نقشه توپوگرافیک چیست و چگونه می توان اطلاعات آن را تحلیل کرد ؟

Topographic map

یک نقشه توپوگرافیک، چیزی نیست جز تعدادی خطوط ساده که گاه به صورت پیچ در پیچ و گاه به صورت صاف کشیده شده اند. به این خطوط، خطوط حد فاصل یا Contour lines  می گویند. این خطوط، نمایشگر مکانهایی بر روی نقشه هستند که نسبت به یک نقطه مرجع دارای ارتفاع ثابتی هستند. یعنی اگر شما یکی از این خطوط contour  را دنبال کنید تمامی نقاطی که با این خط مشخص شده اند ارتفاع یکسانی دارند. برای اینکه این قضیه را به روشنی درک کنیم یک کوه را در نظر می گیریم. برای مشخص شدن نقشه توپوگرافیک این کوه فرض کنید که با چاقو مطابق شکل زیر قاچهایی هم سطح بر روی آن ایجاد کرده ایم و کوه را به قسمتهایی تقسیم کرده ایم. مطابق شکل زیر :

همانطور که می بینید قاچهایی کاملاٌ افقی زده ایم.

این قسمتهای قاچ شده را می توان به صورت کاملاٌ منطبق بر روی یک سطح افقی قرار داد و به این ترتیب نقشه توپوگرافیک این کوه را تهیه کرد.

یکی از مزایای استفاده از نقشه توپوگرافیک در این است که شما در این نقشه می توانید یک حجم سه بعدی از منطقه مورد نظر را متصور شوید. در واقع اینکار بوسیله خطوط Contour  انجام می شود. همانطور که گفتیم یک خط Contour تمام خطوط هم ارتفاع را به همدیگر وصل می کند.

اما فاصله بین این خطوط Contour  به چه صورت است؟! این فاصله در زیر قسمت map scale  در زیر نقشه شما تحت عنوان contour interval یافت می شود. به عنوان مثال در مورد نقشه بالا فاصله بین این خطوط 20 فوت است. اگر تمایل داشتید تعداد خطوط بین ارتفاع 7600 تا 8000 پا را بشمارید و فاصله بین هر دو  خط را 20 فوت به حساب آورید تا این قضیه را کاملاٌ متوجه شوید. این به این معنا است که هرگاه شما از یک خط به خط بالاتر بروید، ارتفاع شما 20 فوت افزایش یافته است. در گوشه سمت چپ و پایین نقشه یک کوه وجود دارد. توجه کنید که چگونه این خطوط Contour  شکل کوه را توصیف می کند. اگر بتوانید این تصور را انجام دهید یعنی همیشه می توانید از این نقشه ها به بهترین نحو استفاده کنید.  اولین باری که به این نقشه ها نگاه کردید شاید پیش خود فکر کردید که چه نقشه گیج کننده و شلوغی است. برای اینکه این تصور شما شکل بهتری پیدا کند چند نکته ذکر می شود. این نکات، در حقیقت قوانین مربوط به خواندن این نقشه ها است.

قانون اول : هر خط Contour نمایشگر خطوطی است که کاملاٌ هم ارتفاع هستند. یعنی شما هر نقطه ای را بر روی این خط پیدا کنید با نقاط دیگر واقع بر روی این خط هم ارتفاع هستند. این قضیه به ما این نکته را یادآوری می کند که یک خط Contour در نهایت به صورت یک دایره بسته خواهد شد. ( به عنوان مثال در مثال خطوط کنتور مربوط به کوه، هیچگاه این خطوط در پشت کوه ناپدید نمی شوند بلکه به نقاط هم ارتفاع خود در پشت کوه می رسند و تشکیل یک دایره بسته را می دهند )

خطوط کنتوری که در لبه نقشه وجود دارند بسته نیستند چون آنها نقاط هم ارتفاع دیگری را ( خارج از محدوده نقشه ما  ) به همدیگر وصل می کنند، پس اگر خطوط را دیدید که تشکیل یک دایره بسته نداده اند بدانید که شما ادامه این خطوط را نمی بینید. (مطابق شکل )

قانون 2 : خطوط کنتور هیچ گاه همدیگر را قطع نمی کنند. هر خط معرف یک ارتفاع مشخص است و بنابراین شما نمی توانید دو ارتفاع متفاوت را در یک نقطه داشته باشید. تنها استثنایی که در مورد این قانون وجود دارد یک صخره دماغه ای مانند می تواند باشد. به این صورت که اگر شما از بالا این صخره را نگاه کنید و با یک دریل از بالا آن را به صورت کاملاٌ عمود سوراخ کنید، ابتدا صخره سوراخ می شود و بعد اولین نقطه ای از سطح زمین که دریل به آن می رسد. بنابراین شما در یک طول و عرض جغرافیایی خاص، دو ارتفاع مختلف دارید. نکته ای که باید توجه داشته باشید این است که ارتفاع پایین تر به صورت خط چین نمایش داده می شود. ( به شکل توجه کنید ) ( مطابق شکل )

قانون 3 : رفتن از یک خط کنتور به یک خط کنتور بالاتر، نشان دهنده افزایش ارتفاع است. اگر می خواهید بدانید که به سمت بالای کوه رفته اید یا به سمت پایین آن، به درجه هایی که روی خطوط کنتور اطراف شما نمایش داده شده دقت کنید. اگر از سمت درجه کم به سمت درجه بالاتر رفته اید یعنی افزایش ارتفاع داشته اید و اگر خلاف این بود یعنی ارتفاع کم کرده اید. (مطابق شکل )

قانون 4 : هر چقدر، خطوط Contour  به همدیگر نزدیکتر باشند، نمایشگر آن است که در دنیای واقعی آن قسمت شیب تند و احتمالاٌ صخره ای دارد. و هر چقدر فاصله این خطوط با همدیگر بیشتر باشد، نشاندهنده آن است که شیب آن قسمت ملایم و احتمالاٌ به راحتی قابل عبور است. ( صرفنظر از پوشش گیاهی و ... )  - مطابق شکل

قانون 5 : تعدادی خطوط کنتور بسته نمایشگر یک تپه یا یک کوه هستند. اگر این خطوط بسته به صورت هاشور زده شده باشند نمایشگر یک حفره بر روی سطح زمین هستند. ( مطابق شکل )

قانون 6: خطوط کنتور در یک دره که رودخانه دارد در نقاط سرچشمه رودخانه و بالای تپه به صورت شکل V در می آیند. ( مطابق شکل )

قانون 7 : بر روی یک قله یا در عمق یک دره با ارتفاع یکسان ممکن است تعدادی از خطوط کنتور تکرار شوند . این معمولاٌ در مورد دره های هم سطح یا قله اتفاع می افتد.

منبع : http://homepages.ius.edu/PGALVIN/g333

در یک خیابان در حال حرکت هستید که به یک تقاطع می رسید. ( محل شما  بر روی نقشه با ستاره مشخص شده است ) دستگاه GPS شما مختصات شما را در این نقطه به صورت زیر نمایش می دهد.

10 S 0559741
    4282182

10S مشخص کننده ناحیه ای است که شما در آن قرار دارید . این تقسیم بندی باید به گونه ای خاص و یکتا باشد تا بتوان تمام نقاط کره زمین را با آن تقسیم بندی کرد.

شماره نمایش داده شده در بالا 0559741 ، مشخص کننده مختصات شرقی، غربی شما بر حسب متر در این ناحیه خاص است که با نام شرقی خوانده می شود.

شماره نمایش داده شده در پایین 4282182 یک مقدار بر حسب متر است که نمایش دهنده مختصات شمالی جنوبی شما بوده و در این حالت و این ناحیه " شمالی " نامیده می شود.

نقشه فوق دارای نصف النهارهای متقاطع جهانی UTM = Universal Transverse Mercator   است. این نصف النهار ها به صورت خطوط راهنمایی در نقشه نمایش داده شده اند که فاصله بین هر دو خط یک کیلومتر یا 1000 متر است. خطوط شبکه ای عمودی موقعیت شرقی – غربی را نمایش می دهد و خطوط افقی، موقعیت شمالی – جنوبی را نمایش می دهد. به قسمت پایینی نقشه نگاه کنید. در محل خطوط شبکه ای عمودی Label زیر را مشاهده می کنید.

559 and 560000 mE

این همان عددی است که در پایین نقشه در محل خط های عمودی نوشته شده است ( اگر واضح نیست می بخشید )

این Label  به مفهوم 560000 متر به سمت است. سایر Label  ها نیز به همین صورت هستند. به عنوان مثال Label 559 به مفهوم 559000 متر شرقی است. همانطور که قبلاٌ گفتیم فاصله بین هر دو خط شبکه 1000 متر است.

در مورد خطوط افقی نیز همین وضع حاکم است.

اگر با سیستم متریک مشکل دارید می توانید از جدول زیر برای تبدیل متر به سایر واحدها استفاده کنید.

خلاصه کردن مختصاتهای UTM

بیشتر فعالیتهای ماجراجویانه شما، در مساحت کمی بر روی کره زمین انجام می گیرد. به عنوان مثال، ماجراجویی شما در حالت عادی و یک برنامه سبک مسافتی کمتر از 20 مایل در یک منطقه است. ( اگر بیشتر از این راهپیمایی کردید خیلی باحالید خداییش )

با این وضعیت و توضیح گفته شده می توانیم سیستم UTM را کمی خلاصه تر کنیم.

یک سیستم GPS ، عدد زیر را برای شما نمایش می دهد.

10 S 0559741
    4282182

با توجه به مطالبی که یاد گرفتیم، مختصات فوق به صورت زیر در یک نقشه توپوگرافیک تعریف می شود.

Zone 10 S 559741 mE. 4282182 mN

نمونه خلاصه کردن این سیستم می تواند به صورت زیر باشد :
 

فرمتی که توسط آن بتوان فاصله ها را هر 100 متر یک بار نشان داد (597 821 ) و فرمتی که توسط آن بتوان فاصله ها را هر 10 متر یک بار نشان داد ( 5974  )،  بیشتر استفاده می شوند.

توجه داشته باشید که اول موقعیت شرقی نمایش داده می شود و در ادامه موقعیت شمالی.

و همچنین به یاد داشته باشید که این مختصر کردن نمایش، نباید سبب آن شود که شما این اعداد را Round کنید. به عنوان مثال هیچگاه مختصات 0559651 که به صورت خلاصه 596 خواهد بود را به صورت 597 نخوانید. اینکار باعث ایجاد خطا و اشتباه در مساحت مورد نظر شما می شود.

اگر شما قصد دارید که به مختصات دقیق تری بر روی نقشه تان دست یابید باید از یکسری ابزارهای خاص استفاده کنید که تقسیم بندی دقیق تری دارند.

یکی از این ابزارها می تواند شکل زیر باشد که به صورت دقیقی تقسیم بندی شده است .

همانطور که مشاهده می کنید این ابزار برای یک نقشه 1:24000 است. به یاد داشته باشید که برای مشخص کردن موقعیت دقیق، باید لبه های این ابزار بر روی لبه های دو خط شبکه که فاصله آنها یک کیلومتر است منطبق باشند ( مطابق شکل زیر  )

همانطور که مشاهده می کنید شما می توانید با این انطباق، نقشه خود را با دقت حدود 100 متر مشخص و کاملاٌ کالیبره کنید. ( این موضوع را می توانید با اطلاعات دستگاه GPS خود مطابقت داده و مسیرهای کوهپیمایی و کوهنوردی را از روی این نقشه های توپوگرافی در بیاورید  )

به عنوان مثال در نقشه بالا می خواهیم مختصات دقیق محلی که با ستاره مشخص شده است را بدست آوریم.

همانطور که بر روی نقشه مشاهده می کنید مختصات حدودی 590000 متر شرقی و 82000 شمالی را از روی خود نقشه داریم. با توجه به انطباق می توانیم دقت 100 متر را نیز به این مقادیر اضافه کنیم. به این صورت که 597821 مختصات ما خواهد شد.

منبع : www.maptool.com