دوربین تئودولیت چیست؟

دوربین تئودولیت چیست؟
دوربین تئودولیت (نام‌های دیگر: دوربین مهندسی، دوربین زاویه‌ سنج طول‌یاب) یکی از انواع دوربین و یکی از ابزارهای مهندسی است که برای اندازه‌گیری زاویه‌های افقی و عمودی در شبکه‌های مثلث بندی‌شده به کار می‌رود که دارای دو نوع دیجیتال (توتال استیشن) و اپتیکی می‌باشد که تجربه نشان می‌دهد دوربین اپتیکی دارای دقت بیشتری است. دوربین تئودولیت دارای کاربردهای فراوان در رشته‌های مهندسی نقشه برداری، مهندسی عمران و مهندسی معماری است.

بصورت کلی نحوه توجیه یک دوربین توتال استیشن رو توضیح داده شده :

ابتدا در مورد مفهوم توجیه کردن دوربین توضیح مختصری رو می دم : توجیه دوربین یعنی شما جهت شمال رو ( معمولا بصورت فرضی) مشخص می کنین و این یعنی امتدادی که آزیموت یا ژیزمانش صفر هست رو به دوربین معرف می کنین ( البته می تونین ژیزمان مثلا 60 درجه در منطقه رو هم معرفی کنین و به دوربین ببندین . فرقی نمی کنه چون وقتی دوربین بدونه 60 کجاست می تونه بفهمه که صفر درجه یعنی شمال هم کجاست. )

حالا با معرفی شمال ما در حقیقت چه کار کردیم ؟

ما اومدیم محور y دستگاه مختصاتی که می خواهیم نقاط عوارض مثلا توپوگرافیمون در اون برداشت بشن رو مشخص کردیم و در نتیجه محور x که با محور y زاویه نود درجه بصورت ساعتگرد می سازه هم مشخص میشه . یعنی ما یک سیستم مختصات دکارتی رو روی منطقه ای که می خوایم نقشه اش رو تهیه کنیم قرار می دیم یا تعریف می کنیم. حالا هر نقطه در این منطقه دارای یک مختصات x , y بر اساس این سیستم مختصاتی که ما تعریف کردیم هست .

بریم سراغ بقیه کار :

فرض می کنیم که شما در حال کار در یک پروژه کوچک هستین ، ایستگاهی در منطقه نداریم و بنا بر این پیمایشی هم در منطقه وجود نداره .

روش کار به این شکله :

این روش با نام روش آنتنی معروفه و در پروژه های کوچک معمولا از این روش استفاده میشه .

خب فرض می کنیم که سر زمین هستین . محل ایستگاه اولتون رو تعیین کنین و یک بلوک بتنی یا چوب یا سنگ یا هر چی که می خواین ( یا حتی بتن ریزی) رو بعنوان ایستگاه شماره یک در زمین بکارین . دوربین توتال استیشن رو بر روی ایستگاهتون مستقر کنین و دوربین رو سانتراژ و تراز کنید .

حالا یک job یا project رو در دوربین تعریف کنید تا اعمالی که می خوایم در این job یا project انجام بشه و نقاط برداشتی در سر زمین هم در همینها ذخیره بشه) . برای مثال نامش رو میذاریم rasht1 . این نامگذاری قراردادیه و دلبخواهی . مثلا شما میتونید چند حرف از نام محل پروژه و شماره روز کاریتون رو به عنوان اسم بدین . در مرحله بعد وارد بخش ایستگاه گذاری و توجیه دوربین میشیم . در بخش ایستگاه گذاری ابتدا نام و مختصات ایستگاهی که دوربین بر روی آن قرار گرفته بایستی وارد بشه . مختصات این ایستگاه رو یک عدد فرضی در نظر بگیرید .

برای مثال ایستگاه S1 با مختصات X=10000,Y=10000,Z=100 . پس از تایید اطلاعات وارد شده به دوربین وارد بخش توجیه یا Orientation میشیم . در اینجا دو روش برای توجیه یعنی معرفی محور Y وجود داره . روش اول معرفی ( زاویه افقی ) یک ژیزمان فرضی در یک امتداد دلبخواهی هست . بهتره که معمولا این امتداد رو بسمت لبه یک عارضه ثابت و شاخص در منطقه مثلا تیر برق در نظر بگیرید ، این کار برای اینه که اگه خدای نکرده بعدا توجیهتون بهم خورد و ایستگاه مختصات دار دیگه ای نداشتین بتونین که دوباره دوربین رو به اون امتداد ببندین ( توجیه کنین. ).

تار رتیکول رو بر لبه مثلا یه تیر برق قرار می دیم و زاویه مربوطه برای ژیزمان اون امتداد رو وارد می کنیم . معمولا صفر میدیم . بعش دکمه مربوط به تایید رو می زنید حالا توتال استیشن شما توجیه شده و شما یک سیستم مختصات تعریف شده برای شروع عملیات برداشت در منطقه دارین .

می تونید وارد بخش برداشت نقاط بشین و توسط قرائت بر روی منشور ) Reflector )، تارگت و یا سطح مورد نظر( در صورت Reflectorless بودن توتال) ، تا مختصات x,y,z نقاط توسط توتال محاسبه و در حافظه دوبین ثبت بشه .

یک کار دیگه ای بایستی انجام بدین و خیل ضروری هست انتخاب محل ایستگاه دومتون هست . پس از انتخاب محل ایستگاه و کاشت بتون یا هر چیز دیگه یا بتون ریزی رفلکتور رو بر روی ایستگاه تراز کنید و مختصات اون رو قرائت کنید . ( ترجیحا چند بار، برای دقت بیشتر... )

حالا مختصات ایستگاه دوم یعنی S2 رو هم دارین . این کار رو باید قبل از عوض کردن محل دوربین از روی ایستگاهتون انجام بدین وگرنه دفعه بعد که میاین سر زمین معلوم نیست که دوربین رو چه جوری باید توجیه کنین و روش امتداد هم برای دفعه اول فقط بایستی انجام بشه .

در دوربینهایی مانند پنتاکس در صورت خاموش کردن دوربین ( مثلا برای صرف نهار که معمولا جوجه کباب یا چلوکباب می باشد ) پس از روشن کردن مجدد می بایست که عملیات توجیه مجددا انجام بشه بنا براین بایستی که حواستون جمع باشه . البته در توتال استیشن هایی مانند تریمبل ، لایکا و سوکیشا این مسئله وجود نداره .

روز بعد که اومدین سر زمین در بخش توجیه دیگه احتیاجی نیست که ژیزمان صفر و از این جور چیزا معرفی کنین . اینبار پس از معرفی مختصات ایستگاه دوربین (مثلا S1) حالت توجیه مختصاتی رو انتخاب می کنین . در اینجا نام و مختصات ایستگاه دوم و ارتفاع دقیق رفلکتور رو وارد می کنین . البته می تونین که این نقطه رو از Job یا Project روز قبل هم فراخوانی کنین . با تلسکوپ دوربین بسمت ایستگاه دیگرتون ( S2) نشانه روی کنین و رفلکتور هم دقیق و تراز بر روی ایستگاه قرار بگیره . حالا دکمه مربوط به توجیه رو بزنین . در توتال استیشن هایی مانند تریمبل 3600 مختصات نقطه دوم برداشت میشه و موقعیت X و Y و Z ایستگاه دوم اندازه گیری می شود و با مختصاتی که ما به دوربین دادیم مقایسه شده و دوربین خطای توجیه رو به ما اعلام می کنه .

این خطا از مجموع Xبتوان 2 و Y بتوان 2 و Z بتوان 2 کلا در زیر رادیکال حساب میشه . این کار از چرخش های احتمالی در نقشه بدلیل توجیه اشتباه بخاطر وارد کردن مختصات اشتباه یک یا هر دوی ایستگاه ها ، جلوگیری می کنه ...در دوربین هایی مانند لایکا این طول اندازه گیری نمیشه وکافیه تار رتیکول در امتداد ایستگاه قرار بگیره . بالطبع خطای توجیه به شما اعلام نمیشه . البته می تونین بعد از توجیه، مختصات ایستگاه دوم رو یکبار برداشت کنین و با مختصات قبلیتون مقایسه و کنترل کنین . اگر مشکلی نبود می تونین برین سراغ برداشت نقاط عوارضتون .

از این ببعد روال کار همینه . رو ایستگاه 2 که رفتین اینبار دوربین رو نسبت به ایستگاه اول توجیه کنید . حالا می تونین ایستگاه 3 رو هم ایجاد کنیدو مختصات دار( مختصاتش رو برداشت کنین) و دفعه بعد رو ایستگاه 3 برین و نسبت به ایستگاه دو و یا یک دوربین رو توجیه کنین و الی آخر ...

فقط در این روش باید خیلی حواستون جمع باشه . نقشه های زیادی بوده که با این روش تهیه شدن و چرخش داشتن ، یعنی مختصات ایستگاه ها رو درست وارد کنین . یه وقت بجای مختصات ایستگاه 3 مختصات ایستگاه 1 رو به دوربین ندین چرا که این کار باعث میشه که جهت و محل محورهای مختصاتتون در منطقه تغییر کنه

البته تا اونجایی که می دونم سازمان نقشه برداری روش آنتنی برای پیماش اصلی رو قبول نداره . بعضیام کلک می زنن و از مختصات بدست اومده از این روش در پایان کار یه پیمایش صوری می سازند ...

روش دوم :

یک سری نقاط پایه رو به عنوان ایستگاه های پیمایش اصلیتون در نظر بگیرین و مختصات اونها رو با قرائت طولها و زوایا بر روی شبکه و یا توسط GPS تعیین کنین و سرشکنی را انجام بدین . البته ممکنه که نقاط از قبل در منطقه ایجاد شده باشن و مختصات دار باشن و دیگه نیازی به این کارها هم نباشه .

حالا می تونین برای توجیه توتال استیشن از این مختصات نهایی بدست آمده برای ایستگاه های پیمایش استفاده کنین . مطابق روش توجیه مختصاتی که در بالا اشاره شد . می تونین این مختصات های بدست رو دستی به توتال وارد کنین (رو هر ایستگاه که میرین نسبت به ایستگاه بغلی توجیه رو انجام بدین) و یا اینکه در صورت اینکه توتالتون امکانش رو داشته باشه اقدام به Upload کردن مختصات ایستگاه ها از کامپیوتر به دوربین و فراخوانی اونها از حافظه دوربین در حین کار بکنین . با این کار خطای انسان جهت وارد کردن مختصات بصورت دستی حذف میشه و سرعت کار توجیه هم بالاتر میره .

من سعی کردم بازبانی ساده و روان ، روال کار رو برای یک فرد مبتدی توضیح بدم . امیدوارم که بکار دوستان نقشه بردار با تحصیلات آکادمیک عزیز بیاد .

در نگاه اول شاید کار پیچیده ای بنظر بیاد ولی خودتون که برین سر وقت توتال و کار می بینن که این جوریام نیست . آب خوردنی بیش نیست.

در پایان یه توصیه برای دوستان عزیز دارم و اون هم اینه که هیچ وقت کنترل رو در کار فراموش نکنین . کنترل باعث کشف و پیشگیری از خطاها و اشتباهات احتمالی خواهد شد و از ریخته شده آبرو و وارد آمدن خسارت مالی به شما جلوگیری خواهد کرد . هر چقدر هم که از خودتون ، معلوماتتون و کارتون مطمئن هستین باز هم کنترل رو فراموش نکنین چرا که ما انسانیم و خطاکار.

برای مثال در مناطق کوچکتر در صورتی که بدونین محور y یا همون شمال فرضیتون در کدوم راستا هست در حین کار براحتی می فهمین که آیا مختصات اعلام شده توسط دوربین برای هر نقطه مشخصی صحیح هست یا خیر .

در روش آنتنی ، مختصات ایستگاه هاتون رو در جایی یادداشت کنین .

بعد از توجیه حتما مختصات ایستگاهی که نسبت بهش توجیه رو انجام دادین رویک بار برداشت کنین و با عددی که از قبل داشتین کنترل کنین . می تونین مختصات یک نقطه در نزدیکی محل دوربین رو برداشت کنین و ببینین که همون حول و حوش نزدیکیای عدد مختصات ایستگاه دوربین هست یا نه . حتی می تونین نقطه ای رو که از چند ایستگاه بهش دید دارین بعنوان یک نقطه کنترل در نظر بگیرین . در هنگام معرفی شمال فرضی هم اگر که رفلکتور در اون راستا قرار بگیره و مختصاتش رو برداشت کنین ، مقدار x اون نقطه با مقدار x در همون ایستگاهتون ( مبدا ) باید برابر باشه (برای مثال در اینجا باید 10000 باشه) و فقط مقدار y تغییر بکنه .

در صورت امکان هر شب اطلاعات توتال رو در رایانه تخلیه و در نرم افزار کار رو کنترل کنید .

در کل نحوه کنترل و روشهای اینکار می تونه کاملا ابتکاری و دل بخواهی باشه .

این جمله همیشه آویزه گوشتون باشه :

نقشه بردار شاید حق خطا کردن رو داشته باشه ولی به هیچ وجه حق اشتباه کردن رو نداره .