التسوية هي نوع من القياسات الجيوديسية. يتم استخدامه للعثور على الارتفاعات النسبية لنقاط مختلفة على سطح الأرض. يمكن اعتبار الأشياء الطبيعية مثل الأنهار أو البحار أو المحيطات أو الحقول أو نقاط البداية الأخرى على أنها مستوى شرطي في مثل هذه القياسات. في الواقع ، التسوية هي تحديد قيمة السطح الزائد لكل كائن على (مرجع) معين. هذه القياسات مطلوبة لتجميع إغاثة دقيقة للمنطقة قيد الدراسة. في المستقبل ، يتم استخدام هذه البيانات في إعداد مخططات التضاريس أو الخرائط أو لحل مشاكل تطبيقية محددة.
ما هي أنواع التسوية الموجودة؟
يمكن إجراء مثل هذه القياسات بعدة طرق ، تختلف في المعدات أو التكنولوجيا المستخدمة. ضع في اعتبارك ما هي الأنواع الرئيسية للتسوية. الأكثر شيوعًا هي خمس طرق: القياس الهندسي والمثلثي والبارومتري والميكانيكي والهيدروستاتيكي للأسطح. دعونا نتعرف على كل منهم بمزيد من التفصيل
التسوية الهندسية
بهذه الطريقة في قياس التضاريس مميزةسكة هندسية ومستوى الجهاز. مبدأ إطلاق النار هو تثبيت سكة حديدية ذات ضربات وأقسام عند النقطة المطلوبة بالقرب من السطح قيد الدراسة. بعد ذلك ، باستخدام شعاع رؤية أفقي ، يتم حساب فرق الارتفاع. يتم تنفيذ التسوية الهندسية وفقًا لمبدأ "من الوسط" أو "إلى الأمام". عند القياس بالطريقة الأولى ، يتم تثبيت القضبان عند نقطتين على السطح ، ويقع الجهاز بينهما على مسافة متساوية. نتيجة المسح هي بيانات عن تجاوز أحد الأعمدة فوق الآخر. الطريقة الثانية كلاسيكية - جهاز واحد وسكة واحدة. طرق التسوية هذه هي الأكثر شيوعًا. لقد وجدوا تطبيقات في بناء كل من الأشياء الصغيرة (المنازل) والكبيرة (الجسور).
التسوية المثلثية
مع هذا النوع من أعمال القياس ، من المعتاد استخدام أجهزة قياس الزوايا الخاصة ، والتي تسمى المزواة. بمساعدتهم ، يتم أخذ معلومات حول زوايا ميل شعاع الرؤية ، الذي يمر عبر زوج من النقاط المحددة على السطح. يستخدم التسوية المثلثية على نطاق واسع في القياسات الطبوغرافية لتحديد فرق الارتفاع بين كائنين على مسافة كبيرة من بعضهما البعض ، ولكن في منطقة الرؤية البصرية للجهاز.
قياس السطح البارومتري
التسوية البارومترية هي طريقة قياس تعتمد على اعتماد ضغط الهواء الجوي على ارتفاع نقطة على السطح يتم تحديدها. تتم عملية القراءة باستخدامبارومتر. يجب أن يأخذ نظام التسوية هذا في الاعتبار عددًا من التصحيحات لدرجة حرارة الهواء الفعلية ورطوبته. وجدت هذه الطريقة تطبيقًا في المناطق التي يصعب الوصول إليها (على سبيل المثال ، في الظروف الجبلية) خلال الرحلات الاستكشافية الجغرافية والجيولوجية المختلفة.
قياس السطح الميكانيكي (الفني)
التسوية التقنية تتضمن استخدام جهاز خاص - التسوية التلقائية. باستخدامه ، يتم رسم ملف تعريف المنطقة قيد الدراسة في الوضع التلقائي باستخدام قرص احتكاك يسجل المسافة المقطوعة ، وخط راسيا محدد يحدد الوضع الرأسي. عادة ما يتم تثبيت هذا الجهاز على مركبة ويتم نقله من نقطة محددة إلى أخرى. يتيح لك التسوية الفنية تحديد فرق الارتفاع بين الكائنات المدروسة ، والمسافة بينها وبين ملف تعريف التضاريس ، والذي يتم تسجيله على شريط صور خاص.
قياس السطح الهيدروستاتيكي
التسوية الهيدروستاتيكية هي طريقة تعتمد على مبدأ الأوعية المتصلة. يتم إطلاق النار بهذه الطريقة باستخدام جهاز هيدروستاتيكي يعمل بخطأ يصل إلى 2 مم. يتم تجميع هذا المستوى من زوج من الأنابيب الزجاجية المتصلة بخرطوم ، ويمتلئ هذا النظام بالماء. تتم عملية القياس على النحو التالي - يتم توصيل الأنابيب بالقضبان التي يتم تطبيق المقياس عليها. بعد ذلك ، يتم تثبيت القضبان بالقرب من الكائنات قيد الدراسة ، وتميز الأقسام القيمة العدديةالفرق بين مستويين. هذا التصميم له عيب كبير ، وهو حد القياس المحدود ، والذي يتم تحديده بواسطة طول الخرطوم.
طرق التسوية الموصوفة (باستثناء الطرق الميكانيكية) بسيطة للغاية ولا تتطلب أي معرفة محددة من المشغل ، لذلك فهي تستخدم على نطاق واسع في البناء ومجالات أخرى من الاقتصاد الوطني.
فئات القياس
بالإضافة إلى تقنية القياس ، يتم عادةً تقسيم التسوية إلى فئات دقة. كل واحد منهم يتوافق مع نوع وطريقة معينة لاسترجاع المعلومات. دعونا نفكر في ما هي فئات التسوية الموجودة.
- الدرجة الأولى تعتبر دقيقة للغاية. إنه يتوافق مع خطأ عشوائي جذر متوسط التربيع يبلغ 0.8 مليمتر لكل كيلومتر وخطأ منهجي قدره 0.08 مم / كم.
- تعتبر الدرجة الثانية أيضًا دقيقة للغاية. ومع ذلك ، فإن الخطأ هنا أعلى قليلاً - خطأ جذر متوسط التربيع هو 2.0 مم / كم ، والخطأ المنتظم 0.2 مم / كم.
- الدرجة الثالثة. يتوافق مع خطأ معياري 5.0 مم / كم ، ولا يؤخذ النظامي في الاعتبار.
- الصف الرابع. إنه يتوافق مع خطأ جذر متوسط التربيع يساوي 10.0 مم / كم ، كما لا يؤخذ خطأ النظام في الاعتبار.
اعتمادًا على ميزات التضاريس وأهداف المسح ، يمكن استخدام طرق مختلفة لمسح البيانات. على سبيل المثال ، عن طريق المضلعات أو الخطوط المتوازية أو تسوية السطح بواسطة المربعات. الأسلوب الأخير هو الأكثر استخدامًا ، ويستخدم على نطاق واسع لجمع البيانات منمساحات مفتوحة كبيرة ذات ارتفاعات مقطعية منخفضة نسبيًا. دعونا ننظر في الأمر بمزيد من التفصيل.
تربيع
يتم تنفيذ تسوية السطح بهذه الطريقة من أجل الحصول على مخططات طبوغرافية واسعة النطاق للمناطق المسطحة. يتم تحديد الوضع السلس لنقاط التحكم عن طريق وضع عبارات. والارتفاعات - بطريقة القياس الهندسي باستخدام المستويات الفنية. يمكن تنفيذ عملية الحصول على البيانات بطريقتين مختلفتين: عن طريق وضع حركات التسوية مع انهيار تدريجي للأقطار والمربعات.
يتم تنفيذ التسوية بالمربعات عن طريق التكسير على الأرض باستخدام شريط قياس وجهاز المزواة (شبكة ذات جانب خلية يبلغ 20 مترًا) عند القياس بمقياس 1: 500 و 1: 1000 ، أربعين مترًا - عند التصوير بمقياس 1: 2000 ومائة متر بمقياس 1: 5000.
في نفس الوقت ، يتم إصلاح وضع المنطقة المدروسة ووضع مخطط تفصيلي. يتم تنفيذ هذه الإجراءات بنفس الطريقة كما في المسح المزواة. بالإضافة إلى قمم الخلايا ، يتم تثبيت كائنات الإغاثة المميزة على الأرض - بالإضافة إلى نقاط: أعلى وقاعدة التل ، وأسفل الحفرة وحوافها ، ونقاط على مجرى تصريف المياه وخطوط مستجمعات المياه ، وغيرها.
يتم إنشاء تبرير المسح من خلال وضع ممرات التسوية والمزواة على طول الحدود الخارجية لشبكة المربعات ، والتي يتم ربطها بعد ذلك بنقاط شبكة حالة واحدة. يتم تحديد ارتفاعات النقاط الإضافية ورؤوس الخلية بواسطة طريقة التسوية الهندسية. إذا كان طول الضلعأربعين مترا أو أقل ، ثم من محطة واحدة يحاولون قياس جميع النقاط المحددة. يجب ألا تتجاوز المسافة من الجهاز إلى الشريط 100-150 مترًا. إذا كان طول جانب المربع مائة متر ، فسيتم وضع المستوى في وسط كل خلية. وفقًا للمسح الميداني للمنطقة باستخدام طريقة المربعات ، يتم تجميع سجل التسوية ومخطط تفصيلي للقياسات.
سجل ومخطط التسوية بواسطة المربعات
يحتوي السجل على بيانات عن حجم جانب الخلية ، وربط شبكة الإحداثيات بعبارات المزواة (التبرير الجيوديسي). بالإضافة إلى ذلك ، يشار إلى الارتباط بأجسام التضاريس - البحيرات والتلال وما إلى ذلك. وتجدر الإشارة أيضًا إلى المواضع التي تم فيها تنفيذ تسوية التضاريس. يحتوي المخطط التفصيلي على نتائج إطلاق النار على كل مربع. في الجزء العلوي ونقطة الإضافة لكل خلية ، يشار إلى القراءات من الجانب الأسود للشريط (بالأمتار) ، وكذلك الارتفاعات المحسوبة. يتم إجراء هذا الحساب في أفق الأداة. يتم تحديد ارتفاعات رؤوس الخلية على أنها الفرق بين أفق الجهاز في المحطة والقراءة على السكة.
من أجل التحكم في عملية قياس السطح لرأس خليتين ، يتم إجراء التسوية من محطتين مختلفتين. يبدأ رسم خطة بناءً على المواد التي تم الحصول عليها لأخذ بيانات السطح بالتثبيت على الجهاز اللوحي وفقًا لإحداثيات نقاط شبكة الحالة الجيوديسية الموحدة ، وكائنات تبرير المسح (التسوية وحركات المزواة) ، بالإضافة إلى النقاط ، ورؤوس المربعات والوضع
طريقة التطبيق
عند تسوية الأرض بطريقة ماتطبيقات المزواة وممرات التسوية ، مقسمة إلى أقطار ، يتم وضع الممرات على طول الخطوط المميزة الطبيعية لمنطقة معينة ، على سبيل المثال ، على طول السدود أو مستجمعات المياه. في مثل هذا العمل ، يجب تعيين المقاطع العرضية والأوتاد كل أربعين مترًا عند المسح بمقياس 1: 2000 وكل عشرين مترًا عند المسح بمقياس 1: 1000 و 1: 500. عند نقاط انعطاف المنحدرات ، بالإضافة إلى الأشياء يتم تمييزها. في عملية إقامة الأوتاد ، يجب إصلاح الوضع ووضع مخطط تفصيلي. يتم عمل سجلات التسوية في المجلة. وهي تحدد الأرقام التسلسلية للأوتاد ، والقراءات على الجانبين الأحمر والأسود للقضبان ، ومسافات الأجسام الموجبة من أقرب أوتاد. بناءً على نتائج التسوية ، يتم تجميع مخطط طبوغرافي للمنطقة وملامح التضاريس العرضية والطولية.
من المناسب قياس السطح في مناطق الموقع المقترح لتنسيق الحدائق والتخطيط الرأسي للإقليم. مثال على ذلك هو تصميم المناظر الطبيعية للمنطقة المحيطة بأي نصب معماري ، أو منطقة البستنة.
ما هو المستوى؟
لإجراء قياس هندسي للتضاريس ، والذي يستخدم على نطاق واسع في البناء ، يتم استخدام مستويات من التصاميم المختلفة. عادة ما تنقسم هذه الأجهزة ، وفقًا لمبدأ عملها ، إلى: إلكترونية ، ليزر ، هيدروستاتي ، وميكانيكي ضوئي. تم تجهيز جميع المستويات بتلسكوب يدور في مستوى أفقي. يوفر التصميم الحديث لجهاز القياس هذا تعويضًا تلقائيًالضبط المحور البصري على موضع العمل.
تاريخ التسوية
تشير المعلومات الأولى التي وصلت للإنسان الحديث حول التسوية إلى القرن الأول قبل الميلاد ، وهي بناء قنوات الري في اليونان القديمة وروما. تشير الوثائق التاريخية إلى جهاز قياس المياه. يرتبط اختراعه واستخدامه بأسماء العالم اليوناني القديم هيرون الإسكندرية والمهندس الروماني مارك فيتروفيوس. كان الدافع وراء تطوير أدوات القياس وطرق التسوية هو إنشاء نطاق اكتشاف ، ومقياس ضغط ، ومستوى أسطواني ، وشبكة تخرج في نطاقات الكشف. يعود تاريخ هذه الاختراعات إلى القرنين السادس عشر والسابع عشر ، وقد أتاحت تطوير نظام لمسح سطح الأرض بدقة.
في روسيا ، في عهد بطرس الأكبر ، تم إنشاء ورشة بصرية ، حيث قاموا أيضًا ، من بين أمور أخرى ، بإنتاج المستويات ، عندها فقط تم تسميتها بمستويات الروح بأنبوب. شارك I. E. Belyaev في تطوير المستويات في ورشة العمل. في نفس الفترة ، ظهرت أدوات القياس الأولى ، بناءً على المقاييس. في بداية القرن التاسع عشر ، ظهرت المستويات المثلثية الأولى ، بمساعدتهم ، تم تنفيذ أعمال واسعة النطاق جدًا لتحديد الاختلاف في مستويات بحار آزوف والبحر الأسود ، وتم قياس ارتفاع جبل إلبروس. تم تسجيل استخدام الأدوات الهندسية في منتصف القرن التاسع عشر. لذلك ، في عام 1847 تم استخدامها في بناء قناة السويس. في بلادنا ، التسوية الهندسيةتم استخدام السطح في بناء الطرق المائية والأرضية. تعتبر بداية إنشاء شبكة الدولة المحلية عام 1871. ثم بدأ العمل على تحديد وتركيب النقاط التي كانت بمثابة أساس للمسوحات الطبوغرافية.
تطبيق التسوية
نتيجة التسوية هي إنشاء شبكة جيوديسية مرجعية واحدة ، والتي تعمل كأساس للقياسات الطبوغرافية للمنطقة أو القياسات الجيوديسية المختلفة. يستخدم التصوير على نطاق واسع للأغراض البحثية والعلمية: عند دراسة الكرة الأرضية ، حركة قشرة الأرض ، لإصلاح التقلبات في مستوى البحار والمحيطات.
يتم استخدام التسوية أيضًا في حل العديد من المشكلات التطبيقية المرتبطة ببناء كائنات مختلفة ، ووضع خطوط الاتصال ، والمرافق ، وما إلى ذلك. على سبيل المثال ، يعد قياس التضاريس ضروريًا لنقل قرارات التصميم في الارتفاع ، بالإضافة إلى ذلك ، أثناء أعمال التركيب على تركيب هياكل المباني. عند حل مثل هذه المشكلات ، يتم دائمًا استخدام البيانات التي تم الحصول عليها بواسطة خدمة الجيوديسيا. أيضا ، مباشرة لحل مختلف المهام المتخصصة للغاية ، يتم استخدام أنظمة استرجاع المعلومات التلقائية. وتشمل هذه المهام ، على سبيل المثال ، إصلاح وبناء الطريق. المستشعرات المتضمنة في جهاز التسوية الأوتوماتيكي مثبتة على عربات السكك الحديدية والسيارات ، مما ينتج عنه صورة جاهزة للمنطقة قيد الدراسة في أقصر وقت ممكن.
التقنيات الحديثة
حتى الآن ،نظرًا للتطور السريع غير العادي للعلم والتكنولوجيا ، يتم استخدام المعرفة الفنية المختلفة لتسوية السطح.
- ليزر. يعتمد عملهم على قراءة معلمات التضاريس باستخدام جهاز مسح بالليزر.
- بالموجات فوق الصوتية. العنصر الرئيسي لمثل هذا الجهاز هو جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية ينبعث منه موجات.
- تقنية GNSS ، والتي ترتبط بالحصول على معلومات حول الإحداثيات الحالية باستخدام الاتصالات الساتلية. توفر هذه المعدات دقة تسوية عالية جدًا.
لضمان المعالجة الفعالة لعدد كبير من تدفقات المعلومات التي تم الحصول عليها في عملية تطبيق المعرفة المذكورة أعلاه ، يجب أن يكون لديك برنامج خاص مناسب يؤدي المهام المتعلقة بالتخزين والإدارة والتصور والمعالجة البيانات.
أنظمة التسوية الحديثة في بناء الطرق
تستخدم الأنظمة الآلية على نطاق واسع في تشييد الطرق الحديثة. إنها تسمح لك بإدارة معدات بناء الطرق ، بالنظر إلى وضعها الحالي. في الوقت نفسه ، يتميز التسوية التلقائية للمسار بالدقة العالية للعمل المنجز ، مما يحسن بشكل كبير من جودة الطريق الذي يتم إنتاجه ، فضلاً عن تقليل وقت البناء. تسمح لك هذه الأجهزة ، المثبتة على رصف الأسفلت ، وآلات طحن الطرق ، والجرافات ، بإزالة الأضرار والعيوب في الرصيف القديم عند وضع طبقة جديدة. تتحكم هذه المستويات في المنحدر المتقاطع للطريق ، وتنفذها وفقًا للمشروع المحدد بدقةالمعلمات. تنقسم أنظمة قياس الأسطح الحديثة لمعدات إنشاء الطرق إلى عدة أنواع اعتمادًا على التكنولوجيا المستخدمة.
- أجهزة الموجات فوق الصوتية مع عدد مختلف من أجهزة الاستشعار.
- أنظمة التقاط الليزر.
- جهاز يعتمد على تقنية GPS عبر الأقمار الصناعية.
- نظام ثلاثي الأبعاد يعتمد على مبدأ المحطة الكلية.
إذا لزم الأمر ، اعتمادًا على مدى تعقيد وخصوصية العمل الذي يتم تنفيذه ، يمكن استخدام تقنية تسوية تلقائية واحدة أو أخرى.
