دقیق عوارض بر روی زمین، نقشه برداری صنعتی، مشاهدات محل وقوع حادثه توسط اداره پلیس، بازجویان محل جنایت، کسانی که به طور آزاد صحنه جنایت را باسازی می کنند و شرکت های بیمه مورد استفاده قرار می گیرد. توتال استیشن ترکیبی از تئودولیت الکترونیکی (transit)، فاصله یاب الکترونیکی (EDM) و نرم افزار قابل اجرا در یک کامپیوتر خارجی است.
TST = Total Station Theodolite
EDM = Electronic Distance Measurement
یک شخص می تواند توسط توتال استیشن زوایا و فواصل بین محل دستگاه و نقاطی که باید برداشت شوند را تعیین کند. به کمک روش مثلث بندی، زوایا و فواصل می توانند برای محاسبه مختصات موقعیت های حقیقی (X،Y،Z مسطحاتی و ارتفاعی) نقاط برداشت شده و یا موقعیت دستگاه از نقاط مشخص، در حالت مطلق مورد استفاده قرار گیرند. داده ها می توانند از توتال به کامپیوتر انتقال داده شوند و نرم افزار کاربردی، نقشه محل نقشه برداری شده را ترسیم می کند.

توتال + GPS
بعضی از توتال استیشن ها شامل GPS می شوند که این دو فناوری را ترکیب می کند تا بتواند از مزیت هر دو آنها (GPS = بین نقاط برداشتی نیازی به دید مستقیم ندارد و توتال استیشن قدیمی = مشاهدات به وسیله این دستگاه در مقایسه با GPS به خصوص در محور عمودی از دقت بیشتری بر خوردار است) بهره برد و از خطا و زیان هر یک از آن ها (GPS = دقت پایین در راستای عمودی و بدون قرارگیری روی نقطه دقت کمتر می شود و توتال استیشن = نیاز به دید مستقیم دارد و باید نسبت به یک نقطه مشخص یا یک خط بین دو نقطه یا نقاط بیشتر توجیه شود) بکاهد.

مکانیزم اندازه گیری
بیشتر دستگاه های توتال استیشن مدرن، توسط ابزار نوری-الکترونیکی که بارکدهای دیجیتال بسیار دقیق حکاکی شده روی دیسک ها یا سیلندرهای شیشه ای چرخان در داخل دستگاه را اسکن می کنند، زوایا را اندازه گیری می کنند. با کیفیت ترین توتال استیشن ها توانایی اندازه گیری زوایا با دقت کمتر از ۰٫۵ ثانیه کمانی را دارند. توتال استیشن های ارزان با درجه ساختمانی زوایا را با دقت ۵ یا ۱۰ ثانیه کمانی اندازه گیری می کنند.

اندازه گیری فاصله با یک مایکرویو مدوله شده یا سیگنال حامل مادون قرمز بهبود یافته است، که این سیگنال به وسیله یک گسیل کننده solid-state کوچک که در قسمت نوری دستگاه قرار دارد، تولید شده و توسط شی بازتاب می شود. الگوی مدولاسیون در سیگنال بازتاب شده توسط یک کامپیوتر که در داخل توتال استیشن قرار دارد خوانده و تفسیر می شود. فاصله، به وسیله فرکانس های چندگانه گسیلی و دریافتی و همچنین با شمارش تعداد صحیح طول موج های هر فرکانس تا نقطه مورد نظر تعیین می شود. بیشتر توتال استیشن ها از یک منشور شیشه ای به عنوان بازتاب کننده سیگنال EDM استفاده می کنند و می توانند تا چند کیلومتر را اندازه گیری کنند. اما بعضی از دستگاه ها بدون رفلکتور هستند و می توانند فاصله هر شی با رنگ روشن را تا چند صد متر به سادگی اندازه گیری کنند. EDM توتال استیشن می تواند فواصل را با دقت ۱/۱۰ میلیمتر یا ۱/۱۰۰۰ فوت اندازه گیری کند. اما دقت بیشتر وسایل نقشه برداری زمینی یک میلیمتر یا ۱/۱۰۰ فوت است. بعضی از توتال استیشن های مدرن، رباتیک هستند. یعنی این امکان را به اپراتور می دهند که دستگاه را از یک فاصله به وسیله کنترل از راه دور هدایت کند. با این خصوصیت دستگاه، دیگر نیازی به شخص نگهدارنده منشور (رفلکتور) روی نقطه ای که باید برداشت شود نیست. اپراتور خود، رفلکتور را نگه می دارد و دستگاه توتال استیشن را از نقطه برداشتی کنترل می کند.