فصل 4 : شناخت دستگاه ها و وسایل اندازه گیری طول
4-1 وسایل مشخص کردن نقاط
این وسایل شامل میخ چوبی ، میخ آهنی و نشانه های بتنی ( به شکل هرم ناقص) است . روی میخ های چوبی و نشانه های بتنی به کمک میخ های کوچک و روی میخ های بزرگ آهنی به کمک رنگ میتوان ئحل دقیق نقطه را مشخص کرد .
4-2 وسایل مشخص کننده امتدادهای قائم و افقی
شاغول : عبارت است از یک قطعه فلز مخروطی که به نخی آویزان شده و به علت وزن خود در جهت قائم می ایستد . برای قائم قرار دادن ژالون و همچنین موقع استفاده از وسایل نوری که سه پایه یا شاغول ندارند و برای تعیین محل دقیق ایستگاه این وسایل و نیز هنگام مترکشی افقی برای تصویر کردن نقطه انتهای هر دهنه از آن استفاده میشود .
ژالون : یک میله استوانه ای فلزی یا چوبی یا پلاستیکی به قطر حدود 3 سانتیمتر و به طول 2 متر است . بعضی از انواع ژالون ها طوری ساخته شده اند که روی هم سوار شده اند و طول های متفاوتی به وجود می آورند . برای اینکه بهتر به حالت قائم قرار بگیرند و در زمین فرو روند ، دارای نوک تیز و وزن سنگینی دارند و معمولاً موقع کار با آنها از تراز مخصوص ژالون یا شاغول برای دقت بیشتر کمک میگیرند . ضمناً در زمین های سخت از سه پایه های مخصوص ژالون استفاده میکنند . ژالون ها را برای قابل رؤیت بودن از فواصل دور 50 سانتیمتری به رنگ سفید و قرمز رنگ آمیزی میکنند .
تراز لوله ای دستی : این وسیله از یک لوله استوانه ای که در ابتدا سوراخی برای نگاه کردن داخل آن و در انتها یک خط نشانه و یک تراز دارد تشکیل شده است . در هنگام افقی بودن ، لوله حباب تراز طوری می ایستد که خط نشانه در وسط آن است .هنگام استفاده از تراز لوله ای باید بعد از گذاشتن ژالون روی دو نقطه ای که میخواهیم فاصله افقی آنها را پیدا کنیم در ارتفاع مشخص وسط آنرا در کنار ژالون میگیریم . در حالی که به ژالون دیگر نگاه میکنیم نوک آن را پایین و بالا میبریم تا حباب تراز در وسط دیده شود . در این حال ، خط نشانه جایی که انتهای متر را باید در آنجا گرفت مشخص میکند ، در حالی که صفر متر را در همان نقطه ، که ترازدستی قرار دارد ، در کنار ژالون میگیریم .
4-3 نوارهای اندازه گیری فولادی
این نوارها را کارخانه های سازنده با شرایط معین (دما و کشش معلوم) میسازند و معمولاً طول آنها 10 ، 20 ، 30 ، 40 ، 50 متر است که در ابتدا یک حلقه و در انتها یک دسته چوبی دارند . اگر بخواهند دما کمتر روی آنها اثر بگذارد ، آنها را از فولاد مخصوص به نام فولاد انوار میسازند . هنگام استفاده از این وسیله باید دقت کرد نوار پیچ خورده و تا نشود و بعد از هر اندازه گیری تمیز شود . ضمناً باید توجه کرد که ممکن است محل صفر نوارهای فولادی مختلف با هم فرق داشته باشد .
4-4 شیب سنج دستی
از سه قسمت لوله ، قوس مدرج و تراز لوله ای تشکیل شده است که تصویر حباب تراز در داخل نیز دیده میشود . هنگام استفاده چنانچه صفر ورنیه ای ، که به تراز لوله ای متصل است ، در مقابل صفر درجات قرار گیرد ، شیب سنج در حالت افقی و تراز است . در غیر این صورت صفر ورنیه ، زاویه سطح شیب دار با افق را نشان میدهد .
4-5 گونیاها
وسایلی هستند که به کمک آنها میتوان : 1/ زوایای 90 درجه و 45 درجه را روی زمین تعیین کرد . 2/ امتداد یک خط را مشخص کرد . 3/ از نقطه ای روی یک خط ، عمودی بر آن خط وارد کرد 4/ از نقطه ای خارج یک خط عمودی بر آن وارد کرد .
سه نوع گونیا وجود دارد . در نوع شکاف دار از آیینه و منشور استفاده نشده است و در گونیای آیینه ای از دو آیینه مسطح ، که با زاویه 45 درجه نسبت به هم قرار گرفته اند استفاده شده است و در گونیای منشوری به جای دو آیینه مسطح از یک یا دو منشور استفاده شده است.
طرز ژالون گذاری یک امتداد برای اندازه گیری فاصله دو نقطه روی آن امتداد :
عمل ژالون گذاری به این ترتیب انجام میشود که ابتدا روی دو نقطه ، مثلاً A,B دو ژالون به طور قائم میگذاریم و یک نفر پشت یکی از دو ژالون (به فاصله چندین متر) می ایستد و در حالی که یک چشم را بسته است با چشم دیگر به ژالون بعدی نگاه میکند ، طوری که دو ژالون مزبور را روی هم میبیند . بعد نفر دیگر ژالونی را به طور قائم در امتداد تقریبی بین نقطه به چپ و راست حرکت میدهد تا نفر اول هر 3 ژالون را در یک امتداد ببیند . این کار برای هر چند نقطه که لازم باشد تکرار میشود تا امتداد مستقیم برای مترکشی کاملاً مشخص شود .
4-6 اندازه گیری طول افقی با وسایل ساده
به طور کلی ، در نقشه برداری برای اندازه گیری طول افقی به دو روش عمل میکنند : یکی مستقیم که در آن تمام طول ، قدم به قدم هنگام عمل اندازه گیری پیموده میشود و دیگری غیرمستقیم که احتیاجی به پیمودن قدم به قدم طول نیست ، بلکه با وسایلی که روی دو نقطه قرار میدهند فاصله بین دو نقطه را اندازه گیری میکنند . از جمله این وسایل تئودولیت یا نیوو است . این دستگاهها عموماً همراه با شاخص و مسافت سنج های الکترونیکی و منشور مخصوص اند .
الف / اندازه گیری طول به روش مستقیم : در این روش از نوارهای اندازه گیری پارچه ای یا فلزی استفاده میکنند و چون برای رسم نقشه به طول های افقی احتیاج داریم ، پس باید طول ها افقی تعیین شوند .
ب / اندازه گیری طول افقی به روش مستقیم روی زمین مسطح :
وسایل کار : نوار فلزی ، ژالون چند عدد ، میخ های چوبی به طول 30-25 سانتیمتر و میخ های فلزی کوچک برای نصب روی میخ های چوبی ، شاغول ، مداد و کاغذ (و در موارد لازم رنگ و قلم مو)
روش کار : چون نمیتوان فواصل بلند را به یک باره مترکشی و اندازه گیری کرد ، باید ابتدا امتداد طول مورد نظر را ژالون گذاری و مشخص کرد . به این صورت که با استفاده از میخ های چوبی و فلزی و علامت گذاری طول مذبور را به فواصل کوچک تر مثلاً 30 متر یا 20 متر ، که این فواصل متناسب با طول نوار انتخاب میشود ، تقسیم کرد سپس فواصل بین میخ ها را با نوار اندازه گیری و یادداشت کرد .
ج / اندازه گیری طول افقی به روش مستقیم روی زمین شیب دار :
وسایل کار : نوار فلزی ، چند ژالون ، میخ های چوبی ، فلزی ، شاغول ، تراز ، مداد و کاغذ (و در موارد لازم رنگ و قلم مو)
روش کار : پس از ژالون گذاری و میخ کوبی (به ترتیبی که در روش کار قبلی گفته شد) فواصل میخ ها با نوار اندازه گیری و ثبت میشود . با این تفاوت که چون روی سطح شیب دار اندازه گیری میکنیم ، باید همواره متر را افقی نگه داریم . برای این کار از تراز لوله ای دستی به ترتیبی که قبلاً گفته شد استفاده میشود .
د / تعیین طول بر سطح شیب دار با اندازه گیری طول مورب و زاویه شیب :
وسایل کار : وسایل قبل + شیب سنج دستی
روش کار : ابتدا فاصله غیر افقی (مورب) بین دو نقطه را با نوار اندازه میگیریم و بعد زاویه شیب بین دو نقطه را به کمک دستگاه شیب سنج به دست می آوریم . سپس با استفاده از رابطه D=Lcosα طول تبدیل به افق شده بین دو نقطه را محاسبه میکنیم .
4-7 برداشت سطح زمین
منظور از برداشت سطح یک قطعه زمین تعیین حدود و مشخص کردن عوارض موجود و ترسیم همه آنها روی یک نقشه است . اگر تنها تعیین مساحت یک قطعه زمین ، که به آن مساحی گفته میشود ، مورد نظر باشد ، کافی است نقاط مربوط به محدوده آن را برداشت کنیم . به این ترتیب دو نوع برداشت داریم :
الف / برداشت به منظور تعیین مساحت (مساحی) : مساحی یک قطعه زمین یعنی اندازه گرفتن مساحت تصویر افقی آن قطعه زمین . عمل مساحی شامل این مراحل است : 1/ شناسایی مقدماتی 2/ رسم کروکی 3/ اندازه گیری طول ها و زوایای لازم و نوشتن اندازه های کروکی 4/ ترسیم 5/ به دست آوردن مساحت از روی شکل ترسیم شده
پیش از اقدام به اندازه گیری مرزهای یک قطعه زمین لازم است آن را برای منظورهای زیر پیمود : 1/ برای شناختن خط های جداکننده آن از اطراف 2/ برای اطمینان از پابرجایی و ثبات این مرزها 3/ برای انتخاب طریقه برداشتی که با مشکلات زمین بهتر سازگار است .
در حین عملیات شناسایی یا بعد از آن باید یک کروکی تقریبی از منطقه رسم کرد و پس از آن عملیات اندازه گیری کرد .
وقتی محیط یک قطعه زمین از خطوط مستقیم تشکیل شده باشد (یعنی شکل یک کثیرالاضلاع باشد) معمولاً برای این قبیل برداشت ها از وسایل ساده نقشه برداری مانند متر ، گونیای مساحی ، شاغول ، ژالون و غیره استفاده میشود . برای برداشت برحسب وسعت زمین طریقه های زیر را به کار میبرند : 1/ برداشت به وسیله تجزیه زمین به مثلث ها (برداشت با نوار فلزی) 2/ برداشت توسط یک یا چند خط هادی (برداشت به روش قائمه ای یا افست)
طریقه اول : این طریقه بیشتر برای برداشت های کم وسعت ، که محدوده زمین را خطوط مستقیم تشکیل میدهند ، به کار میرود ، و برای اجرای آن فقط متر (نوار فولادی) لازم است . طرز عمل به قرار زیر است : زمینی را به مثلث هایی تجزیه میکنند و طول اضلاع این مثلث ها را به وضع افقی اندازه میگیرند . برای کنترل این که در سنجش اندازه گیری ضلعی مرتکب خطا شده ایم یا خیر ، معمولاً طول هایی را اضافه بر آنها که لازمند ، اندازه گیری میکنند . سپس موقع نقل برداشت ، یعنی زمان ترسیم خطای مرتکب شده را معلوم میکنند . در اینجا لازم است به دو نکته توجه شود : این طریقه را باید در مواردی به کار برد که تعداد اضلاع محیط زمین کم باشد یا آنکه وسایل اندازه گیری منحصر به متر (نوار فولادی) باشد ، هنگام تجزیه زمین به مثلث ها باید سعی شود طول های اضلاع هر مثلث با یکدیگر اختلاف زیاد نداشته باشد .
طریقه دوم : برداشت توسط یک یا چند خط هادی (برداشت به روش قائمه ای یا افست) . در این روش ، که از طریقه قبل دقیق تر است و در زمین های وسیع تر به کار میرود ، از نوار فولادی و گونیای مساحی استفاده میکنند . به این ترتیب که ابتدا یک یا چند خط راست را به عنوان خط هادی (مبنا) در داخل یا خارج سطح مورد برداشت در نظر میگیرند و از همه نقاط رأس عمودهایی با گونیای منشوری بر خط یا خطوط هادی رسم میکنند . به این ترتیب زمین به تعدادی مثلث و ذوزنقه قائم الزاویه تقسیم میشود که ارتفاع های آن ها بر خط یا خطوط هادی عمود است . در اینجه لازم است به این نکته توجه شود که همیشه خط هادی طوری انتخاب میشود که پیمودن آن راحت و سریع است و از روی آن تعداد زیادی از رئوس محیط قطعه زمین دیده شود . به علاوه ، خط هادی حتی المقدور باید در امتداد بلندترین طول زمین باشد تا عرض ها ، یعنی خطوط عمود بر آن کوتاهتر شوند .
ترسیم : برای ترسیم ، دو خط عمود بر هم را روی کاغذ و به صورت دو محور x,y رسم میکنیم . روی محور y ها مقادیر اندازه گیری شده روی خط هادی را با در نظر گرفتن مقیاس جدا میکنیم . سپس از نقاط مشخص شده روی محور y ها عمودهایی رسم میکنیم که روی آنها مقادیر x ها با در نظر گرفتن مقیاس آورده میشود . پس از اتصال نقاط به دست آمده به یکدیگر ، زمین مذبور روی کاغذ ترسیم میشود . در بعضی موارد انجام عملیات در داخل زمین ممکن نیست ، مثلاً به علت درخت کاری ، وجود باتلاق یا زمین کشت شده . در این صورت خطوط هادی در خارج از زمین انتخاب میشود و رئوس قطعه زمین روی آنها تصویر میشود .
ب/ برداشت به منظور تهیه نقشه : مقیاس هایی که برای تهیه نقشه معمول است عبارتند از 1:50 ، 1:100 ، 1:200 ، 1:500 ، 1:1000 . همچنین باید توجه داشت که برای ترسیم در کاغذهای شفاف مانند کالک ، کاغذهای پلاستیکی یا کاغذهای مخصوصی که در شرایط مختلف (خشکی هوا – رطوبت) طول و عرض آنها کمتر تغییر میکند استفاده میشود .
عملیات برداشت به منظور تهیه نقشه نظیر عملیاتی است که در مساحی گفته شده است با این تفاوتها : 1/ در مساحی نقاطی که مشخص میشوند تنها رئوس محیط زمین اند ، در صورتی که در این جا نقاطی که مشخص میشوند مربوط به همه عوارض موجود در منطقه یا گوشه های آنهاست ، زیرا همه عوارض موجود در منطقه مثل ساختمان ها ، راه ها و نهرها باید در نقشه مشخص شوند . 2/ در مساحی بعد از ترسیم فقط محدوده قطعه زمین مشخص میشود ، در صورتی که روی یک نقشه همه اجزاء ، عوارض و وضعیت آنها نسبت به یکدیگر باید دقیق مشحص شود . 3/ در مساحی ، هدف به دست آوردن مساحت تصویر افقی یک قطعه زمین است و به این ترتیب بعد از ترسیم محاسباتی انجام میشود ، در صورتی که در تهیه نقشه هدف مشخص کردن وضعیت افقی زمین با همه جزئیات آن است و عملیات به ترسیم ختم میشود . 4/ در صورتی که در منطقه مورد نقشه برداری ، امتداد معلومی نسبت به شمال جغرافیایی (امتداد نصف النهار محل) وجود داشته باشد به کمک آن نقشه را با شمال جغرافیایی توجیه میکنند . چون نقشه با مقیاس معین ترسیم میشود ، هیچ اندازه ای روی آن نوشته نمیشود . چنانچه تعیین فاصله ای روی نقشه منظور باشد ، با خط کش مقیاس طول مورد نظر از روی نقشه اندازه گیری میشود .
نکات مهمی که برای رسم نقشه با مقیاس 1:1000 باید در نظر گرفته شود عبارتند از : 1/ حدود قطعات زمین با خط هایی به ضخامت 3/0 میلیمتر و محیط ساختمان ها با خط هایی به ضخامت 2/0 میلیمتر رسم میشود . 2/ آبراه ها و جوی ها در صورتی که عرض آنها در روی نقشه حداقل یک میلیمتر باشد به صورت دو خط موازی ترسیم میشوند ، در غیر این صورت فقط با یک خط نمایش داده میشود . 3/ نقاط پلی گون با دوایری به قطر 5/2 میلیمتر نمایش داده میشود و شماره مربوط نیز پهلوی آن نوشته میشود . 4/ ساختمان های مسکونی و ساختمان های اداری با هاشور 45 درجه (50 گراد) نسبت به خطوط محدوده آنها و ساختمان های کوچک با هاشور موازی ضلع کوچکتر نمایش داده میشود . 5/ کلمات و اسامی طوری نوشته میشود که موازی بُعد پایین برگه نقشه باشد . در راه ها و نهرها این کلمات و اسامی در امتداد مسیر آنها نوشته میشود . 6/ انواع اراضی و عوارض روی زمین (مانند زراعت، درختکاری و چمن) با علایم مخصوص علامت گذاری میشود . 7/ در قسمت پایین برگه نقشه ، مقیاس آن نوشته میشود .
4-8 محاسبه مساحت
اگر a,b,c طول پهلو و p نصف طول محیط مثلث باشد درنتیجه :p=(a+b+c)÷2 و در نتیجه مساحت برابر است با :s=(a.b.sinc)÷2 وs2=p(p-a)(p-b)(p-c) .
مساحت قسمت هاشورزده نیز برابر است با : s=b(h1+h2)÷2 که در آن h برابر است با طول عمودهای رسم شده و b فاصله بین عمودهای متوالی است .
علاقه مندی ها (Bookmarks)