مهندسی نقشه برداری

در دنیای پرپیچیده و پویای مهندسی نقشه برداری امروز، هر ساختمان، هر جاده، هر نقطه در نقشه شهری، همگی نقشی دارند. که به نظم و زیبایی جهان اطراف می‌افزایند. این نقشه‌ها، اثر دقیق و هنری مهندسی نقشه برداری می‌باشد. که به عنوان هنرمندان مکان، زمان را در خطوط و شکل‌ها جاودانه می‌کنند.

کارشناسان مهندسی نقشه برداری نه‌تنها با ابزارهای پیشرفته و تکنولوژی مدرن سروکار دارند، بلکه با زبان گرافیکی خود داستانی را از تراکم شهر تا نقاط دورافتاده زمین، به‌تصویر می‌کشند. این داستان‌نویسان مکان، به‌کمک ابزارهای پیچیده مانند دستگاه‌های GPS و تصاویر ماهواره‌ای، عظمت و جزئیات جهان را به‌دقت روی نقشه‌ها ترسیم می‌کنند. در این مقاله، به‌دنیای شگفت‌انگیز و جذاب مهندسی نقشه برداری سفر می‌کنیم.

علم نقشه برداری چیست؟

نقشه‌برداری یک شاخه از علوم مهندسی است که به‌جمع‌آوری، آماده‌سازی، ذخیره‌سازی، پردازش، مدیریت، تحلیل، و انتقال داده‌های مکان مرجع می‌پردازد. این علم در ایران تحت عناوین مهندسی نقشه‌برداری، مهندسی عمران و مهندسی تکنولوژی نقشه‌برداری تدریس می‌شود.

عملیات نقشه‌برداری معمولاً دو مرحله اصلی دارد: برداشت یا اندازه‌گیری و محاسبه و ارائه نتایج. در مرحله اندازه‌گیری، مهندس نقشه بردار از وسایل مختلفی مانند تئودولیتها، جی‌پی‌اس و دیگر ابزارهای مشابه استفاده می‌کند تا داده‌های لازم برای مرحله دوم به‌دست آورد. نتایج این کار به صورت آنالوگ یا به‌صورت جداول و مدل‌ها ارائه می‌شود.

در نقشه‌برداری مناطق کوچک، تأثیر مستقیم گرد بودن کره زمین ناچیز است. و می‌توان زمین را در منطقه کوچکی مسطح در نظر گرفت. استفاده از روش نقشه‌برداری مسطح معمولاً برای کارهای مهندسی، معماری، شهرسازی، امور ثبتی املاک و مستغلات، تجاری و اکتشافی مناسب است. برای نمایش اطلاعات جمع‌آوری شده در نقشه‌برداری، از سیستم تصویر مانند سیستم UTM (Universal Transvers Mercator) استفاده می‌شود.

تاریخچه نقشه برداری

نقشه برداری یکی از کهن‌ترین حرفه‌ها در جهان است که پیشینه آن به تمدن‌های بزرگ دوران باستان باز می‌گردد. نقشه‌ برداران در آن زمان به عنوان طبقه‌ای نجیب شمرده می‌شدند. و نقش مهمی در جوامع خود، به ویژه در حوزه‌های اقتصادی، ایفا می‌کردند. و احترام جامعه را به خود جلب می‌کردند.

با آغاز فرآیند شهرنشینی و گسترش تمدن‌ها در دوران پیش از میلاد، نیاز به نقشه ‌برداری بیش از پیش احساس شد و این علم توسط بشر به‌کار گرفته شد. در دوران باستان، از علم نقشه ‌برداری برای موارد مختلفی از جمله خروج آب جمع شده ناشی از سیلاب و بارش باران از استادیوم‌ها و سایر مکان‌ها در روم باستان، یا برای طراحی دقیق و شکل ‌هندسی اهرام‌ مصری استفاده می‌شد.

گرایش های علم نقشه برداری

زمین‌سنجی

زمین‌سنجی نوعی از اصول و پایه‌های علم نقشه‌ برداری به‌شمار می‌رود. که به تعیین و بررسی شکل و ابعاد زمین، همچنین عوارض سطحی آن می‌پردازد.

تصویرسنجی

فرآیند تصویرسنجی به تهیه‌ی نقشه با استفاده از عکس‌برداری زمینی، هوایی یا ماهواره‌ای می‌پردازد.

سامانه‌ی اطلاعات مکانی GIS

در این سامانه پیشرفته، تمام اطلاعات به صورت مکان مرجع دسته‌بندی می‌شوند. سامانه‌ی اطلاعات مکانی کاربردهای بسیار فراوانی دارد، از جمله ذخیره، بازیابی، و پردازش داده‌های مکانی برای اتخاذ یا پشتیبانی از تصمیمات.

سنجش از دور RS

سنجش از دور، به فرآیند جمع‌آوری کامل و دقیق اطلاعات از عوارض سطح زمین بدون تماس فیزیکی است. و بیشترین اتکای آن به تصاویر ماهواره‌ای است.

محدوده‌بندی

عمل محدوده‌بندی یا حدنگاری، به نقشه ‌برداری ثبتی اطلاق می‌شود. و اغلب این‌گونه نقشه‌برداری ارزش حقوقی دارد. و سازمان‌های قضائی و دادگستری نقش مرجع و ناظر در این فرآیند را دارد.

آب‌نگاری یا هیدروگرافی

آب‌نگاری یا هیدروگرافی به فرآیند تهیه‌ی نقشه و داده‌های مکانی از ژرفای آب‌ها گفته می‌شود.

زمینه‌های فعالیت مهندسی نقشه برداری

نقشه‌ برداری مسیر

بررسی انواع راهبردها و طرح اجرای ساخت مسیرهایی مانند راه‌آهن، مسیرهای جاده‌ای، خطوط انتقال نیرو، و خطوط لوله آب و گاز و نفت.

نقشه‌برداری زیرزمینی

مرتبط با عملیات نقشه ‌برداری در مسیرهای زیرزمینی، از جمله تونل‌های حمل و نقل و معادن.

نقشه‌ برداری هیدروگرافی

برای موقعیت‌یابی دقیق دریاها و رودخانه‌ها، مسیرهای عبور و مرور کشتی‌ها، زیردریایی‌ها، و همچنین مکانیزه کردن اسکله‌ها و تأسیسات ساحلی به‌کار گرفته می‌شود.

نقشه ‌برداری نظامی

برای تهیه نقشه‌های نظامی و تعیین نقاط استراتژیکی، آرایش نیروها و مواضع نظامی.

نقشه‌ برداری ثبتی

تعیین حدود اراضی و مساحت قطعات ملکی در زمینه املاک و مستغلات.

نقشه ‌برداری شهری

برای طراحی و اجرای طرح‌های جامع و تفصیلی شهرها.

نقشه‌برداری هوایی یا فتوگرامتری

به فرآیند برداشت نقشه‌های ارتوموزاییک، مدل سطح دیجیتال و نقشه کانتور با استفاده از انواع هلی‌شات گفته می‌شود.

نقشه‌برداری ثبتی-شهری

تعیین تکلیف اراضی شهری از لحاظ تثبیت مالکیت و صدور سند رسمی. این حوزه در شهرهایی مانند کرج و تهران در طی سالیان اخیر رواج چشمگیری یافته است.

مشخصات و تعریف یک فرد نقشه بردار

مهندس نقشه برداری یک فرد خبره در این زمینه علم نقشه برداری است که مسئولیت تهیه نقشه‌ها و اطلاعات مکانی در پروژه‌های مختلف را بر عهده دارد. این فرد به عنوان مهندس نقشه ‌برداری شناخته می‌شود. و در پروژه‌های عمرانی عظیم یا کوچک، مسئول ارزیابی و بررسی محدوده ساخت و ساز است.

وظیفه اصلی مهندس نقشه برداری، اندازه‌گیری، تحلیل و ارزیابی پارامترهای مختلف زمین مانند پستی و بلندی‌های آن است. مهندس نقشه بردار با استفاده از ابزارها و تجهیزات پیشرفته نقشه‌برداری مختلف، اطلاعات کامل و دقیقی از محل پروژه را جمع‌آوری کرده، و نقشه‌ها و گزارشات مربوط به موقعیت و خصوصیات زمین را تهیه و تدوین می‌کند.

این گزارشات نقش مهمی در شروع فرآیند طراحی سازه‌ها و پروژه‌های عمرانی دارند. افراد فعال در حوزه نقشه ‌برداری معمولاً دارای مدارک تحصیلی عالی در رشته نقشه ‌برداری یا مهندسی عمران با گرایش نقشه ‌برداری هستند. نقشه‌ برداران با تخصص و تجربه در این زمینه، نقشی اساسی و حیاتی در موفقیت پروژه‌های عمرانی دارند.

نرم افزار های کاربردی و مورد نیاز برای مهندس نقشه بردار

امروزه اکثرا در رشته های مهندسی مخصوصا مهندسی نقشه برداری، برای انجام پروژه ها به دلیل حجم زیاد محاسبات و همینطور نیاز به دقت بسیار بالا ملزم به استفاده از نرم افزار های مربوطه هر تخصص هستیم. مهندس نقشه بردار در رشته نقشه برداری برای انجام این محاسبات و پردازش‌های سنگین، نیاز به استفاده از نرم افزارهایی دارد که تسهیل کننده این فرآیند باشد. نرم‌افزارهایی مانند:

Auto CAD

از این نرم افزار جهت ترسیم نقشه ها و عوارض مسطحاتی، شیت بندی و آماده سازی نقشه جهت چاپ و پلات در مهندسی نقشه برداری استفاده‌می شود.

Arc GIS

نرم افزار Arc GIS یک نرم افزار جامع و بسیار گسترده در حوزه علوم مکانی است. از این نرم افزار جهت انجام آنالیزهای مکانی، ترسیم و تولید نقشه، تولید دیتابیس، اضافه نمودن اطلاعات توصیفی به نقشه و… استفاده می شود.

Google earth

این نرم افزار یک نرم افزار مکان محور است که تمامی سطح کره زمین به همراه تمامی عوارض روی آن را شبیه سازی کرده است. از این نرم افزار جهت بررسی منطقه، تعیین شیب حدودی منطقه، ترسیم عوارض با دقت بسیار پایین و کلی و مخصوصا در زمینه مهندسی نقشه برداری استفاده‌می‌شود. این نرم افزار برای سایر افراد نیز می تواند مفید و کاربردی باشد.

تفاوت مهندسی نقشه برداری با مهندسی نقشه کشی

مهندسی نقشه برداری، طراحی موقعیت مکانی سازه ها و ساختمان ها را نسبت به طراحی زمین در دستور کار قرار می‌دهند، ولی طراحی فضای داخلی ساختمان ها به طور عمده کار مهندسان نقشه کشی می باشد.

وظایف و حوزه‌های کار مهندسان نقشه برداری

• طراحی خطوط انتقال مانند خطوط انتقال آب، گاز و…
• تهیه نقشه های توپوگرافی
• پیش بینی زلزله
• محاسبات احجام عملیات خاکی
• اکتشاف منابع زیر‌زمینی
• کنترل کارهای اجرایی و تعیین میزان نشست ساختمان‌ها در عملیات اجرایی
• تهیه نقشه‌های کاداستر شهری، روستایی و کشاورزی
• طرح‌های مربوط به راهسازی
• طرح‌های مربوط به تلفیق اراضی در شهرسازی و کشاورزی
• تهیه نقشه‌های دریایی و تعیین میزان عمق آب
• انتقال نقاط و امتدادها در معادن و راه‌های زیرزمینی نظیر تونل، مترو و …

پرسش‌های متداول

چگونه ترکیبی از تکنولوژی و هنر در نقشه ‌برداری به کار می‌رود؟

حوزه مهندسی نقشه برداری از تجهیزات پیشرفته نظیر GPS و تصاویر ماهواره‌ای استفاده می‌کنند و همچنین با ذوق و حس زیبایی خود، اطلاعات را به شکل‌ها و رنگ‌های زیبا بر روی نقشه‌ها ارائه می‌دهند.

چگونه مهندسین نقشه‌ بردار با مسائل حفاظت از محیط زیست مرتبط هستند؟

مهندسی نقشه برداری نقش مهمی در حفاظت از محیط زیست ایفا می‌کنند. آن‌ها می‌توانند با استفاده از نقشه‌ برداری، مانیتورینگ اکوسیستم‌ها، شناسایی مناطق حساس، و پایش تغییرات محیط زیست به عنوان مشاوران موثر در این زمینه عمل کنند.

آیا صلاحیت مهندس نقشه‌بردار در سطح بین‌المللی تعیین و تایید می‌شود؟

بله، مهندس نقشه برداری معمولاً باید به تطابق با استانداردها و مقررات بین‌المللی در زمینه نقشه ‌برداری توجه داشته باشد. این امر اهمیت بسیاری در تبادل اطلاعات مکانی بین کشورها دارد.

آیا تکنولوژی جدیدی نقشه ‌برداران را در کار خود چگونه تحت تأثیر قرار داده است؟

مهندسان نقشه‌بردار با پیشرفت تکنولوژی مانند سنسورها، دستگاه‌های GPS، و تصاویر ماهواره‌ای، دقت و سرعت در انجام پروژه‌های نقشه‌برداری را افزایش داده‌اند.

نتیجه گیری نهایی

در این سفر به دنیای مهندس نقشه برداری، شاهد زیبایی و دقتی بی‌نظیر در نگارش مکان و زمان بودیم. این هنرمندان مکان، با دستان حرفه‌ای و ابزارهای پیشرفته، جزئیات و زیبایی‌های جهان را در عنوان نقشه ترسیم می‌کنند. از آب‌نگاری در اعماق دریا تا نقشه‌ برداری ساختمانی در قلب شهر، مهندسان نقشه‌ برداری با کمال دقت بر زمان و مکان حکومت می‌کنند. این افراد نه تنها تکنولوژی را به کار می‌گیرند بلکه با زبان گرافیکی خود، داستانی از تاریخ و آینده را بر روی نقشه‌ها ترسیم می‌کنند.