تاریخچه نقشه برداری در حفاری‌های باستانی منطقه بین النحرین و مصر مستدل شده است. پس از آن روم باستان و ایران از دیگر قطب‌های علم نقشه برداری به حساب می‌آیند. امروزه به لطف فناوری‌های نوین، نقشه برداری با استفاده از دوربین‌های کاملا مجهز صورت می گیرد. در این مقاله قصد داریم به معرفی انواع دوربین نقشه برداری و کاربردهای آن بپردازیم. با ویکی ساختمون در ادامه همراه باشید.
انواع دوربین نقشه برداری
به طور کلی دوربین‌های نقشه برداری به دو نوع ترازیاب و زاویه یاب تقسیم می‌شوند که با پیشرفت تکنولوژی این دو دوربین در طی سالیان اخیر با هم تلفیق شده‌اند و به صورت یک دوربین به نام توتال استیشن مورد استفاده قرار می‌گیرند. دوربین‌های نیوو و تئودولیت به ترتیب دوربین‌های مخصوص ترازیابی (ارتفاع سنجی) و زاویه سنجی هستند. دوربین توتال استیشن هر دوی این دو دوربین را شامل می‌شود و از طرفی نیزهمزمان کار ترازیابی و زاویه سنجی را می‌توان با آن انجام داد و دارای دو نوع اپتیکی و دیجیتال است.
دوربین نقشه برداری نیوو
دوربین نیوو برای اندازه گیری اختلاف ارتفاع بین دو نقطه و تعیین ارتفاع نقاط مختلف به کار برده می‌شود. دوربین نیوو شامل خود دوربین، تراز دوربین و سه پایه است. دوربین نیوو از دو عدسی شیئی و چشمی درست شده است. بر روی عدسی شیئی دو تار به نام رتیکول قرار دارد که بر هم عمود هستند و در صورت تراز بودن دوربین با خط افق، کاملا افقی و عمودی هستند. تراز هم شامل یک تراز کروی است و سه پایه هم شامل سه پایه متحرک و دو تراز لوبیایی در طرفین است. در وسط سه پایه هم یک شاغول کوچک به منظور اطمینان از عمودی بودن سه پایه قرار دارد.
طرز کار دوربین نقشه برداری نیوو
ابتدا یک نقطه را به عنوان ایستگاه انتخاب می‌کنیم که اشراف خوبی به نقاطی که قرار است اندازه گیری شود داشته باشد. سه پایه را در محل محکم می‌کنیم و با استفاده از دو تراز لوبیایی روی آن، سه پایه را تراز می‌کنیم. پس از تراز کردن سه پایه، دوربین را روی آن فیکس و سپس دوربین را تراز می‌کنیم.
پس از آن فردی با یک ژالن و میر (شاخص) به نقاط مورد نظر می‌رود و آنها را با استفاده از تراز نبشی موازی با خط افق قرار می‌دهد. دوربین را روی میر متمرکز می‌کنیم و هر عددی که در تقاطع دو تار رتیکول قرار گیرد را یادداشت می‌کنیم. سپس فاصله زمینی بین نقطه و دوربین را با استفاده از متر لیزری یا هر متر در دسترس دیگری اندازه می‌گیریم. این عمل را برای همه نقاط انجام می‌دهیم.
دوربین تئودولیت
دوربین تئودولیت همانطور که گفته شد، در تعیین زاویه و همینطور فاصله کاربرد دارد. این دوربین هم مانند دوربین نیوو شامل خود دوربین، تراز و سه پایه است. دوربین تئودولیت هم شامل عدسی شیئی و عدسی چشمی است که دارای تارهای رتیکول عمود بر هم هستند. در پایین دوربین هم تراز کروی برای تراز کردن آن تعبیه شده است. سه پایه دوربین هم شامل سه پایه که در زمین فرو می‌روند و دو تراز لوبیایی برای تراز کردن سه پایه با افق به کار می‌روند.
طرز کار دوربین تئودولیت
مانند مرحله قبل ابتدا یک نقطه که به تمامی نقاط اشراف دارد را به عنوان ایستگاه قرار می‌دهیم و سه پایه را در آن تراز می‌کنیم و دوربین را روی آن قرار می‌دهیم، سپس آن را نیز تراز می‌کنیم. فردی به همراه ژالن و میر (شاخص) را به نقاط مورد نظر می‌فرستیم و پس از تراز کردن میرو ژالن به وسیله تراز نبشی اقدام به قراول روی نقطه می‌کنیم.
برای به دست آوردن زاویه بین دو نقطه ابتدا روی یک نقطه قراول روی می‌کنیم و عدد روی لمب افقی را یادداشت می‌کنیم سپس به نقطه دیگر رفته و دوباره عدد روی لمب را یادداشت می‌کنیم با کم کردن دو عدد زاویه افقی بین دو نقطه به دست می‌آید.
به منظور به دست آوردن زاویه عمودی یک نقطه ابتدا روی دوربین را روی خط افق تراز می‌کنیم و سپس به قراول روی نقطه مورد نظر می‌کنیم و زاویه عمودی را یادداشت می‌کنیم که ممکن است زیر سطح افق یا بالای سطح افق باشد. فاصله افقی و مایل نقطه مورد نظر تا ایستگاه را هم می‌توان با استفاده از دوربین تئودولیت و یک فرمول ساده به دست آورد.
دوربین توتال استیشن
این دوربین همانطور که پیش از این نیز به آن بسیار پرداخته شده است از ترکیب دو دوربین نیوو و تئودولویت به دست می‌آید. با استفاده از دوربین توتال می‌توان هم زمان به اندازه گیری ارتفاع، زاویه و فاصله افقی پرداخت. دوربین‌های توتال در ابتدا به صورت اپتیکی عرضه می‌شدند ولی امروز انواع دیجیتال آنها به بازار آمده است که کار نقشه برداری را بسیار راحت‌تر از گذشته کرده است.
با توجه به تجربه بسیاری از مهندسان نقشه برداری، کار نقشه برداری با استفاده از دوربین‌های اپتیکی بسیار دقیق‌تر از دوربین‌های دیجیتال است و هنوز در بسیاری از نقاط جهان از دوربین‌های اپتیکی استفاده می‌شود.
دوربین‌های دیجیتال این مزیت را دارند که پس از انجام عملیات نقشه برداری می‌توان یک خروجی از داده‌های مورد نظر تهیه کرد و سپس با استفاده از نرم افزارهای نقشه برداری اقدام به تهیه نقشه کرد که کار را بسیار سریع‌تر از تهیه نقشه به صورت دستی می‌کند.
کاربرد دوربین‌های نقشه برداری چیست؟
از دوربین نقشه بردرای به طور کلی برای تهیه نقشه از عوارض طبیعی و مصنوعی بر روی سطح زمین استفاده می‌شود. به همین منظور از دوربین‌های نقشه بردرای برای تهیه نقشه از عوارض طبیعی مانند کوه، رود و دره برای مصارفی مانند معدن‌کاری، آتش‌باری، تخمین و ارزیابی منابع طبیعی، جاده سازی، پل‌سازی، ساختمان سازی در مقیاس وسیع، اکتشاف معدن، دپوگرافی، تهیه نقشه‌های سیاسی، جغرافیایی، زمین شناسی و … بهره برداری می‌شود.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی و ارائه فناوری برتر جی پی اس (GPS) توسط ارتش آمریکا به جهان، نقشه برداری توسط داده‌های ماهواره‌ای و سنجش از دور انجام می‌شود. نقشه‌هایی که از طریق سنجش از دور تهیه می‌شوند به نقشه‌های عوارض سطحی محدود نمی‌شود و انواع نقشه‌های مادون قرمز و زیر سطحی را هم شامل می‌شود که کاربردهای فراوانی دارد.
در عملیات‌های بزرگ نقشه برداری در محدوده یک کشور کار نقشه برداری ابتدا به روش پردازش اطلاعات ماهواره‌ای توسط نرم افزار انجام می‌شود و سپس بسته به موضوع کار و درخواست کارفرما عملیات زمینی با دوربین نقشه برداری هم انجام می‌شود.
سخن آخر
دوربین‌های نقشه بردرای به طور کلی به دو نوع ارتفاع سنج و زاویه سنج تقسیم می‌شوند که با نام‌های نیوو و تئودولیت شناخته می‌شوند. به منظور راحتی و سرعت در انجام کار دوربین سومی از تلفیق دو دوربین مذکور ساخته شد که به نام توتال استیشن شهرت دارد. شرکت‌های مختلفی از جمله شرکت‌های آمریکایی، آلمانی، سوئیسی و کره‌ای اقدام به تولید دوربین‌های نقشه بردرای می‌کنند. امروزه دوربین‌های توتال دیجیتال به بازار آمده‌اند که کار نقشه بردرای را با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری بسیار سریع‌تر و راحت‌تر کرده‌اند.
