جی پی اس و نقشه های کاغذی – قسمت چهارم

نقشه برداری کره زمین:

روش اصلی و اصولی مشخص کردن موقعیت مکانی و یا هر چیز دیگر روی زمین ، استفاده از سیستم مرجع جهانی است. عموما پذیرفته شده ترین سیستم ، سیستم مختصات طول و عرض جغرافیایی می باشد که شامل یک سری خطوط فرضی می باشد که زمین را در جهت های افقی و عمودی در بر گرفته است.

این خطوط افقی دایره های موازی را دور زمین ایجاد می نماید که به آن عرض جغرافیایی می گویند و خطوط عمودی زمین را قسمت قسمت کرده و در قطب ها با هم تلاقی پیدا می کنند، به آنها نصف النهار و یا طول جغرافیایی می گویند . یکی از خطوط عرض جغرافیایی دایره ای است که دقیقا دور تا دور زمین و بین قطب شمال و جنوب می باشد که خط استوا نامیده می شود.

موقعیت مکانی هر یک از خطوط موازی عرض جغرافیایی ، بوسیله اندازه گیری فاصله زاویه دار بین خطوط موازی و مرکز زمین تعیین و بر حسب درجه ، دقیقه و ثانیه می باشد. خطوط طول جغرافیایی با خطی که از گرینویچ انگلستان عبور می کند شروع می شود و به عنوان نصف النهار مبداء تعیین گردیده است. فاصله زاویه دار بین دامنه نصف النهار ها از صفر درجه در نصف النهار مبداء تا 180 درجه در نصف النهاری که در سمت مخالف کره زمین ، درست مقابل نصف النهار مبداء قرار دارد می باشد.(خط زمانی بین المللی).

طول جغرافیایی بر میزان فاصله یک نقطه در روی کره زمین با شرق یا غرب نصف النهار مبداء دلالت می کند. به طور مثال 50°W و یا 60°E .خطوط موازی عرض جغرافیایی به همراه نصف النهار ها ، سیستم شبکه ای اندازه گیری را تشکیل می دهند که به شبکه نصف النهارات و مدارات معروف است و در ادامه ،مطالب مربوط به آن را مشاهده خواهید نمود.

زمانیکه نقطه خاصی را با طول و عرض جغرافیایی تعریف می کنیم ابتدا عرض جغرافیایی آن همراه با درجه ، دقیقه و ثانیه همراه با مشخصه N به عنوان شمال و یا S به عنوان جنوب بسته به اینکه در کدام سمت استوا واقع باشد بیان می گردد، سپس طول جغرافیایی آن بر حسب درجه ، دقیقه و ثانیه همراه با مشخصه E به عنوان شرق و یا W به عنوان غرب بسته به اینکه در کدام سمت نصف النهار مبداء واقع شده باشد بیان می گردد.

هنگام اندازه گیری طول و عرض جغرافیایی نقطه ای بر روی نقشه ابتدا راست (شرق) نقطه را از نزدیکترین خط عمودی شبکه را اندازه گرفته و سپس بالا (شمال) نقطه را از نزدیکترین خط افقی شبکه نسبت به موقعیت مکانی نقشه اندازه بگیرید. این عمل معمولا به عنوان خاورگرایی ((مختصات طولی)) و شمال گرایی ((مختصات عرضی)) نامیده می شود. اکنون از آنجائیکه این سیستم شبکه ای اندازه گیری به صورت کروی و سه بعدی تعریف شده است ، گستردن آن روی نقشه کاغذی بدون به وجود آمدن تغییراتی ناخواسته غیر ممکن است. بنابراین در پاسخ به نیاز موقعیت بابی بر روی نقشه ، و یا ایجاد مسیر برای خود یا دیگران ، نقشه های مختلفی تهیه شده است. این نقشه ها پاسخگوی نیاز های مختلفی از قبیل راهبری ، تحقیق ، مستند سازی ، مشخصات فیزیکی زمین و غیره می باشند. زمانیکه روی زمین سفر می کنید در واقع خط مستقیمی را از یک نقطه به نقطه دیگر طی نمی کنید بلکه در قوسی متناسب با انحناء زمین حرکت می کنید که به آن دایره کبیر می گویند.

اگر این قوس بر روی یک نقشه 2 بعدی ترسیم شود مسیر مستقیمی به نظر نخواهد رسید . این انحراف ،حاصل ترسیم سطح منحنی و خمیده زمین بر روی یک سطح صاف و گسترده می باشد. با این حال اغلب نقشه کش ها و نقشه بردارهای مبتکر تدابیری را جهت رسم نقشه های زمین اندیشیده اند که به کمک آنها می توانید ممکن ترین اندازه واقعی مسافت ها و در نتیجه محل قرار گرفتن نقطه ای نسبت به نقطه دیگر را جهت سفر به آن ، داشته باشید. به علاوه تصویر بخش کوچکی از زمین بر روی نقشه ، این انحراف را کاهش می دهد.

مثالی که برای درک آن می توان زد ، بریدن بخشی از پوست پرتقال از بالا تا پایین است. وقتی این برش ، پهن باشد ، گستردن آن روی یک سطح صاف بدون کشش و برآمدگی اجتناب ناپذیر است . اما اگر برش نازکتر باشد و بخش کوچکی از قسمت وسط آن را روی سطح صاف گسترده نمایید ، انحراف به حدی می رسد که قابل صرف نظر کردن است . این مثال برای نقشه های بخش های کوچکی از کره زمین نیز مصداق دارد، همچون نقشه هایی که برای راهبری در یک جنگل استفاده می کنیم.

ساختار شبکه نصف النهاری مداری

ادامه دارد ….

ترجمه: ل – هدایتی

کارشناس فنی: علیرضا کیایی