geo2all

اسرار الميزان_كل ماتحب ان تعرفه عن الميزان level

اسرار الميزان

كل ماتحب ان تعرفه عن الميزان level

يعتبر جهاز الميزان( level) من الأجهزة الشائعة الإستخدام والضرورية للأعمال المساحية والمشاريع الحيوية مثل أعمال الطرق وتمديدات المياة والمجاري وإيجاد كميات الحفر أو الردم للأراضي ولذلك يعتمد علية المهندس والمساح في كثير من الأعمال. كذلك يعتبر جهاز الميزان من الأجهزة السهلة الإستخدام مقارنة بالأجهزة المساحية الأخرى.

بواسطة هذا الجهاز وبعد عمليات حسابية معينة يتم إيجاد مناسيب للنقاط المطلوبة في المشاريع.

وتصنف أجهزة الميزان من حيث الدقة إلى ثلاثة أصناف:

1- أجهزة دقيقة: وفيها تكون فقاعة التسوية حساسة جدا كما تكون قوة التكبير عالية ويستخدم هذا النوع في أعمال المسح الجيوديسي والأعمال التي تتطلب دقة عالية.

2- أجهزة متوسطة الدقة: وهي أقل دقة من الصنف الأول ويغلب إستخدام هذا النوع في معظم المشاريع الهندسية.

3- أجهزة منخفضة الدقة: ويصنع هذا النوع من الأجهزة خصيصا لأغراض التسوية التقريبية كما هو الحال في مشاريع الأبنية المحدودة ولحالات التسوية على مسافات قريبة.

--------------------------------------------------------------------------------

يتكون جهاز الميزان من الأجزاء الرئيسية التالية:

1- منظار مساحي( التلسكوب):

يتكون هذا المنظار من :

أ‌- عدسة شيئية.

ب- عدسة عينية – مسمار توضيح الشعرات.

ج- حامل الشعرات.

د- مسمار توضيح الرؤية.

ه- علامة التوجية الخارجي.

2- قاعدة مركب عليها مسامير التسوية الثلاثة لضبط أفقية ميزان التسوية (الفقاعة).

3- مسمار الحركة الأفقية البطيئة: وهو خاص بحركة الجهاز الأفقية البطيئة مع العلم أن الحركة السريعة تتم بتحريك الجهاز باليد.

4- حامل الجهاز(الركيزة): ويتكون من ثلاثة أرجل ويمكن رفعه أو خفضه حسب الطول المطلوب.

5- القامة(مسطرة التسوية): وهي عبارة عن مسطره خشبية أو معدنية أحد وجهيها مدرج إلى أمتار وديسيمترات وسنتيمترات وغالبا ما يكون ارتفاعها 4 أمتار.

أنواع أجهزة الميزان :

1- جهاز الميزان الإلكتروني الرقمي:

هو جهاز مزود بتكنولوجيا متطورة لمعالجة صور القامات لتعيين قراءة القامة وفروق المناسيب والمسافات الأفقية وعرض المعلومات على شاشة الجهاز وتسجيل المعلومات والبيانات في ذاكرة الجهاز الداخلية (كروت ممغنطةpcmcia) وتبلغ دقة الجهاز في تعيين المناسيب 1مم/1كم ودقة تعيين المسافات 1-5 سم ويستخدم الجهاز في العديد من التطبيقات مثل شبكات الميزانية الدقيقة والعادية ومراقبة تشوهات سطح الأرض والأعمال الصناعية والمساحة الطبوغرافية وأعمال الميزانية الطولية والعرضية لشبكات الطرق والسكك الحديدة وأعمال مساحة الأنفاق والمناجم.

2- جهاز الميزان بنظام الليزر الدوار:

يعمل الجهاز على إرسال شعاع ليزر يستقبل على وحده خاصة تابعة للجهاز تقوم بإظهار المعلومات والبيانات الخاصة بالمنسوب أو الميل وتصل دقة الجهاز إلى+ 10ثواني في تعيين الميول وتبلغ سرعة دورانه 600- 900 لفة / دقيقة ويصلح للإنحدارات والميول من5% إلى 13% ويستخدم في عمليات تسوية الأراضي وأعمال تحديد الميول والإنحدارات للمشاريع الهندسية المختلفة.

3 - جهاز الميزان العادي:

هو جهاز مكون من منظار ومسامير خاصة بالضبط وهو شائع الإستخدام في أغلب المشاريع الهندسية مثل القطاعات الطولية والعرضية وتمديدات المياة والمجاري ويستخدم فيه القامة العادية .

خطوات ضبط و تثبيت أجهزة الميزان :

عملية الضبط المؤقت للجهاز: وهي عملية إعداد الجهاز للرصد ويتم ذلك عند كل نقطه يوضع عليها الجهاز لأخذ القراءات وذلك بأن تفرد أرجل الحامل الثلاثة وذلك بارتفاع مناسب وتغرس في الأرض جيدا ويراعى أن تكون المسافات بين الأرجل الثلاثة متساوية تقريبا وأن تكون قاعدة الحامل في مستوى أفقي تقريبا ومن ثم يركب عليه جهاز الميزان ويربط به بواسطة المسمار الموجود أسفل قاعدة الحامل.

يتم ضبط فقاعة ميزان التسوية الدائري إما عن طريق مسامير التسوية الثلاثة وذلك بوضع الجهاز موازي لمسمارين ومن ثم يحركان مع بعضهما إما للداخل أو للخارج حتى تقترب من المنتصف ثم يلف الجهاز 90درجة ويحرك المسمار الثالث حتى تقترب الفقاعة من المنتصف , تكرر هذه العملية حتى تصبح الفقاعة في المنتصف. وفي بعض الأجهزة يتم ضبط الأفقية عن طريق الذراع الاسطوانية وذلك بتحريك الجهاز حركة رحويه على قاعدة الحامل.

تتم عملية التطبيق (إزالة البارالاكس) وذلك بتطبيق صورة الهدف(القامة) على مستوى حامل الشعرات داخل المنظار وذلك بوضع ورقه بيضاء أمام العدسة الشيئية ثم نحرك مسمار توضيح الشعرات حتى تصبح في أوضح صوره ثم يوجه المنظار باتجاه الهدف(القامة) ويحرك مسمار توضيح الرؤية إلى أن تتضح صورة الهدف تماما.

ملاحظة:

طريقة الضبط لجميع أنواع أجهزة الميزان متقاربة مع وجود اختلافات بسيطة.

طريقة أخذ القراءة من على القامة:

تؤخذ القراءة على القامة الرأسية فوق نقاط سطح الأرض وذلك عند الشعرة الوسطى الأفقية لحامل الشعرات داخل منظار الجهاز .

تؤخذ القراءة بالأمتار والديسيمترات والسنتيمترات مباشرة أما المليمترات فتؤخذ بالتقدير. (مثال 1.645 مترا).

https://www.facebook.com/surveying.and.geo

ما هو نظام تحديد الموقع GPS

ما هو نظام تحديد الموقع GPS

يعتبر نظام تحديد الموقع GPS جزءا هاما من منظومة عمل الأقمار الصناعية في الوقت الراهن ، وقد شاع مؤخرا استخدام هذا النظام في الكثير من دول العالم ، وتعددت تطبيقاته العملية ، فخلال حرب الخليج التي شنتها الولايات المتحدة الأمريكية ضد العراق ، استخدمت أمريكا هذا النظام بشكل مكثف للغاية ، لتوجيه قطاعاتها العسكرية وتوجيه صواريخها نحو أهدافها بدقة عالية .

ويمكن القول أن نظام (Global Positioning System ) GPS يعتمد على منظومة متكاملة من الأقمار الصناعية التي تعمل ضمن نظام يطلق عليه Sophisticated Network Of Satellites ، وهذه الأقمار تقوم بعملية مسح الكرة الأرضية مرتين كل 23 ساعة و 56 دقيقة ، كما تتوزع هذه الأقمار على 6 مستويات دوران كل مستوى يصنع 55 درجة مع المستوى الآخر ، وفي كل مستوى يوجد ثلاثة أقمار صناعية .

إن هذا النظام الذي طورته مراكز الأبحاث في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1973 وبميزانية تقارب عشرات المليارات من الدولارات ، يتكون من جزأين أساسيين هما المرسل والمستقبل ، فالجزء المرسل هي تلك الأقمار الصناعية السابقة الذكر ، أما المستقبل فهي أجهزة صغيرة كفية متطورة للغاية تعمل ضمن دوائر إلكترونية ميكروبروسسر Microprocessor ، ويتم تحديد الموقع بدقة بطريقتين ، الأولى عن طريق ما يعرف بإزاحة دوبلر Doppler Shift للموجات الكهرومغناطيسية المستقبلة من القمر الصناعي ، وهذه الإزاحة تنجم عن السرعة النسبية بين الأرض والأقمار الصناعية ، الطريقة الثانية لتحديد الموقع تعتمد على قياس التأخير الزمني بين الموجات الكهرومغناطيسية المستقبلة من الأقمار الصناعية .

يتم تحليل هذه البيانات من قبل أجهزة GPS والتي تحتوي على برنامج حاسوبي مزود بالكثير من المعلومات والمتغيرات الفيزيائية كتأثير الغلاف الجوي على الموجات الكهرومغناطيسية وكذلك تأثير الجاذبية الأرضية والحالة المناخية ، كما يحتوي البرنامج على خرائط تفصيلية للأرض والمدن والشوارع فيها ، واهم المعالم الجغرافية وغيرها من المعلومات الهامة .

استخدامات نظام GPS

تتعدد استخدامات هذا النظام بشكل يصعب حصرها ، ففي الوقت الراهن ، عمدت الكثير من شركات النقل العالمية وشركات الشحن إلى متابعة حركة آلياتها وسفنها بواسطة هذا النظام الفعال للغاية ، كما تم إدخال هذا النظام في الكثير من السيارات المصنعة حديثا والتي توفر للسائقين خرائط تفصيلية للأماكن والشوارع التي يتواجدون فيها ، وأفضل الطرق وأقصرها والتي ينبغي سلوكها أثناء تنقلاتهم اليومية .

كذلك فقد شهد هذا النظام استخدامات أخرى من قبل شركات الطيران والملاحة الجوية لتوجيه الطائرات في السماء بدقة متناهية ، ومؤخرا تم إدخال هذا النظام في أنظمة الرصد الجوي وتعقب الأعاصير والرياح والأمواج الهائجة في المحيطات ، كما استخدم من قبل هيئات البحث العلمي لتتبع هجرة الطيور والأحياء المائية ومراقبة حرائق الغابات وحركة الجبال الجليدية.

إن نظام تحديد الموقع GPS سوف يشهد في المستقبل القريب تطبيقات واسعة للغاية توفر للإنسان مزيد من السيطرة والتحكم في شتى شؤون

الفرق والتشابه بين ال GPS والتوتال استيشن ؟

المكونات
التوتال استيشن -----> جهاز توتال استيشن وبرزم ووحدة تحكم مثبته بالجهاز
الجى بى اس ------> قاعده وروفر وراديوا ووحدة تحكم تمسك باليد

شروط القياس
توتال استيشن ----> يجب أن يرى الجهاز العاكس
جى بى اس ------> الجهاز هنا هو القاعده والروفر كالعاكس ولا يشترط رؤية الروفر كما فى التوتال استيشن

درجة الحراره والضغط
توتال استيشن ------> لها تأثير قوى على دقة الرصد
جى بى اس ------> لا يوجد تأثير على الرصد

أرتفاع الجهاز
توتال استيشن ------> يجب أدخاله للجهاز
جى بى اس ------> يجب أدخاله للجهاز

المعلومه المطلوبه لبدء العمل
توتال استيشن ------> نقطتين أو نقطه وأتجاه
جى بى اس -----> نقطه واحده عدد النقاط

فكرة العمل
توتال استيشن --------> بواسطة العاكس نحصل على المسافه بينه وبين الجهاز عن طريق الشعاع الذى يخرج ويرتد للجهاز نتيجة أصطدامه بالعاكس
والجهاز يحسب الزوايا ويسجلها ومن نقطة البدايه وأتجاه الشمال والمسافه المحسوبه يمكن للجهاز عن طريق البرامج المبنيه على حساب المثلثات الحصول على أحداثيات النقطه التى يحتلها العاكس وهكذا

جى بى اس ---> يرصد الجهاز أشارات من الأقمار الصناعيه ومن هذه الأشارات يمكن للجهاز حساب المسافه بينه وبين الأقمار وعند وجود 4 أقمار نحصل على 4 مسافات وأربع معادلات عند حلهم ينتج أحداثيات النقطه التى يحتلها الجهاز مع العلم أن أحداثيات الأقمار معلومه فى أى وقت ونظرا لوجود عوامل كثيره تؤثر على الأشاره ولذلك عند أستخدام الجهاز والوقوف على نقطه نجد أن الأحداثى يتغير على الشاشه لنفس النقطه كما فى حالة أستخدام جهاز جارمن وذلك لأن كلما ذاد وقت الأحتلال للنقطه تتجمع فى الجهاز أرصاد أكثر وهكذا وبالتالى أحداثيات النقطه تتغير وهذا الأحداثى يسمى أتونومس (مطلق)

الدقه فى الرفع الطوبوغرافى
توتال استيشن ----> حسب نوع ودقة الجهاز ولكن تتراوح بين
1TO 10 mm + 1TO 3 ppm)

جى بى اس ---------> Horizontal. ±10 mm + 1 ppm
Vertical. ±20 mm + 1 ppm
هذه المواصفات للجى بى أس المساحى وليس الذى يحمل باليد طبعا سيشرح لاحقا الفرق

وقت الرصد للرفع الطوبوغرافى
توتال استيشن -------> ما بين 1 الى 2 ثانيه للنقطه الواحده
جى بى اس ---------> 5 ثانيه للنقطه الواحده بطريقة RTK

أقصى مسافه
توتال استيشن ---------> لا تتعدى 3 كيلو متر
جى بى اس ---------> الى 10 كم أو أكثر حسب الدقه المطلوبه

الأستخدام
توتال استيشن ---------> عمل نقاط التحكم والرفع الطوبوغرافى والتفصيلى والتوقيع
جى بى اس --------> عمل نقاط التحكم والرفع الطوبوغرافى والتفصيلى والتوقيع
-----------------------------------------------------------------------------------------------
• مما سبق يتضح أن الجهازين يقوموا بنفس العمل ولكن ال جى بى أس لا يعتمد على رؤية الروفر (العاكس) فى التوتال أستيشن وهذه الميزه كفيله بتقدير عمل الجى بى أس والحرص على أقتنائه
• أقصى مسافه للعمل وهى الأهم تتضح من الجدول السابق
طبعا هناك فروق أخرى وأيضا لا تستوى المقارنه بين الجهازين فكل منهم له مميزاته وطريقة عمله المختلفه ولكن وددت أن أبدأ بهذا الجدول لكثرة تداول هذا السؤال

كيف نحصل على الأحداثى؟
هذه الرحله الطويله ترى نتيجتها الفوريه عندما تفتح جهازك وترى الأحداثيات على شاشة جهازك أو جوالك فكيف تم هذا
نبدأ الرحله من الأول
يتم التحكم فى الأقمار عن طريق محطات تحكم ارضيه
ولذلك فهى تتحكم فى كل حركه وكل شىء عن القمر الصناعى بما فيها أحداثياته
هذا القمر يرسل لنا أشاره تتكون من موجتين وهى L1,L2
والأن ظهر L2C,L5 وظيفتهم جميعا حمل مجموعه من المعلومات وتوصيلها للجهاز
من خواص الموجات أن سرعتها ثابته وطولها الموجى ثابت
نهتم نحن بسرعتها ومعلوم للصغير قبل الكبير أن السرعه = مسافه / زمن
وبم أن السرعه ثابته والزمن يتم حسابه من الجهاز من وقت صدور الموجه إلى وقت أستقبالها وبطرح القيمتين من بعد ينتج الزمن الذى أستغرقته الموجه من لحظة خروجها من القمر الصناعى الى لحظة أستقبالها بالجهاز
أذن الزمن تم حسابه والسرعه ثابته فبمقدورنا بأستخدام المعادله السابقه الحصول على المسافه ( وهى المسافه بين الجهاز والقمر الصناعى)
بعد الحصول على المسافه
تصبح لدينا معادلة كره مركزها القمر ونصف قطرها المسافه المحسوبه بين القمر والجهاز. والمجهول مكان الجهاز وهو أى نقطه على سطح هذه الكره
ولدينا 3 مجاهيل X,Y,Z
أذن يلزمنا 3 معادلات أو 3 أقمار كل قمر يمثل معادله كره للحصول على الأحداثى ولكن يلزمنا فى الحقيقه قمر أخر لتصحيح الوقت وهذا يطول شرحه ولكن الخلاصه يجب أن يكون لدينا 4 أقمار للحصول على أحداثيات

برنامج صغير لحساب الاحداثيات + بعض القوانين المساحية

قوانين مساحية تهمك

1- وحدات المساحة

الفدان= 24 قيراط = 4200.83 متر مربع

السهم = 7.293 متر مربع

القيراط = 24 سهم = 175.035 متر مربع

الفدان = 1000 / 3 = 333 قصبه مربعه

2- قوانين حساب الاحداثيات

A=E1-N1 النقطة

B=E2-N2 النقطة

* لحساب المسافة بين A وB بمعلومية الاحداثيات لكل من النقطتين

E1-E2)²+(N1-N2)²) الكل تحت الجزر= Dist

* لحساب الانحراف أو الزاوية للضلع AB فرق الاحداثى = فرق E مقسوما على فرق N

* حساب إحداثى نقطه مجهولة الإحداثيات من نقطة معلومة

E = E1 ± DIST X SIN A
N = N1 ± DIST X COS A

حيث ان E1 و N1 هى النقط المعلومه

برنامج صغير لحساب الاحداثيات