آشنایی با خدمات نقشه برداری و نقش مهندسان نقشه بردار در پروژه ها

مقدمه

حتماً برایتان پیش آمده که در شهر، خیابان یا کنار جاده‌ها، افرادی را ببینید که در کنار دستگاه‌های اندازه‌گیری و نقشه‌برداری ایستاده‌اند یا در حال کار با دوربین‌های مهندسی هستند.

با دیدن این صحنه‌ها، ممکن است این سوال برایتان پیش بیاید که این افراد چه کاری انجام می‌دهند؟ چه چیزی را مشاهده می‌کنند؟ این دستگاه‌ها چه کاربردی دارند؟

حتی شاید تجربه برخورد و ارتباط با مهندسان نقشه‌بردار را داشته باشید، اما ندانید دقیقاً خدمات نقشه برداری چه مواردی هستند.

پاسخ همه این سوالات را در مقاله امروز بررسی می‌کنیم. با ما همراه باشید!

 

مهندسی نقشه برداری

مهندسان نقشه بردرای تخصص “مهندسی نقشه برداری” امروزه برای عموم مردم مفهومی نسبتا آشناست و هر فردی در طول زندگی، مستقیم یا غیر مستقیم به نحوی با این حرفه و هنر برخورد داشته است. در طرف مقابل اما این مفهوم در جامعه مهندسی و سازمانهای مرتبط با آن، جایگاه و اهمیت ویژه ای داشته و به عنوان یک تخصص مهندسی و ضروری کاملا جا افتاده است.

تقریبا تمامی وزارتخانه ها و سازمانهای دولتی، نهادهای خصوصی و شرکت ها و افراد جهت برنامه ریزی، اخذ تصمیمات کلان و پیشبرد اهداف کشور، همه روزه از خدمات علم مهندسی نقشه برداری منتفع می شوند.

سازمانهای متولی امر تهیه نقشه، ارگانهای نظامی، سازمانهای مرتبط با زمین و مسکن، راه و شهرسازی، شهرداری، ثبت املاک و اسناد، نظام مهندسی، جهاد کشاورزی، ادارات آب و برق و گاز، شرکت های مهندسی و مشاور، پیمانکاران و غیره، از جمله نمونه هایی هستند که همواره در ارتباط نزدیک و تنگاتنگ با کارشناسان و متخصصان علم نقشه برداری بوده و از خدمات آنها استفاده می کنند.

با این حال، حرفه و صنعت نقشه برداری و خدمات آن، همچنان برای عموم جامعه آن طور که باید و  شایسته ی آن است معرفی نشده و این امر برای کارشناسان و مهندسان، به خصوص در حین مذاکره با کارفرمایان مشهود است. به طوریکه اکثریت قریب به اتفاق آنها اطلاعی از ضرورت، اهمیت و مزایای فراوان علم نقشه برداری نداشته و این امر در پیشنهاد قیمت و تنظیم قراردادهای نقشه برداری تاثیر منفی دارد.

بنابراین ما بر آن شدیم تا با جمع آوری اطلاعات از منابع متنوع، لیستی از انواع خدمات رایجی که شرکت ها، کارشناسان و مهندسان نقشه بردار ارائه می کنند را تهیه و منتشر کنیم. با این امید که کمکی باشد، هر چند ناچیز، برای شناخت بهتر و دقیق تر کاربردها و فوائد علم مهندسی نقشه برداری.

قبل از ورود به بخش اصلی مقاله امروز خالی از لطف نیست برای آن دسته از مخاطبان و خواننده های محترم مقالات سایت نقشه مارکت که شناختی از خدمات و کاربردهای علم نقشه برداری اطلاعاتی ندارند، توضیح مختصری ارائه کنیم و سپس بپردازیم به موضوع اصلی این مطلب.

مهندسی نقشه‌ برداری چیست و چه کارهایی انجام می‌دهد؟

ریشه و دلیل پیدایش رشته “مهندسی نقشه برداری” که معادل لاتین آن Surveying engineering و یا Mapping می باشد، به نیاز بشر برای اندازه گیری زمین و پدیده های روی آن بر می گردد.

اندازه گیری شعاع و محیط کره زمین، فاصله شهرها و … از جمله دلایل پیدایش علم ژئودزی که امروزه بخشی از علم نقشه برداری است، به شمار می رود.

از دیگر کاربردهای نقشه برداری در دنیای باستان و قرنهای ابتدایی تمدن بشری، می توان به تعیین زوایای گونیای دیوارها، تراز کردن کف و سقف و دیگر سطوح به کار رفته در سازه های ساخت بشر، اندازه گیری طول و مساحت زمین های کشاورزی، تهیه نقشه های اولیه ثبتی از اراضی، کاردبردهای زاویه و طولیابی در تجهیزات نظامی، اندازه گیری و تعیین نقشه شهرها و راهها اشاره کرد.

به طور کلی وظیفه اصلی علم نقشه برداری، تولید نقشه از عوارض و پدیده های زمینی و فیزیکی است. تهیه نقشه از راهها، زمین ها، رودخانه ها و کوهها و غیره. همچنین نقشه برداری از سازه های دست بشر مانند ساختمانها، تجهیزات، تاسیسات، نهر ها، کانالها، بناهای باستانی و … نیز از مواردی هستند که متناسب با نیاز، نقشه برداری می شوند. در تصاویر زیر دو نمونه از نقشه های توپوگرافی را مشاهده می کنید که پایه و اساس بسیاری از طرح های عمرانی، کشاورزی، صنعتی، و … است.

امروزه علم نقشه برداری هم در مفهوم تئوریک و هم در کاربرد به پیشرفت های گسترده ای دست پیدا کرده به طوریکه دامنه ی کاربرد آن از اسکن اندازه و موقعیت تومورهای سرطانی در بدن انسان گرفته، تا تهیه نقشه های دقیق از شهرها از طریق ماهواره های زمین مدار و حتی مدلسازی سیارات دوردست کهکشانی ادامه پیدا می کند. عمده ی مصرف علم نقشه برداری در دهه های اخیر، به تهیه نقشه های شهری، پروژه های عمرانی، امور تحقیقاتی و مسائل مربوط به زمین و ثبت املاک و اراضی خلاصه می شود.

عملیات نقشه برداری هم در قالب فضایی، هم هوایی و هم در قالب زمینی انجام می شود. در قالب فضایی با استفاده از ماهواره های مخصوص سنجش از دور، تصاویر بسیار با کیفیتی در مقیاس بزرگ از قاره ها و کشور ها تهیه می شود.

در قالب هوایی که به آن فتوگرامتری گفته می شود، تیم مهندسی به کمک تیم پرواز، با استفاده از هواپیماهای مخصوص و یا پهپادهای نقشه برداری، با برنامه ریزی دقیق از قبل انجام شده، اقدام به تصویربرداری از یک منطقه یا شهر و روستا کرده و تصاویر واقعی و با کیفیتی را از آن تهیه میکنند.

در قالب زمینی نیز تیم های نقشه برداری با استفاده از دوربین های نقشه برداری و تجهیزات دیگری مثل گیرنده های ماهواره ای (GNSS)، به اندازه گیری و ثبت مختصات نقاط مورد نظر زمینی و عوارض روی آن می پردازند.

         

پس از پایان عملیات نقشه برداری، تصاویر، نقاط و داده های مکانی بدست آمده، به روش های علمی و با استفاده از نرم افزارهای مهندسی تحلیل و پردازش شده و سرانجام خروجی کار در قالب تصویر، نقشه، مختصات و …، در اختیار مشتریان و کارفرمایان قرار می گیرد. طیف مشتریان داده های مکانی و محصولات نقشه برداری، تقریبا تمامی اقشار جامعه را در بر می گیرد، طوریکه از سازمان های بزرگ کشوری و لشگری گرفته تا سازمانهای متوسط، شرکت های مهندسی و اشخاص عادی را شامل می شود.

اگر می‌خواهید درباره بازار کار رشته نقشه برداری بیشتر بدانید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله ما را مطالعه کنید.

 

برای آنان که نمی دانند! تفاوت نقشه برداری و نقشه کشی در چیست؟

برای آن دسته از خوانندگان این مطلب نکته ی مهمی لازم به ذکر است که نقشه برداری با نقشه کشی دو مقوله متفاوت اند. نقشه برداری، علم و هنر تهیه نقشه از عوارض و پدیده هاست که محصول نهایی اش را با استفاده از علم کارتوگرافی و نقشه کشی نمایش می دهد. بعنوان مثال مجموعه تخت جمشید در شهر شیراز که در زمان کشف آن، نقشه ای از آن در دسترس نبوده اما امروزه به کمک علم نقشه برداری نقشه های سه بعدی و دقیقی از آن تهیه شده که این داده های مکانی به کمک اصول نقشه کشی و کارتوگرافی تبدیل به نقشه می شوند.

در طرف دیگر اما، نقشه کشی علم و هنر ایجاد نقشه از تصورات و ایده های بشر است. مثلا برای ایجاد یک ساختمان، یا یک موتورخانه با مشخصات مورد نظر کارفرما، نیاز به ترسیم و ایجاد نقشه است. در واقع نقشه کشی به خلق یه پدیده می پردازد که از قبل وجود نداشته ولی نقشه برداری از پدیده ای که وجود دارد ولی اطلاعات و نقشه ای از آن در دسترس نیست، نقشه تهیه می کند.بنابراین نقشه برداری و نقشه کشی دو مقوله جدا، اما مکمل یکدیگرند.

چه کسانی خدمات نقشه برداری ارائه می دهند؟

پس از شناخت ماهیت علم نقشه برداری، سوالات مهم دیگری که مطرح می شود اینست که:

• به چه کسانی می توان گفت “مهندس نقشه بردار” یا “کارشناس”؟
• کارشناسان و شرکت های با صلاحیت و تخصص نقشه برداری چه خدماتی را ارائه می دهند؟
• حدود صلاحیت و فعالیت آنها چیست؟
• جزییات و عنوان خدمات آنها چیست؟

پاسخ این سوالات به طور کلی اینست که متولیان ارائه خدمات نقشه برداری، به طور مشخص، افراد حقیقی و حقوقی دارای تخصص و صلاحیت در این زمینه هستند. کسانی که باید دارای مدرک تحصیلی مرتبط و ترجیحا پروانه شغلی باشند.

از جمله این اشخاص می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• شرکت های مهندسین مشاور و پیمانکاری با صلاحیت نقشه برداری
• مهندسان دارای مدرک تحصیلی کارشناسی نقشه برداری
• مهندسان دارای پروانه نقشه برداری از سازمان نظام مهندسی ساختمان
• کارشناسان رسمی دادگستری گرایش امور ثبتی یا گرایش نقشه برداری و اطلاعات مکانی
• کاردان های دارای مدرک کاردانی و یا هر مدرک تخصصی مرتبط با نقشه برداری

حدود وظایف و صلاحیت هر کدام از اشخاص گفته شده، در قوانین مربوط به خود، معین شده و بنابراین هر یک از آنها تنها در حیطه صلاحیت خود قادر به ارائه خدمات فنی و مهندسی خواهند بود. به عنوان نمونه، تهیه نقشه UTM از یک زمین شهری با مساحت 2000 مترمربع، در صلاحیت کاردان نقشه برداری نیست و یا پروژه ای با عنوان تهیه نقشه با مقیاس 1:5000 از عکس های هوایی، در صلاحیت مهندسین نظام مهندسی نبوده و فقط شخص حقوقی (شرکت مشاور) دارای رتبه مربوط، صلاحیت انجام آن را دارد.

برای مثال، یکی از پرتقاضاترین شهرها در زمینه خدمات عمرانی و ساختمانی، نقشه ‌برداری در شهریار است. به دلیل رشد ساخت‌ و ساز و توسعه شهری، خدمات نقشه ‌برداری در این منطقه اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است.

تا اینجای مقاله، به معرفی جایگاه، وظایف و کاربردهای علم نقشه برداری پرداختیم. حال می پردازیم به موضوع اصلی مطلب امروز و آشنایی با خدمات نقشه برداری با ما همراه باشید.

دسته بندی انواع خدمات نقشه برداری به همراه کاربردهای آن

به دلیل گستردگی و تنوع خدمات مهندسی نقشه برداری، بهتر است برای نظم دادن و ارائه لیست مرتبی از خدمات فوق، آنها را در یک قالب کلی معرفی نماییم.

به طور کلی انواع خدماتی که مهندسان نقشه بردار و یا ژئوماتیک ارائه می دهند، در دسته بندی کلی زیر قرار می گیرند:

 

• نقشه برداری زمینی Land surveying
• فتوگرامتری Photogrammetry
• کاداستر Cadastr
• ژئودزی Geodesy
• نقشه برداری مسیر Route surveying
• سیستم های اطلاعات جغرافیایی GIS (Geographic information systems)
• کارتوگرافی Carthography
• هیدروگرافی Hydrography
• سنجش از دور Remote sensing

فهرست بالا به این معناست که کلیه ی خدمات مهندسی نقشه برداری به هر شکل و هر روشی، در دسته بندی بالا قرار می گیرند و هر عملیاتی که در سطح جامعه و نقاط مختلف کشور توسط شرکت ها و مهندسان ژئوماتیک انجام می شود، چه پروژه ی ساختمانی باشد و چه پروژه راهسازی، جزئی از دسته بندی اصلی بالا به شمار می روند. برخی از شرکت ها و مهندسان، ترکیبی از دسته بندی های فوق را ارائه می دهند.

نقشه برداری زمینی Land surveying

منظور از “نقشه برداری زمینی” مجموعه عملیات نقشه برداری است که روی سطح زمین و به کمک تجهیزات زمینی انجام می شود. مانند ترازیابی، برداشت و …

خدمات این دسته، شامل عملیات نقشه برداری اولیه، پایه ای و صرفا زمینی است که به کمک تجهیزات و ابزارهای خاص خود انجام می شود. بیشترین تعداد انواع عملیات نقشه برداری در این دسته جای می گیرند و به طور کلی شامل کلیه ی عملیات زمینی از جمله، مساحی، تهیه نقشه توپوگرافی، نقشه برداری مسیر، نقشه برداری کارگاهی، نقشه برداری صنعتی، نقشه برداری کاداستر (ثبتی) و … می شود. با این حال، ما در اینجا صرفا به معرفی خدمات نقشه برداری BASIC می پردازیم و زیر شاخه های نقشه برداری مسیر و کاداستر را طبق دسته بندی کلی، مستقلا و در فیلد مورد نظر خود مورد بررسی قرار خواهیم داد.

از جمله خدمات نقشه برداری زمینی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ایجاد ایستگاه نقشه برداری و ایجاد شبکه: شامل عملیات شناسایی منطقه، طراحی موقعین ایستگاههای نقشه برداری، اندازه گیری موقعیت آنها و در نهایت محاسبات و سرشکنی خطاها برای رسیدن به مختصات دقیق بنچ مارک ها را
• ترازیابی: تعیین اختلاف ارتفاع دقیق بین نقاط بنچ مارک، تعیین ارتفاع هر نقطه، کنترل ارتفاع نقاط مهم
• مساحی: برداشت و تعیین مساحت اراضی و املاک
• تهیه نقشه توپوگرافی به روش مستقیم زمینی: برای طراحی انواع پروژه های عمرانی، کشاورزی و … نیاز به نقشه های توپوگرافی است که این امر توسط شرکت ها و کارشناسان ژئوماتیک انجام می شود. گردش کار به این نحو است که پس از ایجاد شبکه بنچ مارک، برداشت نقاط ارتفاعی و عوارض روی زمین با توجه به مقیاس مورد درخواست انجام می شود.
• تهیه نقشه مقطع عرضی رودخانه: برای مطالعه وضعیت رودخانه ها و طراحی ابنیه پل و یا تاسیسات و … نیاز به تهیه نقشه های مقاطع عرضی رودخانه ها است. این عملیات در فواصل معین و در امتداد عرض رودخانه انجام میگیرد که شامل برداشت نقاط توپوگرافی، نقاط مهم و عوارض احتمالی است.
• تکمیل زمینی و گویاسازی نقشه ها: به جهت تکمیل نقشه های حاصل از تصاویر هوایی، باید عوارضی که در نقشه های هوایی قابل ترسیم نیستند را به روش های زمینی برداشت و به نقشه های فوق، اضافه کرد. این عملیات به کمک دوربین های توتال استیشن، GNSS ها و اسکنر لیزری انجام می شود.

فتوگرامتری Photogrammetry

تهیه نقشه و اطلاعات مکانی از هوا (بالای سطح زمین) و با استفاده از تجهیزات تصویربرداری هوایی، فتوگرامتری گفته می شود. به عبارت ساده، تهیه نقشه با استفاده از عکس برداری از سوژه، را Photogrammetry می گوئیم.

در دسته فتوگرامتری، خدماتی قرار می گیرند که مرتبط با عکس ها و تصاویر هوایی و نقشه های حاصله از آن می باشند. تصویربرداری با هواپیمای مخصوص، نقشه برداری با پهپاد، تولید مدل های سه بعدی و تبدیل عکس به نقشه از جمله شرح خدمات این دسته به شمار می روند.

برخی از خدمات دسته فتوگرامتری:

• تهیه نقشه از عکس هوایی: برای تبدیل عکس های هوایی آنالوگ و یا رقومی (دیجیتال) به نقشه، به عملیات زمینی و دفتری نیاز است. تصاویر هوایی با استفاده از نرم افزارهای تبدیل عکس به نقشه مانند LPS و Metashape به نقشه تبدیل می شوند. این عملیات با استفاده از نقاط کنترل و چک که مختصات زمینی آنها با استفاده از GNSS ها بدست می آید، و یک سری عملیات نرم افزاری و محاسبات نقشه برداری، امکانپذیر است.
• تهیه ارتوفتو از تصاویر هوایی یا ماهواره ای: یکی از محصولات فتوگرامتری، ارتوفتو است. کارشناسان فتوگرامتری با استفاده از نرم افزارهای تبدیل عکس به نقشه و پردازش تصاویر، اثرات ارتفاعی و اعوجاج تصاویر هوایی را برطرف و در نهایت، تصاویر ارتوفتو ایجاد می کنند.
• تهیه مدل ارتفاعی رقومی DEM/DSM/DTM: استخراج نقاط ارتفاعی از عکس های هوایی و ایجاد نقشه هایی که حاوی اطلاعات ارتفاعی سطح زمین هستند، منجر به تولید نقشه های DEM-DSM-DTM می شوند. کارشناسان مربوطه به علم نقشه برداریو عملیات فتوگرامتری بایستی اشراف داشته باشند.
• نقشه برداری با پهپاد: فتوگرامتری نسل جدیدی که با استفاده از پرنده های هدایت پذیر اقدام به تصویربرداری بدون دخالت انسان و تهیه نقشه های سه بعدی از زمین و عوارض می کند. یکی از جدیدترین خدمات مهندسان نقشه بردار که با پهپادها می توانند نقشه های توپوگرافی و یا کاداستر تولید کنند، احجام معدنی و خاکی را برآورد کنند و ده ها کاربرد متنوع دگیر.

• تفسیر عکس هوایی: امروزه کاربرد عکس های هوایی بیشتر در زمینه مسائل حقوقی و ثبتی است. به این ترتیب که بسیاری از اختلافات ملکی و حقوقی افراد، با مراجعه به کارشناسان صلاحیت دار دادگستری و نقشه برداری، و استفاده از عکس های هوایی قابل حل است. تفسیر عکس هوایی نیز تخصصی مجزاست که مهندسان نقشه بردار آن را ارائه می دهند.

کاداستر  Cadastr

خدمات نقشه برداری با هدف تعیین مساحت، موقعیت و حقوق مرتبط با زمین و ملک، در این دسته جا می گیرند. در موضوع “کاداستر یا نقشه برداری ثبتی” تهیه اطلاعات مکانی و نقشه ها می تواند به صورت زمینی و یا هوایی باشد.

تعیین مختصات گوشه های ملک، تفکیک اراضی، جانمایی پلاک ثبتی و … در فیلد نقشه برداری ثبتی یا کاداستر قابل تعریف هستند.

برخی از خدمات رایج در دسته کاداستر:

• تهیه نقشه کاداستر شهری و غیر شهری به روش زمینی و هوایی: تهیه نقشه های کاداستر با استفاده از روش های نقشه برداری زمینی و یا هوایی، یکی دیگر از خدماتی است که عموما توسط شرکت های دارای صلاحیت نقشه برداری انجام می گیرد. این نقشه ها شامل هندسه ی قطعات ملکی و بلوک های ساختمانی هستند که به دقت موقعیت و شکل هر قطعه را نمایش می دهند.
• تفکیک آپارتمان: جهت صدور سند مالکیت واحدهای آپارتمانی، اداره ثبت اسناد و املاک کشور، با همکاری سازمان نظام مهندسی ساختمان و شهرداری ها، اقدام به تهیه نقشه های تفکیک آپارتمان می نماید. این نقشه ها، علاوه بر متراژ دقیق، مختصات UTM هر واحد آپارتمانی را شامل می شوند. همچنین قدر السهم هر آپارتمان از فضاهای مشاعی ساختمان را نیز نمایش می دهد که توسط مهندسین دارای پروانه از سازمان نظام مهندسی انجام می شود.

• جانمایی پلاک ثبتی: تعیین مختصات گوشه های ملک را اصطلاحا جانمایی پلاک ثبتی می گویند. یکی از خدمات دقیق و حساس کارشناسان و مهندسین نقشه برداری، تعیین موقعیت دقیق سندهای قدیمی و دفترچه ایست.
• تهیه نقشه وضع موجود ملک یا سندمحل: بسیاری از ادارات دولتی، جهت انجام برخی از بررسی ها و تصمیم گیری های مربوط به ملک، متقاضی را ملزم به تهیه نقشه وضع موجود و یا سند محل می نمایند. این نقشه توسط کارشناسان نقشه بردار انجام می شود که شامل موقعیت دقیق، مساحت و شکل هندسی زمین و عوارض داخلی و بیرونی آن است.

چند نمونه از دیگر خدمات نقشه برداری در حوزه ثبتی:

• تفکیک اراضی و پیاده سازی قطعات
• مساحی
• تهیه نقشه پیش تفکیک زمین
• طراحی و ایجاد رهاسازی املاک جهت اخذ پروانه
• انطباق حدود سند با وضع موجود محل
• جانمایی ملکبر روی عکس هوایی
• تعیین حدود ملک
• تفسیر عکس هوایی
• تهیه نقشه UTM ملک در سامانه های سیماک، شمیم، سمت، هدی
• تهیه نقشه SSBR برون سپاری
• بررسی قدمت بنا جهت اخذ سند املاک فاقد سند
• تهیه نقشه تک خطی یا دو خطی
• تهیه نقشه دو خطی شهرداری
• جانمایی موقعیت املاک روی عکس هوای هوایی و نقشه دو هزارم
• تهیه نقشه کادر
• تهیه نقشه پیش تفکیکی، نقشه یک دوهزارم شهرداری ، تهیه کد یکتای ملک

 

ژئودزی  Geodesy

نقشه برداری با هدف تعیین شکل، اندازه و تغییرات سطح کره زمین، و همچنین تعیین موقعیت نقاط و اشیا، با استفاده از سامانه های ماهواره ای را ژئودزی می گوئیم.

هدف ژئودزی، تعیین موقعیت دقیق در سطح کره زمین و حتی خارج از آن است. در گذشته این اقدامات با دستگاههای طولیاب و زاویه یاب قدیمی صورت می گرفت، اما امروزه با ورود ماهواره ها به دنیای نقشه برداری، تهیه نقشه ها، اندازه گیری ها و پایش نقاط با استفاده از گیرنده های ماهواره ای انجام می گیرد.

خدمات ژئودزی شامل طیف گسترده ای از جمله، تعیین ابعاد دقیق زمین، تعیین و مدل سازی میدان ثقل زمین، تعریف سیستم های مختصات زمین مرجع، تعیین موقعیت نقاط، پایش تغییرات سطح زمین و سازه ها و … می شود.

برخی از خدمات نقشه برداری در دسته “ژئودزی”:

• تعیین پارامتر ها و تعریف سیستم مختصات های زمین مرجع: متخصصان حوزه ژئودزی با استفاده از محاسبات ریاضی و تجهیزات اندازه گیری بسیار دقیق، پارامترهای هندسی و فیزیکی زمین را مطالعه و پس از پردازش داده های جمع آوری شده، سیستم های مختصات زمینی و ماهواره ای تعریف و تدقیق می کنند.
• تعیین موقعیت دقیق آنی با استفاده از GNSS: یکی از خدمات مهندسین و شرکت های تخصصی ژئوماتیک، ایجاد شبکه های دقیق ژئودزی و ماندگار است که برای انواع کاربردهای نقشه برداری نیاز است. در دهه های اخیر استفاده از گیرنده های ماهواره ای برای نیل به اهداف نقشه ای و داده های مکانی افزایش چشمگیری داشته و امروزه متخصصین ژئودزی برای مطالعات و تهیه نقشه های زیر ساختی از روش ها و حاسبات علم ژئودزی بهره می برند.

برای آشنایی کامل با گیرنده‌های مولتی‌فرکانس (GNSS) و کاربردهای آن‌ها، مقاله جامع ما را مطالعه کنید.

 

• میکروژئودزی و رفتارسنجی سدها، پل ها، سازه های بتنی و …: بررسی پیوسته ی تغییرات حرکتی سازه های بتنی و ساخت دست بشر مثل سد، برج ها، پل ها و همچنین پایش تغییرات ارتفاعی سطح زمین از جمله در دشت ها و زمین های زراعی، در دسته میکرو ژئودزی قرار می گیرند که جزو خدمات مهندسان ژئودزی است.

چند نمونه از دیگر خدمات مهندسان نقشه بردار در حوزه ژئودزی:

• تعیین میدان ثقل و اثر آن در محاسبات
• تهیه نقشه های UTM املاک و اراضی
• تهیه نقشه های شهری و GIS
• تهیه نقشه های توپوگرافی
• تهیه نقشه ازبیلت از سازه ها، بناها و … با استفاده از GNSS ها

نقشه برداری مسیر  Route surveying

کلیه ی عملیات نقشه برداری با هدف مطالعه، طراحی و اجرای مسیرهای ارتباطی از جمله راه ها، راه آهن، خطوط انتقال آب، نیرو و … را با عنوان “نقشه برداری مسیر” می توان معرفی کرد. برای نیل به این هدف، در پروژه های راهسازی، خط آهن و مشابه آن، از مجموعه ای از روش های فنی و تجهیزات نقشه برداری استفاده می شود. از جمله روش های نقشه برداری زمینی، نقشه بردای با پهپاد و همچنین تجهیزات مورد استفاده نیز از دوربین های ترازیابی و توتال استیشن ها گرفته تا اسکن لیزر و پهپاد ها را در بر می گیرد.

برخی از خدمات نقشه برداری مورد استفاده در دسته “نقشه برداری مسیر”:

• تهیه نقشه های باندی از مسیر راه: برای تهیه و طراحی نقشه های راه، نیاز است که ابتدا نقشه های باندی تهیه شود. برای این کار ابتدا طراح مسیر اولیه روی عکس های هوایی مشخص و سپس در عرض معینی، اقدام به تهیه نقشه توپوگرافی با عوارض می شود.
• تهیه نقشه های مقاطع عرضی راهها و رودخانه ها
• طراحی مسیر: یکی از خدماتی که مهندسان نقشه بردار می توانند ارائه دهند، طراحی مسیر راههاست. تخصصی که البته به تجربه نیاز دارد اما با توجه به دید مهندسی و دقیق نقشه برداری، متخصصین این حرفه، بهترین گزینه برای طراحی مسیرهای جاده ای و بزرگراهی و … است.

• پیاده کردن محور مسیر و تهیه پروفیل طولی و عرضی: پیاده کردن نقشه های خیابان های شهرکی و شهری و …، به عهده مهندسان نقشه بردار است. آنها با درک درست از نقشه های سایت پلان و پروفیل ها، و با تسلط بر نقشه خوانی و استفاده از تجهیزات اندازه گیری و تعیین موقعیت، می توانند موقعیت خیابان ها، شیب آنها، محل قوس ها، جداول، و … را در نحل پروژه پیاده کنند.
• کنترل هدایت عملیات خاکبرداری و خاکریزی
• محاسبات احجام خاکی و …
• تهیه نقشه ازبیلت از ابنیه، عوارض

سیستم های اطلاعات جغرافیایی  GIS (Geographic information systems)

 

 

GIS به طور کلی، سامانه ای است متشکل از افراد، نرم افزارها و سخت افزارها که با هدف تحلیل، تصمیم گیری و مدیریت در مسائل گوناگون بر اساس داده های مکانی و توصیفی ایجاد می شود.

این اقدامات پس از ایجاد سامانه های GIS توسط مهندسان نقشه بردار در سازمان ها و مراکز مختلف قابلیت اجرایی شدن دارند. به این معنی که در ارگانهایی که به نحوی با داده های مکانی و جغرافیایی سر و کار دارند، مدیران ادارات و سازمانها، برای مدیریت سریعتر، بهینه تر و کاهش هزینه های سازمانی، می توانند با طراحی و ایجاد سامانه های GIS اختصاصی و مبتنی بر نیازهای خود، تحلیل های مکانی و بالتبع تصمیمات بهتری را اتخاذ کنند که تاثیر بسزایی در پیشبرد اهداف سازمانی و کاهش خسارات و هزینه ها خواهد داشت.

ادارات دولتی و شرکت های خصوصی  که با داده های جغرافیایی سر و کار دارند، نیاز به سامانه ای دارند تا با ادغام داده های مکانی و توصیفی و سازمانی، بتوانند روی عملکرد ها و مدیریت منابع پایش مستمر داشته باشند. به عنوان نمونه، برای مدیریت مشتریان خود و یا کنترل تجهیزات شهری و … همچنین برنامه ریزی و تصمیم گیری در خصوص جانمایی احداث مدرسه، پمپ بنزین و …،

برخی از خدمات شرکت ها و مهندسان نقشه برداری در حوزه “GIS”:

• طراحی و ایجاد سامانه های GIS (نیاز سنجی، امکان سنجی، تهیه داده، آماده سازی داده، طراحی و پیاده سازی سامانه): مهندسان نقشه بردار با استفاده از برنامه نویسی و تلفیق داده های سازمانی و اطلاعات مکانی، سامانه های GIS را برای شرکت ها و ادارات بومی سازی کرده و در اختیار مدیران آنها قرار می دهند.
• پشتیبانی سامانه های GIS سازمانی
• GIS Ready کردن نقشه ها: فرآیندی که طی آن، نقشه های مختلف چه به صورت کاغذی و یا فایل های کامپیوتری، عیب یابی، پردازش و آماده می شوند تا به عنوان یک لایه در سامانه GIS وارد شوند. برای انجام این امور، تخصص کارتوگرافی است که به کمک ممهنندسان نقشه بردار آمده و کار را پیش می برد.

 

از جمله دیگر خدمات در حوزه GIS:

• اجرای ممیزی و جی ای اس و تهیه اطلاعات مکانی جهت مطالعات زمین
• طراحی و پیاده سازی پایگاههای داده مکانی
• ایجاد سامانه های SDI

 

کارتوگرافی  Carthography

کارتوگرافی یا نقشه نگاری، علم و هنر ترسیم و نمایش اطلاعات مکانی و جغرافیای و به طور خلاصه علم نمایش نقشه های جغرافیایی است. بخشی از خدمات مهندسان نقشه برداری، فعالیت در زمینه کارتوگرافی است که غالبا توسط نرم افزارهای مهندسی انجام می شود.

برخی از شرح خدمات در حوزه کارتوگرافی:

• کارتوگرافی و جنرالیزاسیون نقشه ها: عملیات تبدیل نقشه های کروکی مهندسان میدانی نقشه بردار به فایل مورد تایید سازمان نقشه برداری به عهده کارتوگراف است. همچنین در مورد نقشه هایی که از تصاویر هوایی تهیه می شوند و هم چنین انواع داده های مکانی که نیاز به نمایش دارند، از هنر کارتوگرای استفاده می شود که این هم یکی از خدمات متخصصی ژئوماتیک و نقشه برداری است.
• ژئورفرنس عکس های هوایی: عملیات جانمایی عکس های هوایی سازمان نقشه برداری کشور و یا سازمان جغرافیا در سیستم مختصات زمینی را اصطلاحا ژئورفرنس می گویند. کاربرد ژئورفرنس تصاویر هوایی در پروژه های ثبتی و حقوقی قابل توجه است. این عمل یک پروژه هم میدانی و هم نرم افزاری است که توسط مهندسان نقشه بردار با تخصص نرم افزاری قابل انجام است.

 

از دیگر خدمات کارتوگرافان:

• دیجیت کردن نقشه های کاغذی
• GIS READY کردن نقشه های دوبعدی و سه بعدی
• بروزسانی نقشه ها بر اساس اطلاعات نقشه‌برداری و عکس‌های ماهواره‌ای
• رفع ایرادات کارتوگرافی نقشه بر اساس استانداردهای مورد نظر
• تولید و ترسیم نقشه های توپوگرافی
• ترسیم نقشه های پهپاد
• به روز رسانی نقشه ها

نقشه برداری زیر زمینی Underground surveying

عملیات نقشه برداری در زیر سطح زمین را اصطلاحا “نقشه برداری زیر زمینی” می گویند، که برای تهیه نقشه، طراحی و هدایت پروژه های مهندسی زیر زمینی کاربرد دارد. هدایت حفاری، محاسبات احجام متریال های معدنی، تعیین مسیر تونل ها، مخازن، خطوط انتقال گاز، و … از کاربردهای نقشه برداری زیر زمینی هستند.

نقشه برداری معدنی ( ایجاد شبکه، پیمایش، هدایت و …): یکی دیگر از خدمات مهندسین نقشه بردار، ارائه خدمات فنی در پروژه های تونل و معدن های زیر زمینی است. به این ترتیب که برای طراحی دسترسی ها، برآورد احجام مواد معدنی، هدایت حفاری و … از مهندسان نقشه بردار استفاده می شود و اهمیت این موضوع تا جایی است که بدون حضور نقشه بردار، پیشبرد پروژه های حفاری تا حدی غیر ممکن است.

• هدایت پروژه های حفاری تونل، مترو: “لاینیگ” مهمترین کاری است یه متخص نقشه بردار در تونل ها انجام می دهد. علامت گذاری و کنترل خط مرکز جاده یا ایستگاه مترو، جهت حفاری امری حیاتی است.
• دپوگرافی (محاسبات احجام)
• تهیه نقشه ها و پلان های طبقات معادن
• تهیه پروفیل های طولی در کف و سقف تونل ها

هیدروگرافی Hydrography

مجموعه عملیات نقشه برداری جهت جمع آوری داده و تهیه نقشه های مرتبط با عمق آب، بستر دریاها، دریاچه ها و … را هیدروگرافی گویند. هدف از هیدورگرافی اندازه گیری و ارزیابی داده های حوزه های آبی جهت تسهیل در مدیریت سواحل، اکتشافات دریایی، ناوبری، و .. است که به کمک ابزارهای خاص از جمله دستگاه ساید اسکن سونار، گیرنده های ماهواره ای و … انجام می شود.

برخی از خدمات دسته “هیدروگرافی”

• عمق یابی و خدمات ساید اسکن سونار: از دیگر خدماتی که عموما شرکت های بزرگ مهندسی با صلاحیت هیدروگرافی در سواحل شمالی و جنوبی کشور به سازمان های مدیریت سواحل و شیلات و … ارائه می دهند، تهیه نقشه های توپوگرافی کف دریاست. برای انجام این عملیات به مهارت، تخصص و تجهیزات خاص نیاز است. طراحی خطوط عمق یابی، محاسبات و کارتوگرافی نقشه های دریایی نیز از جمله ی خدماتی است که به عهده متخصصان هیدروگرافی است.

و همچنین از دیگر خدمات این دسته:

• تجزیه و تحلیل مشاهدات جزر و مدی
• تجزیه و تحلیل مشاهدات جریان سنجی
• تهیه مقاطع عرضی راه و رودخانه

سنجش از دور Remote sensing

نقشه برداری از فضا را سنجش از دور می نامند. Remote sensing، علم جمع آوری و تحلیل داده های ماهواره ای از سطح زمین و جو آن است. ت

صاویر ماهواره ای و داده های مکانی و طیفی حاصله از آنها،  که با استفاده از سنجنده های نصب شده روی ماهواره ها و دیگر سکوها بدست می آیند، منبع بسیار مهمی برای تهیه نقشه های مختلف، تحلیل های مکانی و طیفی در مقیاس بسیار بزرگی از سطح زمین به شمار می روند که برای پایش جنگل ها، آب ها، مدیریت بحران ها، پیش بینی های جوی و مسائل زیست محیطی و … کاربرد دارند.

متخصصان سنجش از دور (Remote Sensing)  با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده از طریق ماهواره‌ها، پهپادها و حسگرهای هوایی به تحلیل و تفسیر پدیده‌های سطح زمین، جو و اقیانوس‌ها می‌پردازند.

متخصصان سنجش از دور در حوزه‌های زیر کار می‌کنند:

• هواشناسی و تغییرات اقلیمی
• کشاورزی هوشمند و مدیریت منابع آبی
• زمین‌شناسی و اکتشاف معادن
• مدیریت بحران و بلایای طبیعی
• نظامی و امنیتی

این تخصص ترکیبی از مهندسی، علوم زمین، برنامه‌نویسی مانند Python و MATLAB و GIS است.

برخی از خدماتی که در این دسته ارائه می شوند:

• تفسیر عکس های ماهواره ای: از خدمات مهندسان این حوزه، شناسایی و طبقه بندی عوارض بر اساس رفتار طیفی آنها با استفاده از انواع تصاویر ماهواره ای طیفی و فرا طیفی است که به کمک تصاویر سنجنده های دقیق انجام می گیرد.

دیگر خدمات:

• استخراج نقشه های توپوگرافی، DEM و …
• جانمایی و ژئورفرنس نقشه یو تی ام روی آنها
• تهیه عکس های ماهواره ای سالهای اخیر به منظور اثبات قدمت بنا

شاخه های جدید و نوین خدمات نقشه برداری! 

تا اینجا، انواع خدمات نقشه برداری در 10 دسته کلی معرفی شد و در ذیل هر دسته، برخی از ریز خدمات هر عنوان بیان شد.

اما گفتنی است که علاوه بر دسته بندی فوق، می توان شاخه های جدیدی را نیز به آن افزود. چرا که به دلیل ماهیت زیرساختی علم نقشه برداری، که به اندازه گیری و تعیین موقعیت پدیده های فیزیکی می پردازد، تنوع و کاربرد آن رو به افزایش و گسترش بوده و هست.

همچنین، با افزایش عمران و آبادانی و صنعتی شدن شهرها، نقشه برداری به تدریج تبدیل به نماد کار مهندسی و جزئی جدایی ناپذیر از هر گونه عامل توسعه یافتگی شد. به این ترتیب که برای اتخاد تصمیم های مدیریتی در سطح شهری و کشوری، حتی ملی و فراملی، و اجرای طرح ها و پروژه های گوناگون زیرساختی، اطلاعات مکانی، عمرانی، صنعتی، حقوقی، و …، نقشه برداری همواره یک ابزار دقیق و حیاتی به شمار می رود. بنابراین طبیعی است که کاربرد آن در زمینه های مختلف همواره افزایش یابد.

به همین علت، در دهه های اخیر، شاهد ایجاد چند عنوان شاخه جدید در خدمات نقشه برداری هستیم که در ادامه به آن می پردازیم.

نقشه برداری مهندسی یا کارگاهی  Engineering or Workshop surveying

استفاده از علم نقشه برداری و متخصصان این حوزه در محیط های کارگاهی و اجرایی را می توان در اصطلاح “نقشه برداری مهندسی یا کارگاهی” نامید. از جمله، طراحی و اجرای پروژه های توسعه ساخت و سازی شهری، شبکه های انتقال آب، نیرو، فاضلاب، پروژه های تاسیسات زیر ساختی، اصلاح معابر، پل سازی، محوطه سازی، ترافیکی و … در زمره پروژه هایی هستند که از مهندسین نقشه بردار بهره می گیرند.

برخی از پروژه های نقشه برداری کارگاهی:

• شهرک های مسکونی
• پروژه های تجاری و اداری
• پروژه های فرودگاهی، پالایشگاهی و …
• سوله سازی، کارخانجات صنعتی و …
• احداث تصفیه خانه
• پیاده کردن انواع نقشه های عمرانی، تاسیساتی و …
• تهیه نقشه ازبیلت از تاسیسات و ابنیه شهری
• طراحی و اجرای معابر شهری، روگذر، زیر گذر، تقاطع غیر همسطح و …
• نقشه برداری پروژه های انتقال آب، نیرو، فاضلاب و …

نقشه برداری ساختمانی

مجموعه ی عملیات نقشه برداری مورد نیاز از مرحله ی طراحی ساختمان تا پایان عملیات اجرایی آن، “نقشه برداری ساختمانی” نام دارد. در سالهای اخیر، استفاده از تخصص و خدمات نقشه برداری در مراحل 3 گانه ی طراحی، نظارت و اجرای پروژه های ساختمانی افزایش قابل توجهی داشته به طوریکه در شهرهای بزرگ، الزام به این امر، توسط سازمانهای نظام مهندسی ساختمان و شهرداری ها، به مورد اجرا رسیده است. دلیل آن اما، بهبود دقت اجرا و کیفیت هندسی ساختمان، افزایش سرعت اجرای سازه و کاهش هزینه های ناشی از اشتباهات اجرایی و متعاقبا مشکلات حقوقی و ثبتی است.

پیاده سازی محل دقیق بنا، رعایت حدود اصلاحی گذرها، جانمایی دقیق ستونها و جلوگیری از حذف پارکینگ ها از جمله خدمات مهم نقشه برداری ساختمانی است. در سالهای اخیر، با رشد ساخت و سازهای بزرگ خصوصا در شهرهای بزرگ کشور، استفاده از تخصص نقشه برداری در طراحی، اجرا و نظارت پروژه های تجاری، ساختمانی، شهرکی و … رشد چشمگیری داشته و متخصصان این رشته به سهولت در شرکت های پیمانکاری، مشاور و کارفرما جذب شده و مشغول کار می شوند.

برخی از آیتم های رایج این دسته:

• تهیه نقشه 1:500 بر و کف برای شهرداری
• پیاده سازی محل دقیق بنا
• پیاده سازی آکس ستون، فونداسیون و …
• کنترل شاقولی ستون ها، تراز سقف و …
• ازبیلت سازه، نما، تاسیسات…
• محاسبه حجم عملیات خاکی
• انتقال تراز صفر صفر ساختمان
• ازبیلت معماری جهت متره برآورد-طراحی دکوراسیون اخلی
• نقشه برداری نما
• پایش گود

 

نقشه برداری صنعتی  Industrial surveying

نقشه برداری در محیط های صنعتی و با مشخصات و ملاحظات خاص آن را “نقشه برداری صنعتی” می گویند. به طور کلی برای تهیه نقشه های ازبیلت، طراحی و جانمایی دستگاهها و ادوات صنعتی، اجرا و پیاده سازی و نهایتا کنترل نصب و اسمبلینگ تجهیزات صنعتی، نیاز به نوعی از خدمات نقشه برداری است که مستلزم دقت بالا، صحت بالا و البته تجربه کافیست. بنابراین این نوع از نقشه برداری نیازمند ملاحظات و رعایت استانداردهای لازم هم در روش های اجرایی و هم تجهیزات مورد استفاده می باشد که همین امر، آن را از دیگر دسته ها متمایز می کند.

برخی از خدمات نقشه برداری صنعتی

• ترازیابی دقیق و کنترل تراز دقیق تجهیزات
• برداشت ابعاد دقیق قطعات
• ازبیلت سه بعدی لوله ها، مخازن و دیگر المان های تاسیساتی با اسکنرهای لیزری
• جانمایی ریل ها، محل بی پلیت ها، ماشین آلات
• هدایت و نصب تجهیزات صنعتی

جمع بندی

با مطالعه این مقاله، می توان به دو نتیجه مهم  در مورد خدمات نقشه برداری دست پیدا کرد.

• یک اینکه، طیف خدمات نقشه برداری بسیار گسترده بوده و در یک جمله می توان گفت، “هر جا که نیاز به سه مولفه اندازه گیری، مدلینگ و موقعیت یابی” باشد، نیازمند به علم نقشه برداری هستیم.”
• دو، جمع آوری فهرست دقیقی از انواع خدماتی که اشخاص حقیقی و حقوقی در حوزه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی ارائه می دهند، دشوار بوده و حتما نیازمند تحقیقات بیشتر و دقیق تری است. چرا که انعطاف بالای علم نقشه برداری در ارتباط با اندازه گیری پدیده های فیزیکی جهان ما، از مقیاس میلیمتر و کمتر از آن گرفته تا صدها کیلومتر و حتی بیشتر، باعث می شود تا نتوان محدوده و بازه مشخصی برای آن معرفی کرد و به همین علت همه ساله به کاربردهای بی نهایت آن، اضافه می شود.

بنابراین، تخصص “نقشه برداری و اطلاعات مکانی” یک شغل همیشگی و متنوع به شمار می رود که با گذر زمان و پیشرفت های علمی و تکنولوژی، به روز شده و شکل جدیدی به خود می گیرد.