نقشه چیست ؟ | انواع نقشه و مقیاس در نقشه برداری

1- نقشه چیست ؟

تصویر افقی قسمتی از زمین با نسبتی کوچک تر را نقشه می گویند.

در تعریف نقشه اشاره کردیم که این تصویر نسبتی از نقشه است ؛ به این نسبت مقیاس نقشه می گویند.

2- انواع نقشه

نقشه ها بر حسب کاربرد مد نظر ما به دسته های مختلفی تقسیم بندی می شوند و پرکاربردترین آنها برای رشته های مهندسی ، نقشه های مسطحاتی و ارتفاعی است.

برخی از مهم ترین انواع نقشه ها به شرح زیر است :

• • آماری
  • راه ها

• ارتفاعی (توپوگرافی)
• ژئوفیزیکی
• شهرسازی
• مسطحاتی
• هواشناسی
• زمین شناسی

در ادامه نقشه های مسطحاتی و ارتفاعی (توپوگرافی) را مورد بررسی قرار می دهیم.

1-2- نقشه مسطحاتی

این سبک از نقشه ها ، تنها عوارض مسطحاتی را نمایش می دهند و کاربردشان زمانی است که شناخت ارتفاعی از زمین مد نظر نباشد.

2-2- نقشه ارتفاعی (نقشه توپوگرافی)

در فضای واقعی، 3 بعد x و y و z وجود دارد ولی در نقشه ها غالبا به نمایش دو بعد x و y اکتفا می شود؛ در صورتی که شناخت ارتفاعی نیز مد نظر باشد از نقشه های ارتفاعی (توپوگرافی) استفاده می شود.

در این گونه نقشه ها ، وضعیت ارتفاعی زمین توسط منحنی هایی با نام خطوط تراز ، نمایش داده می شود.

* خط تراز ، مجموعه نقاط هم ارتفاع است.

برای مشخص کردن ارتفاع نقاط زمین و ترسیم این نقشه های ارتفاعی از ترازیابی استفاده می شود.

تصویر زیر نمایی از یک نقشه توپوگرافی ترسیم شده از زمینی با پستی و بلندی را نمایش می دهد.

نکات نقشه توپوگرافی :

همان طور که در تصویر بالا هم قابل مشاهده است، خطوط تراز 10 تا 10 تا یا 100 تا 100 تا افزایش پیدا میکنند بنابر این اگر در قسمتی از نقشه توپوگرافی تراکم خطوط تراز زیاد باشد می توان نتیجه گرفت که در این محدوده شیب زیاد است.

3- انواع مقیاس

در بخش 1 مفهوم مقیاس را شرح دادیم و در این قسمت انواع مقیاس ها را شرح می دهیم.

1-3- مقیاس عددی

مقیاس عددی ساده ترین نوع مقیاس است که احتمالا در دوران راهنمایی و یا دبیرستان آن را آموخته اید.

این مقیاس به صورت 1/N نمایش داده می شود و N در اینجا بیانگر نسبت اندازه های واقعی و اندازه های موجود بر روی نقشه است.

برای مثال مقیاس 1/100 یعنی اگر فاصله دو نقطه بر روی زمین 100 متر باشد ، فاصله آن دو نقطه روی نقشه 1 متر است.

2-3- مقیاس ترسیمی یا خطی

پاره خطی است با فواصل مساوی تقسیم شده که از چپ به راست درجه بندی دارد.

پاشنه مقیاس : قسمت چپ این پاره خط ها به 10 قسمت مساوی تقسیم شده است تا اندازه های کوچک توسط آن اندازه گیری شود.

از مزایای این روش آن است که اگر نقشه ها در فرایند چاپ کردن ، مقیاس اصلی خود را از دست بدهند ، این پاره خط ها نیز تغییر اندازه می دهند و فرایند خوانش نقشه به خوبی انجام می گیرد.

3-3- مقیاس گفتاری

در این روش مقیاس نقشه به صورت گفتاری بیان می شود.

برای مثال اگر مقیاس نقشه 1/1000 باشد به این صورت بیان می شود : ” هر متر روی نقشه معادل 1 کیلومتر روی زمین است ”

4-3- نقشه های استاندارد

نقشه هایی که مقیاس آن ها به صورت (n*1000)/1 است و n هم معمولا مقادیر زیر را به خود می گیرد :

همان طور که مشخص است ، هر چه مقیاس نقشه بزرگ تر باشد جزئیات قابل ملاحظه ترند ولی هزینه چاپ نقشه ها بالا می رود.

بسته به استفاده و عوارض زمین بایستی مقیاس مطلوب را انتخاب کرد.

در انتخاب مقیاس مناسب بایستی توجه شود که اندازه کوچک ترین عارضه تصویر شده روی نقشه از 2 میلیمتر کم تر نشود.

برای مثال اگر در یک نقشه کوچک ترین عارضه 1 متر باشد بایستی مقیاس بزرگ تر از 1/500 باشد.

نکته :  اگر در نقشه ای با مقیاس s مساحت محدوده ای را محاسبه کنیم و قصد یافتن مساحت روی زمین را داشته باشیم بایستی مساحت را در مجذور s ضرب کنیم.

4- انواع نقشه برداری

نقشه برداری نیز انواع گوناگونی دارد که در ادامه دو مورد از این انواع را مورد بررسی قرار می دهیم.

1-4- نقشه برداری مستوی

در صورتی که محدوده نقشه برداری کوچک باشد و بتوان در این محدوده از خطای انحنای زمین چشم پوشی کرد و زمین را مسطح فرض کرد ، نقشه برداری مستوی کاربرد پیدا می کند.

در این روش ، کوتاه ترین فاصله بین دو نقطه را به عنوان خط مستقیم ، مجموع زوایای مثلث را 180 و به طور کلی قوانین هندسه و مثلثات را قابل استفاده فرض می کنیم.

2-4- نقشه برداری ژئودتیک

در صورتی که محدوده نقشه برداری بزرگ و وسیع باشد و در صورت مسطح فرض کردن زمین ، خطای زیادی در اندازه گیری به وجود آید ، از نقشه برداری ژئودتیک استفاده می شود.

سوال : اندازه این خطا چگونه محاسبه می شود و در چه شرایطی از این روش نقشه برداری استفاده می شود ؟

در ابتدا باید بدانیم دقت ترسیمی چیست

دقت ترسیمی ، کوچک‌ترین طول قابل تشخیص روی نقشه است.

اگر خطای ناشی از مسطح فرض کردن ، کوچک تر از دقت ترسیمی باشد ، می توان از روش نقشه برداری مستوی استفاده کرد ؛ در غیر این صورت بایستی از روش نقشه برداری ژئودتیک بهره برد.

حال به بررسی فرمول خطا می پردازیم.

بدیهی است L در رابطه بالا ، شعاع محدوده در حال نقشه برداری است.

در این روش نقشه برداری (ژئودتیک) موارد زیر مشاهده می شود :

• خط ژئودزی که خطی منحنی است ، به عنوان کوتاه ترین فاصله و مسیر بین دو نقطه معرفی می شود.
• به جای مثلث مسطحه از مثلث کروی استفاده می شود ( در این مثلث اضلاع ، خم هایی از کره یا بیضی اند و مجموع زوایا نیز کمی از 180 درجه بیشتر است ).