دستگاه های اندازه گیری و نقشه برداری
فهرست مطالب
نقشه برداری
ابزارهای نقشه برداری
وسایلی که برای مشخص کردن نقاط در زمین بکار می روند
ژالون
سه پایه
نوارهای مدرج
گیرنده تعیین موقعیت جهانی
توتال استیشن
لیزر اسکنر از تجهیزات جدید نقشه برداری
وسایل مربوط به تعیین امتداد
وسیله اندازه گیری زاویه
اندازه گیری مسافت
نقشه برداری
نقشه برداری یا مهندسی نقشه برداری، به علم اندازه گیری دقیق و تعیین موقعیت نسبی یا مطلق عوارض روی سطح زمین اطلاق می شود.
ابزارهای نقشه برداری
الف: وسایلی که در عملیات زمینی به منظور انجام کار از آنها استفاده می شود که عبارتند از:
وسایل مربوط به مشخص کردن نقاط در زمین
وسایل مربوط به تعیین امتدادها
وسایل مربوط به اندازه گیری طول و مسافت
وسایل مربوط به اندازه گیری شیب و زوایا
وسایل مربوط تعیین اختلاف ارتفاع
ب: وسایلی که در دفتر کار از آنها به منظور انجام محاسبات و ترسیم نقشه استفاده می گردد که معمولاً همان وسایل نقشه کشی و ترسیم هستند.
وسایلی که در نقشه برداری و تهیه نقشه به کار می رود به طور کلی در ۲ نوع طبقه بندی می شوند:
وسایلی که برای مشخص کردن نقاط در زمین بکار می روند
۱- میخهای چوبی که در زمین کوبیده می شوند.
۲- میخهای آهنی که در زمینهای اسفالتی، دجی، و غیره در زمین کوبیده می شوند.
۴- برای نقاطی که باید مدتی در زمین ثابت باشند از نشانه های دائمی که به صورت مکعب های بتنی و بنام بنچ مارک نامیده می شود استفاده می کنند.
۳- در زمینهای سنگی نقاط نقشه برداری را با حک کردن یک علامت به شکل + یا ، مشخص می کنند
ژالون
عبارت است از نیزه فلزی یا چوبی به طول ۲ متر و قطر متوسط ۲ تا چند سانتیمتر که آنرا روی نقاط مستقر می کنند. ژالنهای فلزی ممکن است از لوله هایی ساخته شده باشند که روی یکدیگر سوار می شوند و طولهای متفاوتی را تشکیل می دهند گاهی اوفات برای تعیین نقاط در شب از پروژکتور نیز استفاده شده است.
در بعضی عملیات نقشه برداری ممکن است ژالن بوسیله کمک نقشه بردار روی نقاط قرار داده شود و اگر مدت مدیدی باید ژالن روی نقطه باشد آن را به صورت پرچم به وسیله سیم های فلزی مهار می کنند.
سه پایه
اکثر تجهیزات نقشه برداری روی یک سه پایه ثابت می شوند. سه پایه از آلومینیوم و پلاستیک ترکیب شده است. همانطور که از نام آن واضح است سه عدد پایه قفل شونده دارد که بسته به نیاز روی زمین گسترده یا جمع می شوند. یک صفحه پایه با اتصالات پیچی دارد که می توان دستگاه یا دوربین مورد نظر را به آن وصل کرد. یک تسمه و کمربند برای محکم نگه داشتن پایه ها وجود دارد. در وسط سه پایه نیز یک شاقول کوچک به منظور اطمینان از عمودی بودن سه پایه تعبیه شده است.
نوارهای مدرج
نوارهای مدرج که به نام متر فلزی یا پارچه ای در تجارت به فروش می رسند عبارتند از نوارهایی به عرض یک سانتیمتر که مدرج بوده و معمولاً به طولهای ۱۰متری، ۲۰متری – ۳۰متری، ۵۰متری و حتی ۱۰۰متری دیده می شوند. نوع فلزی آنها از جنس فولاد زنگ نزن بوده ولی شکننده است و نوع پارچه ای آن که برای کارهای کم دقت به کار می رود، تغییر بعد زیادی میدهد ولی از نظر سبکی به کار بردن آن راحت تر است.
گیرنده تعیین موقعیت جهانی
در انواع کاربردهای مختلف نقشه برداری زمینی و جمع آوری داده، از گیرنده های ماهواره ای برای تعیین موقعیت نقاط استفاده می شود. سیستم موقعیت یابی جهانیGPS یک سیستم ماهواره ای برای تعیین موقعیت دقیق با استفاده از سیگنال های رادیویی ماهواره ها، به صورت آنی یا پس پردازش است.
توتال استیشن
این وسیله نقشه برداری فاصله یاب های الکتریکی است، که با استفاده از دستگاه های الکتریکی و بر اساس امواج نوری و یا رادیویی کار می کنند. به طور کلی این توتال استیشن ها را می توان به سه دسته کلی تقسیم بندی نمود:
دستگاه های مجهز به امواج نوری
توتال استیشن مجهز به امواج مادون قرمز
توتال استیشن مجهز به مایکروویو
از کاربردهای توتال استیشن می توان به موارد زیر اشاره نمود:
اندازه گیری نمودن فاصله دو نقطه
اندازه گیری نمودن زوایای مختلف
پردازش نمودن داده ها
نمایش دادن اعداد با جزئیات کاملا نقاط
و ذخیره نمودن تمامی داده ها در یک دفترچه الکتریکی
لیزر اسکنر از تجهیزات جدید نقشه برداری
لیزر اسکنر هم مانند پهپاد از تجهیزات جدید نقشه برداری است. لیزر اسکنر با استفاده از اشعه لیزر منطقه را اسکن می کند و مختصات نقاط را برداشت می کند این مختصات بعدا در نرم افزارهای مختص به خودش پس پردازش می شوند. با توجه به سرعت بالای لیزر در اسکن محیط، کار با لیزر اسکنرها می تواند تاثیر زیادی در طول انجام پروژه نقشه برداری داشته باشد.
وسایل مربوط به تعیین امتداد
گونیای مساحی آینه ای
گونیای مساحی منشوری
شاقول
گونیای مساحی
وسیله تعیین امتداد خط قائم در هر نقطه است. شاقول نقشه برداری باید قدری سنگین باشد که در اثر وزش بادهای ملایم منحرف نگردد.
وسیله ای است که می توان از نقطه واقع بر یک امتداد عمودی از آن اخراج کرد و یا از نقطه واقع در خارج خطی عمودی بر خط فرود آورد.این گونیا به انواع مختلف ساخته می شود.این دستگاه روی سه پایه ای قابل نصب است چنانچه نقطه را بر امتداد قرار دهیم بطوریکه بر امتداد منطبق شود امتداد جهت عمود را نشان می دهد.
انواع گونیای مساحی
وسیله ای است که می توان با آن شیب زمین یا زاویه هر امتداد را با خط قائم اندازه گرفت و بطور خلاصه تشکیل شده است از یک قراولروی و یک اندکس که متصل به وزنه ایست در اثر قوه جازبه مانند شاقول در امتداد قائم قرار می گیرد و خط اندکس در مقابل دایره مدرجی زاویه خط قراولروی را با افق مشخص می کند.
قطب نما
قطب نما وسیله ای است که برای اندازه گیری سمت (گرا) مغناطیسی امتدادها ساخته شده است و قسمتهای اصلی آن عبارت اند از:
– عقربک مغناطیسی که روی پایه قائمی می تواند به طور آزاد و متعادل نوسان کند.
– دایره محیطی مدرج که سمت امتدادها از روی آن تعیین می شود.
– خط نشانه روی
شیب سنج
شاخص مدرج
در نقشه برداری و مخصوصاً در کارهای ترازیابی که اختلاف ارتفاع بین نقاط را تعیین می کنند از شاخص مدرج استفاده می شود. و آن عبارت است از خط کش بزرگی که طول آن ۴ متر بوده و عرض آن حدود ۱۵ سانتی متر و ضخامت آن ۲ تا ۳ سانتیمتر می باشد.
یکی از وسایل بسیار مهم در نقشه برداری که تقریباً با تمام اسبابهای نقشه برداری تنظیم می شود تراز است. تراز هم به تنهایی برای افقی کردن یک خط یا یک سطح مورد استفاده است و هم با دوربین های نقشه برداری به منظور قائم نمودن محور آنها به کار می رود.تراز تشکیل شده است از یک لوله شیشه ای که دارای انحنای بسیار کمی بوده و داخل آنرا مایع بسیار سیال از قبیل (الکل، اتر) پر کرده و فقط حباب کوچکی هوا در آن باقی مانده است این لوله شیشه ای را داخل محفظه آهنی یا چوبی ثابت نموده و این محفظه بوسیله پیچ تنظیم و یک لولا به سطح دیگری به نام سطح اتکا متصل شده است.
تراز
انواع تراز:
تراز بنایی
تراز کروی (دایره ای)
تراز استوانه ای (لوله ای)
تراز انطباقی (لوبیایی)
وسیله اندازه گیری زاویه
اندازه گیری زوایای افقی و قائم در نقشه برداری به طور مستمر انجام می شود و این اندازه گیریها برای تعیین موقعیت نقاط در فضا مورد استفاده واقع می شود. با اندازه گیری زوایای افقی امتدادها را در صفحه افقی و با اندازه گیری زوایای قائم امتداد را در صفحه قائم مشخص می کنند بنابراین تعیین سمتها در صفحه افقی و قائم با اندازه گیری زاویه انجام می شود.
تئودولیت
تئودولیت اسبابی است که برای اندازه گیری زاویه ( زاوایای افقی، زوایای قائم ) در صفحه افقی و صفحه قائم بکار می رود و به انواع مختلف ساخته می شود که زوایا را با دقتهای متفاوتی اندازه گیری می کند.
اجزای اصلی تئودولیت:
تلسکوپ دوربین
دایره مدرج یا لمب
پایه تئودولیت
الیداد با دید مستقیم
الیداد دوربین دار
الیداد
انواع الیداد
الیداد وسیله نشانه روی و رسم امتدادها روی تخته می باشد این وسیله قراولروی ممکن است دوربین دار یا بدون دوربین باشد.
اندازه گیری مسافت
اندازه گیری طول یا اندازه گیری فاصله بین دو نقطه غالباً در نقشه برداری انجام می شود که البته دقت اندازه گیری ها برای کارهای مختلف متفاوت است.