سیستم های تصویر و انواع آن
سیستم های تصویر و انواع آن

سیستم های تصویر و انواع آن

لزوم تصویر موقعیت های روی کردی زمین به روی صفحه: برای تهیه ی نقشه از مناطق کوچک می توانیم از انحنای کردی زمین صرف نظر کنیم و منطقه را روی یک صفحه تصویر نماییم. برای شناخت بیشتر میزان انحنای کره ی زمین به شکل توجه کنید. شعاع کره را اگر ۶۴۰۰ كيلو متر فرض کنیم دو نقطه ی A و B به فاصله ی تقریبی m• ۲۰ در مقایسه با شعاع و محبط این کره بسیار ناچیز بوده می توان از انحنای موجود صرف نظر نمود. اما هرگاه منطقه بزرگ و وسبع باشد و پروژه مستلزم دقت بسیار باشد باید انحنای زمین را در نظر بگیریم. واقعیت امر این است که اگر بخواهیم زمین و موقعیت نقاط روی آن را به طور واقعی نشان دهیم در نظر گرفتن یک صفحه برای تهیه ی نقشه مناسب نیست و باید برای نشان دادن موقعیت ها از کره یا بیضوی استفاده نمود. اما این موضوع امکان پذیر نیست، زیرا برای مثال می خواهیم موقعیت ها را با مقیاس ا نشان دهیم در آن صورت به کره ای به شعاع ۶۴m نیاز است. یا برای داشتن موقعیت ها با مقیاس1 کره ای به شعاع ۶۴۰۰m نیاز است که چنین نمایشی برای موقعیت ها مناسب نیست. پس به تصویر موقعیتهای روی کره ی زمین بر روی صفحه نیاز است.

تعریف سیستم تصویر و ویژگی های آن

ارائه روش های مناسب برای تصویر کردن بخشی از کره یا بیضوی بر روی صفحه را سیستم های تصویر می گویند.

مناسب ترین سیستم تصویر آن است که دارای این ویژگی ها باشد:

1- طول ها و مساحتها روی نقشه باید به یک نسبت مشخص کوچک شده باشند.

۲- تمامی زوایا بین امتدادها و آزیموت امتدادها بر روی نقشه برابر زاویه و آزیموت امتدادها در روی زمین باشد.

٣- تمامی دوایر عظيمه بر روی کره به صورت خطهای مستقیم بر روی نقشه باشد. ۴- طول و عرض ژئودتیک نقاط به طور صحیح بر روی نقشه نشان داده شود.

اما با توجه به مطالب یاد شده و موضوع شکل زمین، غیرممکن است که تمامی ویژگیهای مورد نظر بالا در تصویر کردن و تهیه ی نقشه رعایت گردد، بلکه فقط می توانیم یک یا چند ویژگی پادشده را رعایت کنیم. براساس این که در تصویر کردن کدام ویژگی رعایت گردیده سیستم های تصویر به نمونه هایی دسته بندی می شوند که برخی از آنها بدین قرارند:

انواع سیستم تصویر از نظر ویژگی

1- سیستم تصویر متشابه: در این نوع سیستم تصویر زوایا ثابت می ماند و در حقیقت در مساحت های کوچک تر حتی شکل محدوده ها نیز حفظ می گردد، اما در مساحتهای بزرگ تر به دلیل تغییر در مقیاس شکل نیز متفاوت می شود.

2- سیستم تصویر هم مساحت: در این نوع سیستم تصویر مساحت محدوده های مختلف بر روی سطح زمین به یک نسبتی کوچک می گردد و روی نقشه نشان داده می شود. در این سیستم ممکن است طولها و زوایا تغییر کند، اما مساحتها تابت بماند.

۳- سیستم تصویر هم فاصله: در این سیستم تصویر فاصله ی تمامی نقاط از یک نقطه ی مرکزی بر روی نقشه به یک نسبت مشخصی نسبت به فواصل روی سطح زمین کوچک شده است.

4- سیستم تصوير آزیموتی: در این نوع سیستم تصویر جهت، آزیموت امتدادها ثابت می ماند.

انواع سیستم های تصویر از نظر روش

به طور کلی در تمامی سیستم های تصویر در پی به دست آوردن x و لا از م و ة هستیم که معمولا به سه روش انجام می گیرد:

١- سیستم تصویر صفحه ای

۲- سیستم تصویر مخروطی

٣- سیستم تصویر استوانه ای ۳-۲

سیستم تصویر صفحه ای

ساده ترین سیستم تصویر هندسی تصویر کره روی یک صفحهی مماس بر کره در یک نقطه ی خاص مانند A است که البته می توان آن را به سه صورت تصویر نمود. در شکل های زیر نحوه ی تصویر کردن را مشاهده می کنید. 

سیستم تصویر مخروطی (Conical Projection)

در این سیستم های تصویر که مخروطی تام دارند سطح مخروطی حول یک مدار (مدار استاندارد) بر کره مماس هستند (شکل ۲-۳)، به گونه ای که محور مخروط در امتداد محور زمین قرار دارد. این سیستم که بیشتر به «لامبرت» معروف است برای مناطق شرقی- غربی با حول مداری و عرض های جغرافیایی میانی بسیار مناسب است. مطابق شکل زیر ممکن است به جای یک مدار برای تماس، دو مدار استاندارد انتخاب شود ؛ به طوری که مخروط در این دو مدار کره را قطع می کنند. شكل های زیر سیستم تصویر مخروطی با مخروط مماس و متقاطع بر کره را نشان میدهد.

حوزه ی دقت و دامنه ی گسترش منطقه ی مفید سیستم را زیاد می کنند. سیستم مخروطی کاربردهای زیادی دارد، اما مانند سیستم تصویرهای قبلی برای عرض جغرافی های بالا مناسب بوده و برای ترسیم نقشه های جهانی مناسب نیستند.

در این نوع سیستم، مدارات به صورت دوایر متحدالمرکز و تصف النهارات شكل خطوطی راست تصویر می شوند.

برای تهیه ی نقشه ی کشورهایی نظیر فرانسه و ایالات متحده ی آمریکا، از سیستم تصویر الامبرت استفاده گردیده هم چنین برای قسمت های جنوبی ایران و نیز مناطق مرزی ایران و عراق، این سیستم به کار گرفته شده است.

سیستم های تصویر استوانه ای یا مركاتور (Mercator Projection)

سیستم تصویر مرکاتور: در این حالت سطح مورد نظر که بر بیضوی مماس و سپس گسترش پیدا می کند استوانه ای است که در طول یک دایره ی عظیمه بر کره مماس است. البته در برخی مواقع نیز این استوانه متقاطع با کره بوده است .شکل های زیرسیستم تصویر استوانه ای با استوانه ی مماس و متقاطع بر کره را نشان میدهد.

بانی این سیستم تصویر (Gerard Mercator) ریاضیدان و کارتوگراف بزرگ «جهان» است که در قرن شانزدهم و بین سالهای ۱۵۱۲ تا ۱۵۹۴ می زیسته است. به هنگام نوجوانی وی، ماژلان دست به سفر زد. این مسافرت ها و مسیر پیموده شده ماژلان او را تحت تأثیر قرار داد و با وجود سن کم کارتوگراف برجسته ای گردید. همگان تحولی را که او در نقشه به وجود آورد، بزرگترین ابداع قرن شانزدهم دانسته اند. در حقیقت او بود که نقشه را از حالت یک نقاشی ساده به یک وسیله ی دقیق در خور استفاده تبدیل کرد. در سال ۱۵۶۹ اولین نقشه ی جهان در سیستم تصویر مركاتور تهیه گردید که ارتباط حقیقی طول و عرض جغرافیایی در آن ملحوظ شده بود، به همین سبب این نقشه به مثابه ی چراغ راهنمای دریانوردان بوده و هست ؛ به گونه ای که امروزه چارت های مرکاتور یک وسیله ی الزامی برای سیستم های ناوبری به شمار می آیند.در این سیستم مرکاتور تغییر مقیاس در طول نصف النهارات از مدارات بیشتر است و تصویر نصف النهارات و مدارات، خطوطی موازی و عمود بر یکدیگر هستند (تقارب نصف النهارات برای مناطق وسیع وجود دارد). با انعطاف و قابلیت هایی که در این سیستم وجود دارد می توان استوانه را  به هر طرف چرخاند و بر بیضوی زمين حول هر دایره ی عظیمه ای مماس نمود که این بزرگترین امنباز سیستم مرکاتور می باشد.

 

ترانسورس مرکاتور (TM): در این سیستم تصویر به جای تماس استوانه با استوا، استوانه بر نصف النهارات مماس می گردد.

یونیورسال ترانسورس مرکاتور (UTM): در این سیستم بیضوی زمین به ۶۰ قاج (Zone) ۶۰ به مبدأ نصف النهار گرینویچ (مطابق شکل ۱۱-۳) تقسیم می گردد. بدین ترتیب، ۳۰ قاچ در شرق نصف النهار گرینویچ و ۳۰ قاچ در غرب گرینویچ است.

شماره گذاری قاچها نیز از قسمت سمت القدمي نصف النهار گرینویچ در خلاف جهت حرکت عقربه های ساعت صورت می گیرد ؛ یعنی قاچ محصور بین 180° و 174°w ، قاچ شماره ی ۱  و قاچ محصور بين ۱۷۴°W و ۱۶۸°W قاچ شماره ی ۲ و … تا این که قاچ محصور بين ۶°W و °o قاچ شماره ی ۳۰ خواهد بود و قاچ بین °o و ۶°E قاچ ۳۱ و ….

حال، با این تقسیم بندی معلوم می شود که کم ترین ۸ در ایران حدودا ۴۴ در اطراف شهر «ماکو» و بیشترین ۸ در استان سیستان و بلوچستان حدود ۶۳ است. بر این اساس، می توان گفت که کشور ایران در داخل قاچهای ۳۸ و ۳۹ و ۴۰ و ۴۱ قرار خواهد گرفت.

در این سیستم تصویر، برای هر قاچ یک نصف النهار مرکزی در نظر می گیرند که در حقیقت نصف النهار وسطی هر قاچ خواهد شد؛ برای مثال، در قاچ شماره ی ۳۱ که محصور بين نصف النهار ۶°E است نصف النهار مرکزی قاچ 3E خواهد بود یا در قاچ شماره ی ۴۰ که مابین نصف النهار ۵۴ و ۶۰ است.

۵۷° E نصف النهار مرکزی این قاچ خواهد بود. و این نصف النهار مرکزی است که در هر قاچ برای تماس با سطح استوانه، انتخاب می گردد .سیستم تصوير UTM بر همین اساس، در سال ۱۹۵۸ میلادی ابداع گردید. در این سیستم دامنه ی عمل هر قاچ نسبت به نصف النهار مرکزی 3 به شرق و ۳ به غرب خواهد بود. در سیستم «UTM محاسبات برای تمامی قاچها به طور مستقل اما کاملا یکسان خواهد بود. این سیستم در تمامی جهان به یک شکل قابل استفاده است و به همین دلیل به آن «سیستم جهانی» می گویند.

برخی از ویژگی های این سیستم بدین قرار است:

١- پهنای هر قاج ۶ بوده کل کره ی زمین به ۶۰ قاج تقسیم می گردد.

2- واحد اندازدها در این سیستم، متر است.

 ۳- محور ها تقاطع سطح استوا با سطح استوانه است.

4- محور yها تصوير نصف النهار مرکزی روی سطح استوانه است.

 5-. مقدار و برای مبدأ برابر صفر متر برای نیم کردی شمالی و برابر ۱۰,۰۰۰,۰۰۰ برای نیم کره ی جنوبی است.

۶- مقدار X برای مبدأ ۵۰۰۰۰۰ متر می باشد.

نکته: مختصات در زون ها مشابه یکدیگرند و یک مختصات نشان دهنده ی ۶۰ نقطه (در هر زون یک نقطه می باشد و آنها را می توان با شماره زون از یکدیگر تشخیص داد.

 




نظر
ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.




جستجو



دسته بندی



مقاله های ما
خطای Multipath
خطای Multipath