ابزار‌های نقشه برداری از گذشته تا حال

نقشه برداری به فرآیند تعیین فاصله دو نقطه و زاویه بین آن دو نقطه گفته می‌شود. نقشه برداری به منظور تراز کردن نقاط و آغاز انجام کار است. با پیشرفت علم و فناوری از گذشته تا به امروز از ابزارهای نقشه برداری مختلفی استفاده شده است.

در گذشته معماران از ابزارهایی نظیر زنجیر، قطب نما، قطب نمای خورشیدی، تئودولیت برای نقشه برداری استفاده می‌کردند. برای اندازه گیری فاصله دو نقطه از زنجیرهایی با دانه‌های مساوی استفاده می‌شد.

با استفاده از قطب نمای خورشیدی و با کمک خورشید و ستاره‌ها جهت و عرض جغرافیایی یک نقطه را مشخص می‌کردند و علاوه بر این می‌توانستند با استفاده از قطب نمای خورشیدی در اندازه گیری زاویه‌های افقی و مشخص کردن شمال کمک کند. با پیشرفت فناوری و گذشت زمان این ابزارها تکامل یافته و کارآمدی ابزارهای نقشه برداری افزایش یافت نظیر پلانی متر، تئودولیت، ترازیاب‌های اتوماتیک و چرخ اندازه گیری.

تئودولیت برای اندازه گیری زاویه‌های افقی و عمودی طراحی شده است که از یک تلسکوپ متحرک و یک پایه عمودی تشکیل شده است و برای اندازه گیری دقیق زاویه استفاده می‌شد و جزء جداناپذیری از کیت‌های نقشه برداری است.

چرخ‌های اندازه گیری در تعیین فواصل طولانی در مدت زمان کوتاه به مهندسین کمک کرده است. امروزه چرخ‌های اندازه گیری در دو نوع مکانیکی و برقی می‌باشد که هر دو برحسب نوع کار مشابه هم عمل می‌کنند.

پلانی متر در اندازه گیری مناطق ناهموار و نا متقارن مورد استفاده قرار می‌گیرد که دیگر نیازی به محاسبات دستی و رسم نمودار نیست.

ترازیاب‌ها نوعی تئودولیت هستند که دقت کمتری دارد. ترازیاب اتوماتیک از یک تلسکوپ و یک 3 پایه تشکیل شده است که برای تعیین ترازهای افقی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بیشتر ابزارهای نقشه برداری روی یک 3 پایه نصب می‌شود.  هر پایه قابلیت تغییر در طول را دارد که می‌توانید در صورت نیاز طول هر پایه را تغییر دهید.

با گسترش سیستم موقعیت یاب جهانی روش‌های ترازیابی دچار تغییر و تحول گردید. GPS علاوه بر تسریع کردن فرآیند نقشه برداری، دقت کار مهندسان را افزایش داده است. GPS با سیستم ماهواره‌ای کار می‌کند و اطلاعات دقیق جمع آوری شده را مستقیم از طریق رایانه به معماران و مهندسان ارائه می‌کند. برخی از تجهیزات GPS قابلیت دید در شب را دارد و امکان نقشه برداری در شب را  برای مهندسان و نقشه برداران فراهم سازد.

اگر چه GPS در پیدا کردن موقعیت دقیق به شما کمک می‌کند اما محدودیت‌هایی دارد. به همین دلیل لازم است که از توتال استیشن در کنار GPS استفاده کرد. توتال استیشن در واقع یک تئودولیت به همراه یک دستگاه اندازه گیری از راه دور الکترونیک است.

ابزارهای مسافت سنج الکترونیک باعث می‌شود حرکت فناوری از ابزارهای مکانیکی و چشمی به سمت دستگاه‌های الکترونیکی و دیجیتال برود. امروزه ابزارهای نقشه برداری مختلفی وجود دارد پس باید در مورد هر یک از این تجهیزات اطلاعات کافی کسب کنید و با توجه به نیازتان انتخاب کنید.

با پیشرفت فناوری آینده ی نقشه برداری دچار تغییر و تحول خواهد شد. با استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین پیشرفت نقشه برداری سه بعدی از طریق موبایل و تغییر روش مدیریت داده، نقشه برداری آینده درخشانی خواهد داشت و این روند پیشرفت، جمع آوری، ذخیره داده و دسترسی به آن را تسریع می‌کند.

استفاده از پهپاد‌ها

پهپادها به دلیل صرفه اقتصادی و امکانات بالایی که دارد مورد استفاده قرار می‌گیرد. قبل از گسترش این فناوری تصور میشد که پهپادها فقط در صنعت نظامی مورد استفاده قرار می‌گیرد اما امروزه این ابزار مدرن به یکی از ابزارهای  نقشه برداری تبدیل شده است که مزیت‌های فراوانی دارد از جمله :

1)    پوشش دادن نواحی بزرگی از زمین در مدت زمان کوتاه.

2)    عبور از زمین‌هایی که گذشتن از آنها بسیار دشوار است.

3)    تهیه تصاویر دقیق از مناطقی که دسترسی به آنها ممکن نیست.

4)    انجام کارهای مختلف مثل نقشه برداری سه بعدی، تهیه توپوگرافی، فتوگرامتری و ...

سیستم نقشه برداری موبایلی در حال گسترش است و می‌تواند در مدت زمان کوتاه تصاویری با جزئیات بالا به مهندسان ارائه دهد. این ابزارها از انعطاف پذیری بالایی برخوردارند و به نقشه برداران امکان تهیه مدل سه بعدی از محیط‌های مختلف را خواهد داد و همچنین می‌تواند در نقشه برداری از فضای داخلی، فضای باز بیرون و یا زیر زمین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جمع آوری داده‌های جغرافیایی با استفاده از ابزارهای مدرن و با کمک نرم افزارها تهیه نقشه را بسیار ساده کرده است. با این ابزارها نقشه برداران بدون نیاز به تجهیزات دست و پاگیر و یا صرف زمان زیاد به راحتی می‌توانند ماکت‌های دیجیتالی خود را تهیه کنند.

تجهیزات انعطاف پذیر و متنوع جدید، دستگاه‌های قابل حمل دستی یا هوایی، فرآیند mobile 3D mapping  را به یک رویکرد کارآمد و مناسب تبدیل کرده است. همچنین جالب است بدانید که برای استفاده از تکنولوژی mobile 3D mapping  به GPS نیاز نخواهد داشت. از دیگر مزیت‌های این فناوری امکان تهیه نتایج واقعی و فوری است که می‌توانید داده‌های خود را به سرعت به تصاویر سه بعدی تبدیل کنید.

دسترسی پذیری داده‌ها

یکی دیگر از فناوری‌های در حال رشد  LIDAR است . این تکنولوژی نوعی اسکن لیزری سه بعدی است که از پالس‌های ماوراء بنفش، نور مرئی و امواج فروسرخ  برای اندازه گیری مسافت‌ها استفاده می‌شود. این دستگاه از لیزر، یک نوع خاص از گیرنده‌های GPS  و اسکنر تشکیل شده است.

LIDAR در هواپیماها و بالگردها برای جمع آوری داده از یک منطقه بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. سنجش از راه دور اطلاعات را از پالس نوری و سایر داده‌ها جمع می‌کند و به شکل سه بعدی ارائه می‌نماید. این تکنولوژی چند نوع مختلف دارد از جمله :

1)    نوع زمینی Terrestrial : این نوع از Lidar با استفاده از توپوگرافیک از سطح زمین نقشه تهیه می‌کند. با استفاده از این ابزار خطوط برق، پل‌ها، درختان و ... که در این ناحیه باشند را از نقشه حذف می‌نماید.

2)    نوع Bathymetric : این نوع دستگاه با فرستادن یک طیف نور سبز به عمق یک رودخانه یا دریا و دریافت بازتاب آن به مهندسان در تعیین ارتفاعات بستر دریاها و رودخانه‌ها کمک می‌کند که به صورت هوایی انجام می‌شود.

3)    نوع Airborne : این دستگاه شامل یک اسکنر لیزری است که به هواپیما متصل می‌شود و برای تهیه مدل‌های سه بعدی از یک منطقه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی از مهم ترین مزایای Lidar  این است که اطلاعات را در لحظه تحویل می‌دهد. از آن جایی که سیستم‌های Lidar  ارزان و در دسترس است در آینده به یکی از ابزارهای متداول نقشه برداری تبدیل خواهد شد.

با توجه به پیشرفت ابزارهای نقشه برداری و استفاده از آن‌ها می‌توان داده‌های بیشتری تولید کرد که این داده‌ها فضای قابل توجهی را اشغال می‌کند و می‌تواند فرآیند نقشه برداری را تحت تاثیر خود قرار دهد.

بسیاری از مهندسان از روش ذخیره سازی ابری داده‌ها استفاده می‌کنند. در این روش داده‌ها خارج از مرکز تحقیقاتی و دریک مکان امن نگهداری می‌شود. یکی از مزیت‌های دیگر این روش امکان دسترسی آسان به داده‌ها و سهولت در اشتراک گذاری است.

 این فناوری از بروز مشکلات در انتقال و ایجاد داده‌های غیر ضروری جلوگیری می‌کند. مهندسان برای نقشه برداری ساختمان یا طراحی نقشه یک منطقه از طیف وسیعی از ابزارهای نقشه برداری استفاده می‌کنند. هر زمان که این فناوری پیشرفت کرده است شاهد تغییراتی در ابزارهای نقشه برداری بودیم. اخیرا تلاش‌های مهندسان بیشتر بر تسریع و سهولت در دریافت، آنالیز و ذخیره داده‌ها متمرکز بوده است.