كيف يمكن قياس المسافات بالليزر ؟
صفحة 1 من اصل 1
كيف يمكن قياس المسافات بالليزر ؟
لنعرف اولا ماهى فكرة قياس المسافات عن طريق الضؤ او الصوت او الاشارة اللاسلكية
اولا معرفة سرعة المادة المرسلة من مكان الى اخر من خلال وسط ما فمثلا عن طريق الموجات الفوق صوتية (ultra sonic )يتم قياس المسافات بالامتار او حتى عدة مئات من الامتار وسرعة الصوت في وسط هوائي عادي 340 متر في الثانية او 1026 كم في الساعة بينما تبلغ سرعة الضؤ حولى 300.000 كيلو متر فى الثانية الواحدة (سرعة الضوء طبقا للجنة المعايير الأمريكية : 299.792.457.4 ) اما الاشارة اللاسلكية فهى قريبة من سرعة الضوء
و لحساب مسافة معينة بالموجات الصوتية يتم اصدار موجة صوتية و استقبالها ثم حساب فرق الزمن
مثلا اذا ارسل جهاز موجة صوتية و استقبلها و كان فرق الزمن قدرة 1 ثانية فان المسافة تكون 170 متر لانها تستغرق نصف ثانية فى الذهاب و نصف ثانية فى الارتداد و بهذا تكون الموجة الصوتية قطعت 340 متر ذهابا ايابا فى فترة 1 ثانية
اما اذا كان الزمن المستغرق قدرة 10 ميكرو ثانية فان المسافة تكون 0.17 سنتيمتر
كيف 340مقسومة على 2 فى 10 مقسومة على مليون =0.0017 = 1.7 مليمتر
ويوجد دوائر الكترونية تستطيع قياس المسافات بالامتار او حتى بالسنتيمتر بواسطة الموجات فوق الصوتية لان هذة الدوائر تستطيع التعامل مع الازمنة بالميكروثانية (الميكرو ثانية = 1 مقسوم على مليون من الثانية ) و هذة الدوائر لكى تستطيع العمل بالميكرو ثانية يجب ان تكون تردداتها بالميجا سيكل (ال ميجا =1.000.000 )
اما بخصوص قياس المسافة بالضؤ (العادى او الليزر ) فله نفس المعادلة مع تغير الثابت الزمنى للمادة المرسلة
ملحوظة :- سرعة الضؤ ثابتة فى كل الاطياف ولكن يستخدم الليزر لما لة من مزايا اخرى اذ يمكن ان يصل ال مسافات بعيدة جدا مع استهلاك اقل للطاقة و مزايا اخرى
اما لقياس مسافة 5 كيلو متر بالضؤ يلزمنا دائرة لقياس زمنى صغير هذا مقدارة بعد حل المعادلة التالية :-
المسافة بالمتر فى 2 مقسوم على سرعة الضؤ بالمتر = حوالى 33 ميكرو ثانية
و هذا ممكن عمليا مع انتشار الميكرو كنتروللر و البرامج اللازمة و لكن ما يصعب تنفيذة هو كيفية توجيه اشارة ضوئية على هذة الاجسام البعيدة ( 5 كيلو متر ) و استقبالها مرة اخرى على عنصر الاستقبال فى الدائرة المطلوبة
و لكن هذا ما يحدث عمليا فى اجهزة الردار العسكرية و لكن عن طريق الموجات اللاسلكية اذ انة يتم ارسال اشارات لاسلكية الى اعلى بـ زوايا و اتجاه محدد و عند مرور طائرة (الطائرة مصنوعة من جسم معدنى ) تصتدم بها الاشارات ثم ترتد الاشارة مرة اخرى للرادار ويحسب فرق الزمن فتعرف المسافة بين الرادار و الطائرة
اولا معرفة سرعة المادة المرسلة من مكان الى اخر من خلال وسط ما فمثلا عن طريق الموجات الفوق صوتية (ultra sonic )يتم قياس المسافات بالامتار او حتى عدة مئات من الامتار وسرعة الصوت في وسط هوائي عادي 340 متر في الثانية او 1026 كم في الساعة بينما تبلغ سرعة الضؤ حولى 300.000 كيلو متر فى الثانية الواحدة (سرعة الضوء طبقا للجنة المعايير الأمريكية : 299.792.457.4 ) اما الاشارة اللاسلكية فهى قريبة من سرعة الضوء
و لحساب مسافة معينة بالموجات الصوتية يتم اصدار موجة صوتية و استقبالها ثم حساب فرق الزمن
مثلا اذا ارسل جهاز موجة صوتية و استقبلها و كان فرق الزمن قدرة 1 ثانية فان المسافة تكون 170 متر لانها تستغرق نصف ثانية فى الذهاب و نصف ثانية فى الارتداد و بهذا تكون الموجة الصوتية قطعت 340 متر ذهابا ايابا فى فترة 1 ثانية
اما اذا كان الزمن المستغرق قدرة 10 ميكرو ثانية فان المسافة تكون 0.17 سنتيمتر
كيف 340مقسومة على 2 فى 10 مقسومة على مليون =0.0017 = 1.7 مليمتر
ويوجد دوائر الكترونية تستطيع قياس المسافات بالامتار او حتى بالسنتيمتر بواسطة الموجات فوق الصوتية لان هذة الدوائر تستطيع التعامل مع الازمنة بالميكروثانية (الميكرو ثانية = 1 مقسوم على مليون من الثانية ) و هذة الدوائر لكى تستطيع العمل بالميكرو ثانية يجب ان تكون تردداتها بالميجا سيكل (ال ميجا =1.000.000 )
اما بخصوص قياس المسافة بالضؤ (العادى او الليزر ) فله نفس المعادلة مع تغير الثابت الزمنى للمادة المرسلة
ملحوظة :- سرعة الضؤ ثابتة فى كل الاطياف ولكن يستخدم الليزر لما لة من مزايا اخرى اذ يمكن ان يصل ال مسافات بعيدة جدا مع استهلاك اقل للطاقة و مزايا اخرى
اما لقياس مسافة 5 كيلو متر بالضؤ يلزمنا دائرة لقياس زمنى صغير هذا مقدارة بعد حل المعادلة التالية :-
المسافة بالمتر فى 2 مقسوم على سرعة الضؤ بالمتر = حوالى 33 ميكرو ثانية
و هذا ممكن عمليا مع انتشار الميكرو كنتروللر و البرامج اللازمة و لكن ما يصعب تنفيذة هو كيفية توجيه اشارة ضوئية على هذة الاجسام البعيدة ( 5 كيلو متر ) و استقبالها مرة اخرى على عنصر الاستقبال فى الدائرة المطلوبة
و لكن هذا ما يحدث عمليا فى اجهزة الردار العسكرية و لكن عن طريق الموجات اللاسلكية اذ انة يتم ارسال اشارات لاسلكية الى اعلى بـ زوايا و اتجاه محدد و عند مرور طائرة (الطائرة مصنوعة من جسم معدنى ) تصتدم بها الاشارات ثم ترتد الاشارة مرة اخرى للرادار ويحسب فرق الزمن فتعرف المسافة بين الرادار و الطائرة
رد: كيف يمكن قياس المسافات بالليزر ؟
جهزة المساحية
تعتبر الأعمال المساحية من الدعامات الفنية الضرورية المساعدة في تنفيذ الأعمال المساحية وجميع أعمال الدراسات الجيوتقنية والإنشائية.وهناك العديد من الأجهزة المساحية المتطورة ، أهمها:
- محطة الرصد المتكاملة..
- أجهزة رصد المسافات.
- أجهزة تويودلايت إلكتروني.
- جهاز تحديد المواقع Gps
- منظومة المعلومات الجغرافية ( Gis )
تم استحداث منظومة المعلومات الجغرافية ، وهي نظام آلي حديث ومتطور يستخدم تقنيات الحاسوب والبرمجيات المتطورة في جمع المعلومات والبيانات الجغرافية والجيولوجية وغيرها من البيانات العلمية لتخزينها وتحديثهـا وإخضاعها لعمليات معالجة غاية في الدقة والتعقيد ، واسترجاعها ، وتحليلها ، ومعالجتها ، وعرضها لتوفير المعلومات التي تحتاجها الدراسات العلمية المتخصصة في المجال ، ومن تم المساعدة في صناعة واتخاذ القرار المناسب. وتستخدم المنظومة التقنية الرقمية ذات المميزات المتعددة والتي من أهمها:
ويهدف العمل بمنظومة المعلومات الجغرافية إلى :
- اعتماد النظام الرقمي الحديث في تنفيذ وإنجاز الأعمال العلمية المستقبلية.
- تحديث وتطوير كافة المعلومات والبيانات اللازمة للدراسات والأبحاث التي يقوم بها المركز والمؤسسات العلمية الأخرى بالجماهيرية.
- إنشاء قاعدة بيانات جيولوجية للاستفادة منها في دراسة الموارد الطبيعية ، والطرق الأمثل لاستغلالها.
تتكون منظومة المعلومات الجغرافية الموجودة بالمركز حالياً من عدد (6) أجهزة حاسوب متطورة ذات مواصفات حديثة مترابطة بشبكة واحدة ، ومجموعة من البرمجيات الحديثة اللازمة لتشغيلها. وتقوم وحدة الترقيم والمعالجة بالمنظومة بتحويل الخرائط العادية إلى خرائط رقمية وإجراء المعالجات الخطية للخرائط الرقمية.كما تحتوى المنظومة على طابعة إلكترونية حديثة و ماسحة ضوئية حجم A0.
تعتبر الأعمال المساحية من الدعامات الفنية الضرورية المساعدة في تنفيذ الأعمال المساحية وجميع أعمال الدراسات الجيوتقنية والإنشائية.وهناك العديد من الأجهزة المساحية المتطورة ، أهمها:
- محطة الرصد المتكاملة..
- أجهزة رصد المسافات.
- أجهزة تويودلايت إلكتروني.
- جهاز تحديد المواقع Gps
- منظومة المعلومات الجغرافية ( Gis )
تم استحداث منظومة المعلومات الجغرافية ، وهي نظام آلي حديث ومتطور يستخدم تقنيات الحاسوب والبرمجيات المتطورة في جمع المعلومات والبيانات الجغرافية والجيولوجية وغيرها من البيانات العلمية لتخزينها وتحديثهـا وإخضاعها لعمليات معالجة غاية في الدقة والتعقيد ، واسترجاعها ، وتحليلها ، ومعالجتها ، وعرضها لتوفير المعلومات التي تحتاجها الدراسات العلمية المتخصصة في المجال ، ومن تم المساعدة في صناعة واتخاذ القرار المناسب. وتستخدم المنظومة التقنية الرقمية ذات المميزات المتعددة والتي من أهمها:
ويهدف العمل بمنظومة المعلومات الجغرافية إلى :
- اعتماد النظام الرقمي الحديث في تنفيذ وإنجاز الأعمال العلمية المستقبلية.
- تحديث وتطوير كافة المعلومات والبيانات اللازمة للدراسات والأبحاث التي يقوم بها المركز والمؤسسات العلمية الأخرى بالجماهيرية.
- إنشاء قاعدة بيانات جيولوجية للاستفادة منها في دراسة الموارد الطبيعية ، والطرق الأمثل لاستغلالها.
تتكون منظومة المعلومات الجغرافية الموجودة بالمركز حالياً من عدد (6) أجهزة حاسوب متطورة ذات مواصفات حديثة مترابطة بشبكة واحدة ، ومجموعة من البرمجيات الحديثة اللازمة لتشغيلها. وتقوم وحدة الترقيم والمعالجة بالمنظومة بتحويل الخرائط العادية إلى خرائط رقمية وإجراء المعالجات الخطية للخرائط الرقمية.كما تحتوى المنظومة على طابعة إلكترونية حديثة و ماسحة ضوئية حجم A0.
رد: كيف يمكن قياس المسافات بالليزر ؟
نظم المعلومات الجغرافية Gis
هو علم لجمع, وإدخال, ومعالجة, وتحليل, وعرض, وإخراج المعلومات الجغرافية و الوصفية لأهداف محددة . وهذا التعريف يتضمن مقدرة النظم على إدخال المعلومات الجغرافية (خرائط, صور جوية, مرئيات فضائية) و الوصفية (أسماء, جداول), معالجتها (تنقيحها من الخطأ), تخزينها, استرجاعها, استفسارها, تحليلها (تحليل مكاني وإحصائي), وعرضها على شاشة الحاسب أو على ورق في شكل خرائط, تقارير, ورسومات بيانية.
وتساعد نظم المعلومات الجغرافية في الإجابة عن كثير من التساؤلات مثل التي تخص التحديد (ما هذا), القياسات ( المسافات, والزاويا-الاتجاهات, والمساحات), والموقع (أين تقع مدينة الرياض), والشرط (ما هى مدن المملكة التي عدد سكانها أكثر من 300000 نسمة), والتغير (ما هو التغير الذي حصل لمدينة جدة منذ عام 1980), والتوزيع النمطي (ما هى العلاقة بين توزيع السكان ومناطق تواجد المياه), وأنسب الطرق (ما هو أنسب طريق بين مدينة الرياض القصيم), والسيناريوهات (ماذا يحصل إذا زاد عدد سكان مدينة أبها عن 50000 نسمة).
لمحة تاريخية
بنظرة تاريخية خاطفة نجد أن نظم المعلومات الجغرافية بدأت في كندا عام 1964 على يد روجر توملنسون ويلقب أحيانا بأبي نظم المعلومات الجغرافية وخلال فترة السبعينيات زاد عدد الشركات المتخصصة في برمجيات نظم المعلومات الجغرافية وشهدت فترة الثمانينيات زيادة في الميزانية المرصودة للهئيات الحكومية والشركات الخاصة لنظم المعلومات الجغرافية, وكذلك زيادة في عدد المتخصصين وانخفاض في أسعار أجهزة الحاسب والبرمجيات. و شهدت حقبة التسعينيات تحسنا في البرمجيات وإمكانية برنامج واحد القيام بأعمال كانت في الماضي تحتاج لأكثر من برنامج. وبتطور أجهزة الحاسب خلال الألفية الثالثة بداْ استخدام الوسائط المتعددة وشبكة الإنترنت وسوف تشهد الفترة القادمة ثورة في استخدام الخرائط المتحركة وذلك بفضل التحسن الملحوظ في أجهزة الحاسب المحمولة يدويا ((Palm PC, الإنترنت, والاتصال اللاسلكي(WAP).
فوائد نظم المعلومات الجغرافية
هناك فوائد كثيرة لنظم المعلومات الجغرافية يمكن تلخيصها في مايلى:
- تخفيض زمن الإنتاج وتحسين الدقة: فمثلا بدلا من أن كان إنتاج خريطة يحتاج إلى أكثر من يوم نجده الآن وباستخدام الحاسب يمكن إنجازه في أقل من ساعة. وباستخدام الحاسب قلت كثيرا من الأخطاء التي كانت تنتج من الإنسان في إنتاج الخرائط نتيجة لعوامل الطقس, وإرهاق الأعصاب, والحالة السيكولوجية وكل هذا أدى إلى تحسين الدقة.
- تخفيض العمالة: كانت في الماضي مختبرات رسم الخرائط تكتظ بالأيدي العاملة وذلك للحاجة إليهم في الرسم, والخط, والتلوين. أما الآن فيمكن لعامل واحد وبفضل استخدام نظم المعلومات الجغرافية أن يحل مكان ثلاثة عمال عما كان عليه في الماضي, وهذا يعتبر نوعا من تقليل التكلفة غير المباشر.
- تخفيض التكلفة: بالنظر إلى الفائدتين المذكورتين أعلاه نجد أنهما يصبان في تقليل التكلفة وحسب النظريات الاقتصادية فإن الوقت مال وتخفيض زمن الإنتاج والعمالة يعنى كسبا ماليا. وهنا لابد من الإشارة إلى أن التكلفة المبدئية لإقامة نظم المعلومات الجغرافية قد تكون عالية, ولكن العائد سوف يكون كبيرا وفى بعض الأحيان قد لا يكون العائد ماديا مباشرا بقيمة الدولار, ولكن قد يكون في شكل تنمية الكوادر البشرية و تأهيليها Human Development. كما تساعد إدارة المعلومات في زيادة الكفاءة وزيادة نسبة التكلفة إلى الفائدة.
مكونات نظم المعلومات الجغرافية
تتكون نظم المعلومات الجغرافية من خمسة عناصر أساسية هي المعلومات المكانية والوصفية وأجهزة الحاسب الآلي والبرامج التطبيقية والقوة البشرية (الأيدي العاملة) والمناهج التي تستخدم للتحليل المكاني. وفى هذا الجزء سوف نلقى الضوء على كل من هذه العناصر.
1- المعلومات المكانية والوصفية
لوحظ أن معظم القرارات تعتمد على المعلومات الجغرافية من حيث الكم والنوع وتكاد نكون بنسبة 80% أو أكثر ولهذا السبب أصبحت نظم المعلومات الجغرافية أداة مهمة خاصة في التحليل المكاني والاحصائى.
هناك عدة طرق للحصول على المعلومات المكانية منها ما يعرف بالمعلومات الأولية والتي يمكن جمعها بواسطة المساحة الأرضية, والتصوير الجوى, والاستشعار من بعد, والنظام العالمي لتحديد المواقع (GPS). ومنها ما يعرف بالمعلومات الثانوية والتي يمكن جمعها بواسطة استخدام الماسح الضوئي, أو لوحة الترقيم, أو المتتبع للخطوط الأوتوماتيكي. و قد شهدت السنوات الماضية تطورا ملحوظا في سبل جمع المعلومات المكانية من الناحية الكمية والكيفية. فنجد مثلا أن دقة صور الأقمار الصناعية قد ازدادت إلى أقل من متر وهذا يساعد في كثير من الدراسات التي تحتاج إلى دقة عالية. كما نجد أن أجهزة استقبال النظام العالمي لتحديد المواقع أصبحت أكثر دقة وأصغر حجما وأقل تكلفة وكذلك أجهزة المساحة الأرضية.
ولكي تكون الخريطة مقروءة لابد من تعريف أسماء المناطق ولدراسة الخرائط النوعية لابد من وجود معلومات في شكل جدول أو تقارير إحصائية وهذه المعلومات تعرف بالمعلومات الوصفية.
تعتبر تكلفة جمع المعلومات أكبر عقبة ولها نصيب الأسد من ميزانية نظم المعلومات الجغرافية لذلك يجب تبادلها.
وتبادل المعلومات يجب أن يكون رأسيا بين الأقسام المختلفة في نفس المؤسسة وأفقيا بين المؤسسات المختلفة لتفادى تكرار الجهود, وإذا تم تبادل المعلومات فسوف يكون ذا فائدة اقتصادية واجتماعية كبرى.
2- أجهزة الحاسب الآلي
شهدت السنوات الماضية تطورا ملحوظا في مقدرات وحدات الحاسب الآلي خاصة في السرعة (1200 ميجاهرتز و أكثر), السعة التخزينية (40 جيجابايت وأكثر), و الذاكرة اللحظية ( 128 ميغابايت وأكثر). هذا التطور أدى إلى سرعة إنجاز كثير من عمليات التحليل المكاني في وقت قصير. و كذلك بالنسبة لأجهزة الإدخال والإخراج أصبحت أكثر دقة وأكثر ألوانا وأصبح استخدام الوسائط المتعددة جزءا منها. و استخدام الوسائط المتعددة من تكامل صوت و صورة و فيديو له أهمية خاصة في فهم كثير من الظواهر الجغرافية. بالإضافة إلي التطور في أجهزة الحاسب الآلي نجد أن أسعارها قد انخفضت بكثير عما كان عليه في الماضي. كما تعتبر الشبكات الداخلية والخارجية والشبكة العالمية للإنترنت ذات أهمية عالية في تبادل المعلومات الجغرافية.
3- البرامج التطبيقية
هناك عدة برامج تستخدم لنظم المعلومات الجغرافية منها التي تعمل على نظام المعلومات الاتجاهية مثل ArcGIS والتي تعمل على نظام الخلايا مثل ERDAS.
يعتبر نظام الاتجاهات أكثر ملاءمة لتخزين البيانات ذات الدقة العالية كخرائط التمليك والحدود لذلك يفضل في هذه الحالات اختيار برامج تعمل على نظام المعلومات الاتجاهية. أما في حالة تكامل بيانات خرائط طبوغرافية وخرائط نوعية والضرورة لاستخدام التصوير الجوى والاستشعار من بعد فيفضل اختيار برامج تعمل على نظام الخلايا.
ولإدارة المعلومات الوصفية لابد من وجود برنامج قاعدة بيانات DBMS مثل Access/Oracle وإذا كانت المعلومات أو الجداول كثيرة فيفضل فصلها وربطها مع مواقعها الجغرافية بواسطة معرفات ID. وقد شهدت السنوات الماضية تحسنا ملحوظا في برامج قاعدة البيانات من زيادة في حجم البيانات التي يسعها البرنامج, زيادة في طول اسم الحقل (في الماضي كان عشرة أحرف فقط), وزيادة في نوع المعلومات التي يمكن تخزينها (صور,صوت, فيديو), وسرعة في المقدرة على تصنيف البيانات واسترجاعها. كما حدثت أيضا زيادة في مقدرات التحليل الإحصائي وسهولة تطويع هذه البرامج للتعامل مع المبتدئين في مجال الحاسب لخدمة أغراض محددة.
و اختيار البرامج سواء كان لمؤسسة حكومية أو لجهة أكاديمية يجب مراعاة الهدف من شرائه, نوعية التطبيقات المطلوبة, مقدرات البرنامج, التكلفة, وسهولة تعلمه و فهمه, والدعم من الشركة المنتجة للبرنامج. وقد شهدت السنوات الماضية تطورا ملحوظا في مقدرات برامج نظم المعلومات الجغرافية تمثلت في الكفاءة في إنجاز العمليات التحليلية, إضافة إمكانيات جديدة, و سهولة التعامل معها بالإضافة إلى انخفاض أسعارها عموما.
4- القوة البشرية (الأيدي العاملة)
تعتبر القوة البشرية جزءا هاما وعاملا أساسيا في نظم المعلومات الجغرافية وتشمل أعضاء هيئة التدريس, والفنيين, والمستخدمين "تسخير الحاسب لخدمة الإنسان وليس الإنسان لخدمة الحاسب". والنقاط التي يجب وضعها في الاعتبار بالنسبة للقوة البشرية تتعلق بالتعليم, والتدريب, والميزانية, و الإ دارة, والأمن, والقانون, وكيفية التنسيق و تبادل المعلومات بين المؤسسات.
نسبة للطبيعة البينية لنظم المعلومات الجغرافية نجد أن القوة البشرية تضم أشخاصا من مختلف التخصصات من إداريين واقتصاديين ومبرمجين ومهندسين وجغرافيين. وكذلك نجد تفاوت في درجة التعليم فنجد بعض المختصين في نظم المعلومات الجغرافية ممن يحمل دبلوم أو درجة بكالوريوس والبعض الأخر يحمل شهادة عليا مثل الماجستير والدكتوراه. وللقيام بأي مشروع في مجال نظم معلومات الجغرافية لابد من إشراك كل العاملين في المؤسسة في خطوات تنفيذ المشروع من تحليل المتطلبات وتحديد الأهداف ودراسة الجدوى ودراسة الفائدة الاقتصادية من المشروع وعمل نموذج للدراسة وتحديد المتطلبات وطلب المقترحات من الشركات وتحديد أنسب المقترحات وفى وضع الخطة التنفيذية للمشروع.
قوة أي مؤسسة في نظم المعلومات الجغرافية تقاس بقوة قوتها البشرية في هذا المجال لذلك يجب وضع موجهات للتدريب والتشجيع والمكفأة وتنمية المقدرات الذاتية للقوة البشرية لمواجهة المتغيرات في مجال المعلومات الجغرافية.
5- المناهج التي تستخدم للتحليل المكاني
قوة وأهمية نظم المعلومات الجغرافية تكمن في مقدرتها على التحليل المكاني والإحصائي, والتحليل هو القلب النابض الذي يدونه لا حياة ولا فائدة من المعلومات المجمعة والمنقحة. وهناك عدة مجالات يمكن تسخير نظم المعلومات الجغرافية لخدمتها وعلى سبيل المثال التحليلات التي تعتمد على عامل الزمان والمكان(تغير استعمال الأراضي), وتحديد مواقع جديدة (مصنع, مزرعة, ومدرسة), وأنسب الطرق بين نقطتين (نقل البضائع, وتوزيع الخطابات والحاويات,وما شابه ذلك), وتخطيط المدن,والشرطة والدفاع والدراسات الإستراتيجية. ولاستخدام نظم المعلومات الجغرافية لابد من وجود خطة مدروسة, وأهداف محددة, ومنهجية بحثية. ومعظم منهجيات نظم المعلومات الجغرافية تنبع من النظريات المتوافرة في الكتب والمراجع بجميع فروعها (طبيعية, بشرية, اجتماعية, اقتصادية, هندسية, صحية, مناخية, بيئية) حسب نوعية التطبيق.
هو علم لجمع, وإدخال, ومعالجة, وتحليل, وعرض, وإخراج المعلومات الجغرافية و الوصفية لأهداف محددة . وهذا التعريف يتضمن مقدرة النظم على إدخال المعلومات الجغرافية (خرائط, صور جوية, مرئيات فضائية) و الوصفية (أسماء, جداول), معالجتها (تنقيحها من الخطأ), تخزينها, استرجاعها, استفسارها, تحليلها (تحليل مكاني وإحصائي), وعرضها على شاشة الحاسب أو على ورق في شكل خرائط, تقارير, ورسومات بيانية.
وتساعد نظم المعلومات الجغرافية في الإجابة عن كثير من التساؤلات مثل التي تخص التحديد (ما هذا), القياسات ( المسافات, والزاويا-الاتجاهات, والمساحات), والموقع (أين تقع مدينة الرياض), والشرط (ما هى مدن المملكة التي عدد سكانها أكثر من 300000 نسمة), والتغير (ما هو التغير الذي حصل لمدينة جدة منذ عام 1980), والتوزيع النمطي (ما هى العلاقة بين توزيع السكان ومناطق تواجد المياه), وأنسب الطرق (ما هو أنسب طريق بين مدينة الرياض القصيم), والسيناريوهات (ماذا يحصل إذا زاد عدد سكان مدينة أبها عن 50000 نسمة).
لمحة تاريخية
بنظرة تاريخية خاطفة نجد أن نظم المعلومات الجغرافية بدأت في كندا عام 1964 على يد روجر توملنسون ويلقب أحيانا بأبي نظم المعلومات الجغرافية وخلال فترة السبعينيات زاد عدد الشركات المتخصصة في برمجيات نظم المعلومات الجغرافية وشهدت فترة الثمانينيات زيادة في الميزانية المرصودة للهئيات الحكومية والشركات الخاصة لنظم المعلومات الجغرافية, وكذلك زيادة في عدد المتخصصين وانخفاض في أسعار أجهزة الحاسب والبرمجيات. و شهدت حقبة التسعينيات تحسنا في البرمجيات وإمكانية برنامج واحد القيام بأعمال كانت في الماضي تحتاج لأكثر من برنامج. وبتطور أجهزة الحاسب خلال الألفية الثالثة بداْ استخدام الوسائط المتعددة وشبكة الإنترنت وسوف تشهد الفترة القادمة ثورة في استخدام الخرائط المتحركة وذلك بفضل التحسن الملحوظ في أجهزة الحاسب المحمولة يدويا ((Palm PC, الإنترنت, والاتصال اللاسلكي(WAP).
فوائد نظم المعلومات الجغرافية
هناك فوائد كثيرة لنظم المعلومات الجغرافية يمكن تلخيصها في مايلى:
- تخفيض زمن الإنتاج وتحسين الدقة: فمثلا بدلا من أن كان إنتاج خريطة يحتاج إلى أكثر من يوم نجده الآن وباستخدام الحاسب يمكن إنجازه في أقل من ساعة. وباستخدام الحاسب قلت كثيرا من الأخطاء التي كانت تنتج من الإنسان في إنتاج الخرائط نتيجة لعوامل الطقس, وإرهاق الأعصاب, والحالة السيكولوجية وكل هذا أدى إلى تحسين الدقة.
- تخفيض العمالة: كانت في الماضي مختبرات رسم الخرائط تكتظ بالأيدي العاملة وذلك للحاجة إليهم في الرسم, والخط, والتلوين. أما الآن فيمكن لعامل واحد وبفضل استخدام نظم المعلومات الجغرافية أن يحل مكان ثلاثة عمال عما كان عليه في الماضي, وهذا يعتبر نوعا من تقليل التكلفة غير المباشر.
- تخفيض التكلفة: بالنظر إلى الفائدتين المذكورتين أعلاه نجد أنهما يصبان في تقليل التكلفة وحسب النظريات الاقتصادية فإن الوقت مال وتخفيض زمن الإنتاج والعمالة يعنى كسبا ماليا. وهنا لابد من الإشارة إلى أن التكلفة المبدئية لإقامة نظم المعلومات الجغرافية قد تكون عالية, ولكن العائد سوف يكون كبيرا وفى بعض الأحيان قد لا يكون العائد ماديا مباشرا بقيمة الدولار, ولكن قد يكون في شكل تنمية الكوادر البشرية و تأهيليها Human Development. كما تساعد إدارة المعلومات في زيادة الكفاءة وزيادة نسبة التكلفة إلى الفائدة.
مكونات نظم المعلومات الجغرافية
تتكون نظم المعلومات الجغرافية من خمسة عناصر أساسية هي المعلومات المكانية والوصفية وأجهزة الحاسب الآلي والبرامج التطبيقية والقوة البشرية (الأيدي العاملة) والمناهج التي تستخدم للتحليل المكاني. وفى هذا الجزء سوف نلقى الضوء على كل من هذه العناصر.
1- المعلومات المكانية والوصفية
لوحظ أن معظم القرارات تعتمد على المعلومات الجغرافية من حيث الكم والنوع وتكاد نكون بنسبة 80% أو أكثر ولهذا السبب أصبحت نظم المعلومات الجغرافية أداة مهمة خاصة في التحليل المكاني والاحصائى.
هناك عدة طرق للحصول على المعلومات المكانية منها ما يعرف بالمعلومات الأولية والتي يمكن جمعها بواسطة المساحة الأرضية, والتصوير الجوى, والاستشعار من بعد, والنظام العالمي لتحديد المواقع (GPS). ومنها ما يعرف بالمعلومات الثانوية والتي يمكن جمعها بواسطة استخدام الماسح الضوئي, أو لوحة الترقيم, أو المتتبع للخطوط الأوتوماتيكي. و قد شهدت السنوات الماضية تطورا ملحوظا في سبل جمع المعلومات المكانية من الناحية الكمية والكيفية. فنجد مثلا أن دقة صور الأقمار الصناعية قد ازدادت إلى أقل من متر وهذا يساعد في كثير من الدراسات التي تحتاج إلى دقة عالية. كما نجد أن أجهزة استقبال النظام العالمي لتحديد المواقع أصبحت أكثر دقة وأصغر حجما وأقل تكلفة وكذلك أجهزة المساحة الأرضية.
ولكي تكون الخريطة مقروءة لابد من تعريف أسماء المناطق ولدراسة الخرائط النوعية لابد من وجود معلومات في شكل جدول أو تقارير إحصائية وهذه المعلومات تعرف بالمعلومات الوصفية.
تعتبر تكلفة جمع المعلومات أكبر عقبة ولها نصيب الأسد من ميزانية نظم المعلومات الجغرافية لذلك يجب تبادلها.
وتبادل المعلومات يجب أن يكون رأسيا بين الأقسام المختلفة في نفس المؤسسة وأفقيا بين المؤسسات المختلفة لتفادى تكرار الجهود, وإذا تم تبادل المعلومات فسوف يكون ذا فائدة اقتصادية واجتماعية كبرى.
2- أجهزة الحاسب الآلي
شهدت السنوات الماضية تطورا ملحوظا في مقدرات وحدات الحاسب الآلي خاصة في السرعة (1200 ميجاهرتز و أكثر), السعة التخزينية (40 جيجابايت وأكثر), و الذاكرة اللحظية ( 128 ميغابايت وأكثر). هذا التطور أدى إلى سرعة إنجاز كثير من عمليات التحليل المكاني في وقت قصير. و كذلك بالنسبة لأجهزة الإدخال والإخراج أصبحت أكثر دقة وأكثر ألوانا وأصبح استخدام الوسائط المتعددة جزءا منها. و استخدام الوسائط المتعددة من تكامل صوت و صورة و فيديو له أهمية خاصة في فهم كثير من الظواهر الجغرافية. بالإضافة إلي التطور في أجهزة الحاسب الآلي نجد أن أسعارها قد انخفضت بكثير عما كان عليه في الماضي. كما تعتبر الشبكات الداخلية والخارجية والشبكة العالمية للإنترنت ذات أهمية عالية في تبادل المعلومات الجغرافية.
3- البرامج التطبيقية
هناك عدة برامج تستخدم لنظم المعلومات الجغرافية منها التي تعمل على نظام المعلومات الاتجاهية مثل ArcGIS والتي تعمل على نظام الخلايا مثل ERDAS.
يعتبر نظام الاتجاهات أكثر ملاءمة لتخزين البيانات ذات الدقة العالية كخرائط التمليك والحدود لذلك يفضل في هذه الحالات اختيار برامج تعمل على نظام المعلومات الاتجاهية. أما في حالة تكامل بيانات خرائط طبوغرافية وخرائط نوعية والضرورة لاستخدام التصوير الجوى والاستشعار من بعد فيفضل اختيار برامج تعمل على نظام الخلايا.
ولإدارة المعلومات الوصفية لابد من وجود برنامج قاعدة بيانات DBMS مثل Access/Oracle وإذا كانت المعلومات أو الجداول كثيرة فيفضل فصلها وربطها مع مواقعها الجغرافية بواسطة معرفات ID. وقد شهدت السنوات الماضية تحسنا ملحوظا في برامج قاعدة البيانات من زيادة في حجم البيانات التي يسعها البرنامج, زيادة في طول اسم الحقل (في الماضي كان عشرة أحرف فقط), وزيادة في نوع المعلومات التي يمكن تخزينها (صور,صوت, فيديو), وسرعة في المقدرة على تصنيف البيانات واسترجاعها. كما حدثت أيضا زيادة في مقدرات التحليل الإحصائي وسهولة تطويع هذه البرامج للتعامل مع المبتدئين في مجال الحاسب لخدمة أغراض محددة.
و اختيار البرامج سواء كان لمؤسسة حكومية أو لجهة أكاديمية يجب مراعاة الهدف من شرائه, نوعية التطبيقات المطلوبة, مقدرات البرنامج, التكلفة, وسهولة تعلمه و فهمه, والدعم من الشركة المنتجة للبرنامج. وقد شهدت السنوات الماضية تطورا ملحوظا في مقدرات برامج نظم المعلومات الجغرافية تمثلت في الكفاءة في إنجاز العمليات التحليلية, إضافة إمكانيات جديدة, و سهولة التعامل معها بالإضافة إلى انخفاض أسعارها عموما.
4- القوة البشرية (الأيدي العاملة)
تعتبر القوة البشرية جزءا هاما وعاملا أساسيا في نظم المعلومات الجغرافية وتشمل أعضاء هيئة التدريس, والفنيين, والمستخدمين "تسخير الحاسب لخدمة الإنسان وليس الإنسان لخدمة الحاسب". والنقاط التي يجب وضعها في الاعتبار بالنسبة للقوة البشرية تتعلق بالتعليم, والتدريب, والميزانية, و الإ دارة, والأمن, والقانون, وكيفية التنسيق و تبادل المعلومات بين المؤسسات.
نسبة للطبيعة البينية لنظم المعلومات الجغرافية نجد أن القوة البشرية تضم أشخاصا من مختلف التخصصات من إداريين واقتصاديين ومبرمجين ومهندسين وجغرافيين. وكذلك نجد تفاوت في درجة التعليم فنجد بعض المختصين في نظم المعلومات الجغرافية ممن يحمل دبلوم أو درجة بكالوريوس والبعض الأخر يحمل شهادة عليا مثل الماجستير والدكتوراه. وللقيام بأي مشروع في مجال نظم معلومات الجغرافية لابد من إشراك كل العاملين في المؤسسة في خطوات تنفيذ المشروع من تحليل المتطلبات وتحديد الأهداف ودراسة الجدوى ودراسة الفائدة الاقتصادية من المشروع وعمل نموذج للدراسة وتحديد المتطلبات وطلب المقترحات من الشركات وتحديد أنسب المقترحات وفى وضع الخطة التنفيذية للمشروع.
قوة أي مؤسسة في نظم المعلومات الجغرافية تقاس بقوة قوتها البشرية في هذا المجال لذلك يجب وضع موجهات للتدريب والتشجيع والمكفأة وتنمية المقدرات الذاتية للقوة البشرية لمواجهة المتغيرات في مجال المعلومات الجغرافية.
5- المناهج التي تستخدم للتحليل المكاني
قوة وأهمية نظم المعلومات الجغرافية تكمن في مقدرتها على التحليل المكاني والإحصائي, والتحليل هو القلب النابض الذي يدونه لا حياة ولا فائدة من المعلومات المجمعة والمنقحة. وهناك عدة مجالات يمكن تسخير نظم المعلومات الجغرافية لخدمتها وعلى سبيل المثال التحليلات التي تعتمد على عامل الزمان والمكان(تغير استعمال الأراضي), وتحديد مواقع جديدة (مصنع, مزرعة, ومدرسة), وأنسب الطرق بين نقطتين (نقل البضائع, وتوزيع الخطابات والحاويات,وما شابه ذلك), وتخطيط المدن,والشرطة والدفاع والدراسات الإستراتيجية. ولاستخدام نظم المعلومات الجغرافية لابد من وجود خطة مدروسة, وأهداف محددة, ومنهجية بحثية. ومعظم منهجيات نظم المعلومات الجغرافية تنبع من النظريات المتوافرة في الكتب والمراجع بجميع فروعها (طبيعية, بشرية, اجتماعية, اقتصادية, هندسية, صحية, مناخية, بيئية) حسب نوعية التطبيق.
رد: كيف يمكن قياس المسافات بالليزر ؟
محطة الارصاد النتكاملة T.s
و التطور الأخير للتيودليت والدستومات معا فقد تم دمجهما معا وأضيفت للجهاز الجديد بعض الامكانيات التي يسرت تعامله مع الكمبيوتر.
وهذه الأمكانية تتلخص في إمكانية تسجيل الأرصاد والبيانات الخاصة بالعمل علي وحدات تخزين خاصة يمكن للحاسب الالي التعرف عليها والتعامل معها كما اننا يمكن استخدام الجهاز كديستومات (جهاز قياس المسافات)دون تسجيل الارصاد علي الكارت والاكتفاء بتسجيل المطلوب من الارصاد والحسابات في دفتر يدويا.
مكونات الجهاز الاساسية:
يتكون الجهاز كوحدة اساسية من
- جسم الجهاز : ويشمل الأليدات وهو الجسم المتحرك والمنظار وبه ايضا وحدة القياس والحساب الألكتروني ولوحة المفاتيح والبطارية ومكان الكارت المستخدم مع الجهاز بالإضافة إلي القاعدة المثلثية التي يثبت بها الاليدات وتثبت معه علي الحامل أثناء العمل والرصد.
- يضاف لهذا الجهاز بعض الملحقات الضرورية مثل العاكس الزجاجي – عصا التسامت – بطارية خارجية – كابل توصيل للبطارية الخارجية – كارت تسجيل اضافي – هذا بالإضافة إلي الحامل.
- يضاف الي هذه الاشياء الشق الثاني من هذا النظام وهو البرنامج المساحي الخاص بالجهاز والمحمل علي الكمبيوتر لأستكمال الاعمال عليه بعد الانتهاء من العمل الحقلي.
امكانيات الجهاز:
تختلف امكانيات هذه النوعية من الاجهزة عن باقي الاجهزة المساحية وأهم وأحدث هذه الامكانيات يتلخص في الاتي:-
- إمكانية الرصد والقياس حتي مسافة 3 كم بعاكس واحد.
- إمكانية استخدام أوامر ال DOS في التعامل مع الجهاز.
- تزويد الجهاز بأسلوب توجيه ضوئي يمكن للراصد وحامل العاكس تتبعه.
- إمكانية التسامت باستخدام أشعة الليزر.
- أقل قراءة للدوائر الرأسية والأفقية حتي 1 ث.
- أقل قراءة للمسافات 1 مم.
- دقة قياس المسافات (الخطأ المعياري) 2مم + 2مم لكل كم.
- ظهور فقاعة ضبط الافقية علي الشاشة.
- الشاشة 8 سطور والسطر سيتوعب 16 حرف.
- ضبط الوقت والتاريخ وتسجيله اثناء الرصد.
- الغلق الأتوماتيكي للجهاز عند عدم استعماله.
- تصحيح الزوايا أتوماتيكيا.
- إظهار البيانات علي الشاشة والتحكم فيها وفي اسلوب ترتيبها.
- القياس علي عواكس ورقية حتي مسافة 500 متر وبزاوية ميل قصوي قدرها 45 درجة .
- سرعة قياس المسافة تصل إلي ثانية.
- البطارية تعمل بمتوسط 6 ساعات عمل.
- أقصي مسافة للقياس 7 كم بمجموعة عواكس.
- ذاكرة الجهاز تصل الي 8 ميجا بيت.
- سعة كارت التسجيل تصل الي 70000 نقطة رصد.
- يمكن التعامل مع الكمبيوتر مباشرة.
- إمكانية القياس بدون عواكس في بعض النوعيات تصل الي 100م
- اخراج الملفات في صورة AutoCAD Dxf Format للتعامل مع برنامج AutoCAD مباشرة.
- يمكن إضائة الشاشة لاظهار البيانات.
ضبط الجهاز:-
الضبط الاولي أو الأبتدائي للجهاز وهو الضبط الذي يتم في كل مرة يتم فيها استخدام الجهاز وتتلخص في الآتي:-
1- التسامت 2- الأفقية
3- عمل set up 4- التوجيه
* عملية التسامت يقصد بها ضبط الجهاز علي النقطة المحتلة بحيث يمر المحور الرأسي للجهاز بهذه النقطة مع ضبط الافقية.
* بعد ضبط التسامت يتم ربط الجهاز بالحامل جيدا.
* يتم ضبط الافقية بدقة عن طريق المسامير مع مراعاة ان تكون حركة مسامير التسوية الافقية في اضيق حدود حتى لا تتأثر عملية التسوية السابق ضبطها بصورة كبيرة حيث ان حركة مسامير التسوية سبق واستخدمت في ضبط التسامت.
بعد التأكد من الافقية نراجع التسامت فإذا كانت حركة مسامير التسوية قد أثرت عليه يفك مسمار ربط الجهاز بالحامل برفق ويتم تحريك الجهاز ومراقبة التسامت عن طريق منظار التسامت حتي يتم الضبط.
نراجع علي الافقية فإن كانت تأثرت نعيد ضبطها عن طريق المسامير وهكذا حتي تصل في خطوة ما الي ضبط التسامت والافقية معا.
* ويزداد في أعمال الضبط في الخطوة الخاصة باعمال setup عدة خطوات تختلف باختلاف الغرض من ضبط الجهاز " رصد زوايا – قياس مسافات – حساب إحداثيات – رفع مساحي – توقيع نقط".
• عند استخدامه لرصد زوايا يلزم ضبط الجهاز وتصفيره علي إتجاه معين "أي ضبط صفر قياس الزوايا" أو قرائة الوايا بداية من قيمة معينة ومن إتجاه معين.
• عند استخدامه لقياس مسافات يلزم أستخدام عاكس علي عصا أو حامل للعاكس ويوضع عند النقطة المطلوب القياس لها ويضبط العاكس رأسيا بواسطة ميزان مياه ويتم التوجيه الى العاكس والضغط علي زر قياس المسافة لتظهر المسافة وفقا للترتيب السابق لظهور البيانات علي الشاشة.
• عند إستخدامه لقياس إحداثيات يلزم إدخال إحداثيات النقطة المحتلة وإحداثيات النقطة الخلفية التي سيتم التوجيه عليها بالجهاز أو يستعاض عن إحداثيات الخلفية بانحراف الضلع الواصل بين النقطتين ويتم تصفير أو ضبط الدائرة الأفقية علي قيمة هذا الانحراف
• عند استخدامه في أعمال الرفع من المفضل استخدام الاكواد الخاصة بالجهاز وأعمال الرفع وذلك لتعريف العمل الذي يتم رفعه ويتم إدخال واستخدام هذه الاكواد بإسلوب وترتيب معين يمكن الجهاز والبرنامج الحسابي من التعرف علي جميع البيانات الخاصة بهذه الاكواد والتعامل مع الأرصاد علي هذا الاساس.
• عند استخدامه في اعمال التوقيع يلزم عمل الخطوة السابقة من حيث إدخال إحداثيات النقطة المحتلة وانحراف الضلع الواصل بين النقطة المحتلة والخلفية وضبط الدائرة الافقية عليه بالإضافة لإدخال إحداثيات وارقام النقط المطلوب توقيعها وتسجيلها علي الكارت أو في ذاكرة الجهاز أو يتم إدخالها عن طريق لوحة المفاتيح نقطة نقطة دون ان يتم تسجيلها.
* بعض الملاحظات التي يجب مراعاتها عند استخدام الجهاز وتسجيل الارصاد:
التأكد من قوة شحن البطارية وقدرتها علي إكمال العمل المطلوب .
التأكد من نقل البيانات الموجودة علي الكارت ثم مسح هذه البيانات من الكارت .
من المحبذ والمفضل وجود بطارية إضافية وكارت إضافي.
البرامج الشائعة:-
هناك العديد من البرامج المساحية التي تفيد بصفة عامة في اعمال المساحة الخاصة بأعمال التنفيذ وقد تعددت هذه البرامج وأضيف للجهاز إمكانية عمل برنامج وإضافته لهذه البرامج ولكن يظل من هذه الرامج مجموعة شهيرة ودائمة الاستخدام نذكر منها ما يلي:-
تسجيل الإحداثيات علي الكارت Data input .
التوقيع Setting out & Stake out .
حساب مساحة شكل Area calculation .
حساب المسافة بين نقطتين Tie distance .
التقاطع الخلفي Resection .
حساب إحداثيات نقطة محتلة Free Station .
الرفع المساحي باستخدام محطة الارصاد المتكاملة:-
يتم الرفع باستخدام المحطة بسهولة حيث لا يتطلب الامر سوي إحتلال نقطة ثابتة معلومة المنسوب وأخري للتوجيه "خلفية" وتكون معلومة المنسوب ايضا (أو الانحراف للخط الواصل بين النقطتين) أو يتم فرض إحداثي نقطة الاحتلال والانحراف الاساسي للخط الواصل من المحتلة للخلفية.
- تحتل نقطة البداية ونضبط الجهاز وندخل الكارت الذي سيتم التسجيل عليه ونزيل ما عليه من معلومات.
- نبدأ في إدخال الكود الخاص ببداية العمل وتعريفه والنقطة المحتلة والخلفية أو الانحراف.
- نبدأ الرصد ورفع المعلومات من الطبيعة وفقا لنظام الاكواد المستخدمة والذي تختلف باختلاف الجهاز ولكنها في مجملها عبارة عن تعريف للبرنامج لما يتم رفعه سواء نقطة أو خطوط أو أي شيء ليتم رسمه من هذا المنطلق.
- يمكن الرفع بدون استخدام الاكواد علي ان يتم رسم ما يشبه الكروكيات للمنطقة والنقط التي يتم رصدها تسجل عليها بأرقامها ليتم فيما بعد علي الكمبوتر إسترشادا بهذه الكروكيات.
- بعد إنتهاء الرفع من هذه المنطقة والرغبة في الانتقال الي نقطة جديدة يجب أولا رصد وتسجيل هذه النقطة الجديدة علي الكارت لنتمكن من استخدامها كنقطة ثابتة ثم يتم نقل الجهاز إليها ويضبط وندخل الاكواد الاساسية لاستكمال العمل ثم يتم التوجيه علي نقطة من النقط الثوابت السابقة والمسجلة علي نفس الكارت أو أي نقطة أخرى معلومة الإحداثيات ويتم غدخال إحداثياتها كنقطة خلفية ونستكمل أعمال الرفع وهكذا.
- الرفع بأستخدام المحطة ليس بالضرورة عمل ترافرس له ولكن يتم أختيار نقطة الثوابت وفقا لخط السير ومتطلبات المنطقة.
- نقط الثوابت من المفضل تثبيتها جيدا والمحافظة عليها حتي نهاية الاعمال.
- عند كل احتلال لنقطة من المحبذ رصد نقطة أو أثنتين من الثوابت السابق رصدها لحساب احداثياتها من هذا الاحتلال للتأكد علي سلامة العمل.
- عند التوجيه علي الخلفية يفضل رصدها وتسجيلها علي الكارت بعد التوجيه عليها لعمل تحقيق علي إحداثياتها والاطمئنان علي العمل.
- يلزم دائما تسجيل قرائة الدائرة الافقية كصفر قياس وعليه يفضل تصفير الجهاز حتي يسهل وضع الرده إذا لم يتم تسجيلها في بداية العمل.
و التطور الأخير للتيودليت والدستومات معا فقد تم دمجهما معا وأضيفت للجهاز الجديد بعض الامكانيات التي يسرت تعامله مع الكمبيوتر.
وهذه الأمكانية تتلخص في إمكانية تسجيل الأرصاد والبيانات الخاصة بالعمل علي وحدات تخزين خاصة يمكن للحاسب الالي التعرف عليها والتعامل معها كما اننا يمكن استخدام الجهاز كديستومات (جهاز قياس المسافات)دون تسجيل الارصاد علي الكارت والاكتفاء بتسجيل المطلوب من الارصاد والحسابات في دفتر يدويا.
مكونات الجهاز الاساسية:
يتكون الجهاز كوحدة اساسية من
- جسم الجهاز : ويشمل الأليدات وهو الجسم المتحرك والمنظار وبه ايضا وحدة القياس والحساب الألكتروني ولوحة المفاتيح والبطارية ومكان الكارت المستخدم مع الجهاز بالإضافة إلي القاعدة المثلثية التي يثبت بها الاليدات وتثبت معه علي الحامل أثناء العمل والرصد.
- يضاف لهذا الجهاز بعض الملحقات الضرورية مثل العاكس الزجاجي – عصا التسامت – بطارية خارجية – كابل توصيل للبطارية الخارجية – كارت تسجيل اضافي – هذا بالإضافة إلي الحامل.
- يضاف الي هذه الاشياء الشق الثاني من هذا النظام وهو البرنامج المساحي الخاص بالجهاز والمحمل علي الكمبيوتر لأستكمال الاعمال عليه بعد الانتهاء من العمل الحقلي.
امكانيات الجهاز:
تختلف امكانيات هذه النوعية من الاجهزة عن باقي الاجهزة المساحية وأهم وأحدث هذه الامكانيات يتلخص في الاتي:-
- إمكانية الرصد والقياس حتي مسافة 3 كم بعاكس واحد.
- إمكانية استخدام أوامر ال DOS في التعامل مع الجهاز.
- تزويد الجهاز بأسلوب توجيه ضوئي يمكن للراصد وحامل العاكس تتبعه.
- إمكانية التسامت باستخدام أشعة الليزر.
- أقل قراءة للدوائر الرأسية والأفقية حتي 1 ث.
- أقل قراءة للمسافات 1 مم.
- دقة قياس المسافات (الخطأ المعياري) 2مم + 2مم لكل كم.
- ظهور فقاعة ضبط الافقية علي الشاشة.
- الشاشة 8 سطور والسطر سيتوعب 16 حرف.
- ضبط الوقت والتاريخ وتسجيله اثناء الرصد.
- الغلق الأتوماتيكي للجهاز عند عدم استعماله.
- تصحيح الزوايا أتوماتيكيا.
- إظهار البيانات علي الشاشة والتحكم فيها وفي اسلوب ترتيبها.
- القياس علي عواكس ورقية حتي مسافة 500 متر وبزاوية ميل قصوي قدرها 45 درجة .
- سرعة قياس المسافة تصل إلي ثانية.
- البطارية تعمل بمتوسط 6 ساعات عمل.
- أقصي مسافة للقياس 7 كم بمجموعة عواكس.
- ذاكرة الجهاز تصل الي 8 ميجا بيت.
- سعة كارت التسجيل تصل الي 70000 نقطة رصد.
- يمكن التعامل مع الكمبيوتر مباشرة.
- إمكانية القياس بدون عواكس في بعض النوعيات تصل الي 100م
- اخراج الملفات في صورة AutoCAD Dxf Format للتعامل مع برنامج AutoCAD مباشرة.
- يمكن إضائة الشاشة لاظهار البيانات.
ضبط الجهاز:-
الضبط الاولي أو الأبتدائي للجهاز وهو الضبط الذي يتم في كل مرة يتم فيها استخدام الجهاز وتتلخص في الآتي:-
1- التسامت 2- الأفقية
3- عمل set up 4- التوجيه
* عملية التسامت يقصد بها ضبط الجهاز علي النقطة المحتلة بحيث يمر المحور الرأسي للجهاز بهذه النقطة مع ضبط الافقية.
* بعد ضبط التسامت يتم ربط الجهاز بالحامل جيدا.
* يتم ضبط الافقية بدقة عن طريق المسامير مع مراعاة ان تكون حركة مسامير التسوية الافقية في اضيق حدود حتى لا تتأثر عملية التسوية السابق ضبطها بصورة كبيرة حيث ان حركة مسامير التسوية سبق واستخدمت في ضبط التسامت.
بعد التأكد من الافقية نراجع التسامت فإذا كانت حركة مسامير التسوية قد أثرت عليه يفك مسمار ربط الجهاز بالحامل برفق ويتم تحريك الجهاز ومراقبة التسامت عن طريق منظار التسامت حتي يتم الضبط.
نراجع علي الافقية فإن كانت تأثرت نعيد ضبطها عن طريق المسامير وهكذا حتي تصل في خطوة ما الي ضبط التسامت والافقية معا.
* ويزداد في أعمال الضبط في الخطوة الخاصة باعمال setup عدة خطوات تختلف باختلاف الغرض من ضبط الجهاز " رصد زوايا – قياس مسافات – حساب إحداثيات – رفع مساحي – توقيع نقط".
• عند استخدامه لرصد زوايا يلزم ضبط الجهاز وتصفيره علي إتجاه معين "أي ضبط صفر قياس الزوايا" أو قرائة الوايا بداية من قيمة معينة ومن إتجاه معين.
• عند استخدامه لقياس مسافات يلزم أستخدام عاكس علي عصا أو حامل للعاكس ويوضع عند النقطة المطلوب القياس لها ويضبط العاكس رأسيا بواسطة ميزان مياه ويتم التوجيه الى العاكس والضغط علي زر قياس المسافة لتظهر المسافة وفقا للترتيب السابق لظهور البيانات علي الشاشة.
• عند إستخدامه لقياس إحداثيات يلزم إدخال إحداثيات النقطة المحتلة وإحداثيات النقطة الخلفية التي سيتم التوجيه عليها بالجهاز أو يستعاض عن إحداثيات الخلفية بانحراف الضلع الواصل بين النقطتين ويتم تصفير أو ضبط الدائرة الأفقية علي قيمة هذا الانحراف
• عند استخدامه في أعمال الرفع من المفضل استخدام الاكواد الخاصة بالجهاز وأعمال الرفع وذلك لتعريف العمل الذي يتم رفعه ويتم إدخال واستخدام هذه الاكواد بإسلوب وترتيب معين يمكن الجهاز والبرنامج الحسابي من التعرف علي جميع البيانات الخاصة بهذه الاكواد والتعامل مع الأرصاد علي هذا الاساس.
• عند استخدامه في اعمال التوقيع يلزم عمل الخطوة السابقة من حيث إدخال إحداثيات النقطة المحتلة وانحراف الضلع الواصل بين النقطة المحتلة والخلفية وضبط الدائرة الافقية عليه بالإضافة لإدخال إحداثيات وارقام النقط المطلوب توقيعها وتسجيلها علي الكارت أو في ذاكرة الجهاز أو يتم إدخالها عن طريق لوحة المفاتيح نقطة نقطة دون ان يتم تسجيلها.
* بعض الملاحظات التي يجب مراعاتها عند استخدام الجهاز وتسجيل الارصاد:
التأكد من قوة شحن البطارية وقدرتها علي إكمال العمل المطلوب .
التأكد من نقل البيانات الموجودة علي الكارت ثم مسح هذه البيانات من الكارت .
من المحبذ والمفضل وجود بطارية إضافية وكارت إضافي.
البرامج الشائعة:-
هناك العديد من البرامج المساحية التي تفيد بصفة عامة في اعمال المساحة الخاصة بأعمال التنفيذ وقد تعددت هذه البرامج وأضيف للجهاز إمكانية عمل برنامج وإضافته لهذه البرامج ولكن يظل من هذه الرامج مجموعة شهيرة ودائمة الاستخدام نذكر منها ما يلي:-
تسجيل الإحداثيات علي الكارت Data input .
التوقيع Setting out & Stake out .
حساب مساحة شكل Area calculation .
حساب المسافة بين نقطتين Tie distance .
التقاطع الخلفي Resection .
حساب إحداثيات نقطة محتلة Free Station .
الرفع المساحي باستخدام محطة الارصاد المتكاملة:-
يتم الرفع باستخدام المحطة بسهولة حيث لا يتطلب الامر سوي إحتلال نقطة ثابتة معلومة المنسوب وأخري للتوجيه "خلفية" وتكون معلومة المنسوب ايضا (أو الانحراف للخط الواصل بين النقطتين) أو يتم فرض إحداثي نقطة الاحتلال والانحراف الاساسي للخط الواصل من المحتلة للخلفية.
- تحتل نقطة البداية ونضبط الجهاز وندخل الكارت الذي سيتم التسجيل عليه ونزيل ما عليه من معلومات.
- نبدأ في إدخال الكود الخاص ببداية العمل وتعريفه والنقطة المحتلة والخلفية أو الانحراف.
- نبدأ الرصد ورفع المعلومات من الطبيعة وفقا لنظام الاكواد المستخدمة والذي تختلف باختلاف الجهاز ولكنها في مجملها عبارة عن تعريف للبرنامج لما يتم رفعه سواء نقطة أو خطوط أو أي شيء ليتم رسمه من هذا المنطلق.
- يمكن الرفع بدون استخدام الاكواد علي ان يتم رسم ما يشبه الكروكيات للمنطقة والنقط التي يتم رصدها تسجل عليها بأرقامها ليتم فيما بعد علي الكمبوتر إسترشادا بهذه الكروكيات.
- بعد إنتهاء الرفع من هذه المنطقة والرغبة في الانتقال الي نقطة جديدة يجب أولا رصد وتسجيل هذه النقطة الجديدة علي الكارت لنتمكن من استخدامها كنقطة ثابتة ثم يتم نقل الجهاز إليها ويضبط وندخل الاكواد الاساسية لاستكمال العمل ثم يتم التوجيه علي نقطة من النقط الثوابت السابقة والمسجلة علي نفس الكارت أو أي نقطة أخرى معلومة الإحداثيات ويتم غدخال إحداثياتها كنقطة خلفية ونستكمل أعمال الرفع وهكذا.
- الرفع بأستخدام المحطة ليس بالضرورة عمل ترافرس له ولكن يتم أختيار نقطة الثوابت وفقا لخط السير ومتطلبات المنطقة.
- نقط الثوابت من المفضل تثبيتها جيدا والمحافظة عليها حتي نهاية الاعمال.
- عند كل احتلال لنقطة من المحبذ رصد نقطة أو أثنتين من الثوابت السابق رصدها لحساب احداثياتها من هذا الاحتلال للتأكد علي سلامة العمل.
- عند التوجيه علي الخلفية يفضل رصدها وتسجيلها علي الكارت بعد التوجيه عليها لعمل تحقيق علي إحداثياتها والاطمئنان علي العمل.
- يلزم دائما تسجيل قرائة الدائرة الافقية كصفر قياس وعليه يفضل تصفير الجهاز حتي يسهل وضع الرده إذا لم يتم تسجيلها في بداية العمل.
مواضيع مماثلة
» جهاز قياس المسافات الليزومتر
» يمكن
» فكره يمكن تعميمها
» هل يمكن له عدم التتابع في الصيام ؟؟
» أشياء لا يمكن شرائها بالمال...........
» يمكن
» فكره يمكن تعميمها
» هل يمكن له عدم التتابع في الصيام ؟؟
» أشياء لا يمكن شرائها بالمال...........
صفحة 1 من اصل 1
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى