مستخدم:علاء الريان/ملعب

اجهزة المساحة واستخداماتها

المساحة عند عامة الناس مساحة الشَّكل المربع والمستطيل وأقرب شيء من الأرض يمثل المربع والمستطيل وذو أهمية بالغة في حياة النَّاسهي قطع الأرض العقارية المعدة للسكنى أو الفلاحة؛ لذا فعلم المساحة يُختزل عند فئة عظيمة من الناس في قياس مساحات الأراضي السكنية والزِّراعة ودليلهم على ذلك الأجهزة التي تُنصب على الطرقات من حين لآخر لتنفيذ هذه القياسات .

اولاً يجب تعريب المساحة كمصطلح على انها العلم الذي يعني بالقياسات الدقيقة المنضبطة للأرض ولأشياء عليها وفيها وحولهاوايضاً هي العلم الذي يبحث في الطرق المناسبة لتمثيل سطح الأرض على خرائط, علماً بان هذا التعريف لا يعطي لهذا العلم حقه وانما يسهل على عامة الناس فهمه وفي الحقيقة هذا العلم اصبح أحد فروع الهندسة التي تدرس في الجامعات في وقتنا الحاضر والتي يطلق عليها اسم هندسة المساحة او اسم الـ"جيوماتكس" (Geomatics Engineering),وتعرف هندسة المساحة على انها العلم يدمج الاستحواذ، والنمذجة والتحليل وإدارة البيانات المرجعية المكانية، أي البيانات التي تم تحديدها وفقا لمواقعهاو استنادا إلى الإطار العلمي الجيوديسيا، حيث يستخدم المعلومات الأرضية والبحرية والمحمولة جوا، وأجهزة الاستشعار الساتلية للحصول على البيانات المكانية وغيرها, أنه يتضمن عملية تحويل البيانات المرجعية المكانية من مصادر مختلفة في نظم المعلومات المشتركة مع خصائصها الدقيقة والواضحة المعالم.

من أهم مميزات الهندسة المساحية أنَّها جزء من تقنيات العولمة تأخذ منها وتعطي. فالهندسة المساحية تستطيع أن تمثِّل التفاصيل الدقيقة عن الأشياء على مساحات شاسعة من الأرض أو عليها كلِّها بدقةٍ عالية وتجعلها في متناول يد المهتم بها في الحقول المختلفة. وهذه الخاصية هي إحدى مقومات العولمة التى نعيشها طوعًا أو كرها.

ولذلك سوف نتطرق إلى شرح وتفصيل لبعض الاجهزة المساحية واستخداماتها .نشأ علم المساحه كما ذكر هيرودوت في عهد الملك (سيزوستريس) عام 1500 ق .م وذلك عندما امر بتقسيم الارض إلى قطع لغرض الضرائب عليها ولما اغار النيل بفيضانه على الاراضى واغراق بعضها ونشات مشكله اعاده تعيين حدود قطعه الارض التى يملكها كل مواطن . فامر الملك المساحين وكان يطلق عليهم حينئذ (شادى الحبل ) لتعيين هذه الحدود لردها إلى اصحابها وعموما فأن المصريين القدماء يعتبرون من اوائل من استعانوا بالاعمال المساحيه في انشاء الكثير من اعمالهم مثال ذلك التخطيط الدقيق لموقع الهرم الأكبر في عهد الملك خوفو (الاسره القديمه4700 ق.م) بحيث تواجه اضلاعه الجهات الاصليه الاربع , ويعتبر البابليون الذين سكنوا سهل العراق الرسوبى قبل الاف سنة , ومن أول الاقوام والجماعات الذين بدأوا برسم الخرائط على اساس المشاهده والقياس , فهم أول من عرف المساحه التفصيليه والتفريديه لتثبيت حدود المقاطعات والاراضى الزراعيه والملكيات الفرده والعامه

فقد عثر في خرائب مدينه (تلو)القديمه قرب مدينه الشطره الحاليه جنوب العراق على لوح من الفخار لا يزال محفوظا في متحف استابول منقوش عليه خريطه يرجع تاريخها إلى عهد سلاله اور الثالثه وتمثل قطعه من الارض وقد قسمت إلى اشكال هندسيه سجل المسافات والمساحات بالايكو البابلى (يساوى 2500 متر تقريبا) وقد ابتدأ علم المساحه جديا 120 ق.م عندما ادخل هيرون اليونانى العلوم في فن المساحه وهو يعتبر الرائد الاول للمساحه ,واول من قام بعمل الخرائط المساحيه الصغيره في مصر هو (ماسى)في عهد محمد على باشا حيث قام محمود الفلكى بأنشاء مصلحه التاريخ (المساحه الان) وقد قام بأنشاء شبكات المثلثات وتعيين الروبيرات (مناسيب النقط) كما ان سعيد باشا كا من أول من حدد طول القصبه بقدار 3.5 مترا وفى القرن العشرين حدث تطوير شامل في المساحه حيث نشأ علم المساحه الجويه ثم الاجهزه الالكترونيه للقياس في الاعمال المساحيه والجيوديسيه فضلا عن استخدام الاجهزه الدقيقه في عمليات الرصد وتطوير وسائل الحساب الالى والالكترونى

• 
• 
• 
• 

شريط القياس المتري

عبارة عن شريط من القماش المقوى بأسلاك رفيعة من البرونز أو النحاس الاصفر والاحمر يطلق علي هذا الشريط أحيانا الشريط المعدني لاحتوائه علي الاسلاك المعدنية . يوجد الشريط الكتاني علي اشكال وأطوال متعدده (10 - 50) متر اما عرضه فيتراوح بين (1.5 - 1) سم , أن تدريجات الاشرطة الكتانية أما ان تكون وفق النظام المتري أي بالسنتيمترات والديسمترات والامتاراووفق النظام البريطاني أي بالانشات (inches) والاقدام (feet) ويلف الشريط الكتاني داخل علبة بلاستيكية أو جلدية وينتهي بحلقة نحاسية تمنع دخوله الكلي فيها.

يستخدم شريط القياس في الاعمال المساحية شديدة البساطة محدودة الدقة (نسبة الخطأ المسموح (10)سم) وذلك بسبب تأثر الشريط بدرجات الحرارة وعدم مراعات كروية الارض في قياس المسافات الطويلة والتي تزيد عن (100)متر , حيث يفضل استخدامه في المساحات المستوية .

• 
• 
• 

جهاز الميزان ( level )

level staff " جهــــــاز الميــــــــــــزان "

هو أهم الاجهزة المساحية على الاطلاق لايجاد المناسيب داخل الموقع

اجزاء جهاز الميزان

1. راس الميزان
2. الحامل الثلاثى
3. القامه

رأس الميزان يتكون من:

1. مرأة تعكس الميزان الدائرى Reflector
2. علامة التوجيه الخارجىpeep sight
3. الميزان الدائرى circular level
4. مساميرالضبط والمعايرة adjusting screw
5. مسامير ضبط الافقية foot screw leveling
6. قاعدة التثبيت الاساسية base plate
7. مسامير الحركة الافقية Horizontal fine motion screw
8. العدسة الشيئية objective lens
9. مفتاح توضيح الرؤيه focusing knob
10. الدائرة الافقية circle positioning ring horizontal
11. نافذة عرض الزوايا الافقية circle window horizontal
12. العدسة العينية eyepiece

الحامل الثلاثى Tripod

هو عبارة عن حامل معدني او خشبي ثلاثي الارجل كل من هذه الارجل مزودة بمسمار لاطالة الجهاز حسب طول المستخدم ومتطلبات العمل .

• 
• 
• 

القامه Staff

هي عبارة عن مسطرة مدرجة يتراوح طولها (4-5)متر , كل متر مقسم إلى (10) ديسمتر وطوله (10)سم , حيث ان المربع الاسود (1)سم والاسود (1)سم , وكل مربع (15)مم .

• 
• 
• 

كيفية ضبط الجهاز

1. يتم فتح الحامل الثلاثى من المسامير الموجودة في الارجل
2. ثم يضبط الطول حسب طول المستخدم ثم تفتح هذة الارجل ويتم غرس الارجل عن طريق القدم ومكان التثبيت
3. يوضع الجهاز على قمة الحامل ويتم ربطه ثم نجعل المنظار موازى لاثنين من مسامير التسوية
4. ثم نقوم بأدارة هذان المسماران للداخل او للخارج حتى يتم تقريب الفقاعه إلى المنتصف
5. عن طريق المسمار الثالث يتم ضبط الفقاعة إلى الداخل.

كيفية عمل الميزان

الميزان هو الجهاز المختص بالمناسيب وهى المسافات الرأسية المؤخوذة من علامة ثابته معلومة المنسوب والمعروفة باسم الروبير ويرمز له بهذةه العلامة ( ▼) . وكلمة المنسوب تعنى شىء منسب إلى شىء وقد تم اتخاذ منسوب سطح البحر ليعتبر صفر الجمهرية ويقاس عن طريق بئر موجود في ميناء الاسكندرية بداخلة رخامة مدرجة يؤخذ منها القراءات.

عند النظر داخل الميزان نجد خطين متعامدين هما شعرات الاستادياوتتم كافة اعمال الميزان عن طريق الشعرة الافقية من هذه الشعرات حيث ان منسوب سطح الميزان يحسب عن طريقها والقراءة على الروبير

وهناك عدة حالات لوضع الروبير بالنسبة للشعرة الوسطى

• الشعرة الوسطى اعلى من الروبير

وفيها توضع القامة على الروبير ويحسب منسوب سطح الميزان كالاتى :-

1. م. س. م = منسوب الروبير القراءة على القامة
2. مثال :- منسوب الروبير 10.5 والقراءة علي القامه 1.55 فيكون :- م. س. م = 10.5 1.55 = 12.05

• الشعرة الوسطى اسفل الروبير

وفيها يوضع صفر القامة على الروبير وتتدلى هي إلى الاسفل وتأخذ القراءة المقلوبة ويكون :-

1. م. س. م = منسوب الروبير – قراءة القامة
2. مثلا : - منسوب الروبير 10 و القراءة 1.5 فيكون م. س. م = 10-1.5 = 8.5

• وهناك حالات شاذة وهى التعامل مع المناسيب السالبة

1. مثال :- منسوب الروبير -10ووالقراءة على العدل 1 فيكون : م. س. م = -10 1= -9
2. مثال :- منسوب الروبير -9والقراءه بالمقلوب على القامة -3 فيكون : م. س. م = -9-3= -12

عمليات الرفع بالميزان

يقصد بها ايجاد منسوب نقطة موجودة في الطبيعة وذلك كالاتى:-

1. نضبط الميزان ثم نضع القامة على الروبير ونأخذ قراءة علي الروبير ونحسب منسوب سطح الميزان
2. نـأخذ قراءة على النقطة المراد ايجاد منسوبها ونطرحها من منسوب سطح الميزان او نجمعها في حالة ان النقطة اعلى من الشعرة الوسطى

• مثال :- اذا كان منسوب الروبير 4.5وكانت القراءة على القامة على الروبير 1.5 فما هو منسوب سقف غرفة كانت القراءة علية بالمقلوب هي 1.75 وما هو منسوب البلاط اذا كانت القراءة علية هى 1.05
• م. س . م = 4.5 1.5 = 6 متر
• منسوب سقف الغرفة = 6 1.75 = 7.75 متر
• منسوب البلاط = 6-1.05 = 4.95 متر

عملية التوقيع بالميزان

• ويقصد بها توقيع نقطة (نقطة شرب) معلومة المنسوب , فاذا كان لدينا لوحة وبها منسوب يراد توقيعة فاننا نقوم بضبط الميزان ونأخذ قراءة على القامة ونحسب منسوب سطح الميزان ونطرح منه المنسوب المراد توقيعة فنحصل على رقم وهو القراءة المطلوبة لتوقيع المنسوب فنجعل المساعد يحرك القامة حركة رأسية إلى اعلى والى اسفل حتى تنطبق الشعرة الوسطى على القراءة المحسوبة فيقوم المساعد بوضع علامة عند صفر القامة فتكون هى المنسوب المطلوب توقيعة.

انواع الميزانيات

• الميزانيه المسلسلة

وهى الميزانية الاساسية التى يبدء بها اى مشروع هندسى حيث يتم عن طريقها سلسة الروبير من مكانه البعيد إلى موقع العمل

• الميزانية الشبكية

وهى الميزانية التى تتم داخل الموقع حيث يتم تقسيم ارض الموقع إلى مربعات 10/10 او 5/5 حسب الدقة المطلوبة حيث انها كلما صغرت مسافات التقسيم اصبحت ادق وبعد التقسيم يقف الجهاز في منطقة وسطيه حيث نستطيع اخذ أكبر قدر من القراءات على نقاط التقسيم ثم يحسب مناسيب هذة النقاط بطرحها من منسوب سطح الميزان ومن احدى مشكلات الشبكية وعورة التضاريس في ارض الموقع حيث تصبح قمة القامة اقل من الشعرة الوسطى او صفر القامة اعلى من الشعرة الوسطى ولذلك نقوم بعمل نقطة دوران كما في الميزانية المساسلة حتى نتمكن من روئية القامة ومن فوائد هذه الميزانية انها تتتح لمصمم المشروع تخطيط الموقع كما تستخدم في حساب كميات الحفر والردم

• الميزانية الطولية

وهى نوع اخر يستخدم في ايجاد مناسيب على خط طولى سواء طريق او خطوط حفر المرافق وتمكننا هذة الميزانية من رسم قطاع طولى لهذا الخط وحساب كميات الحفر والردم منه الخلاصة م.س.م = روبير ( /-) قراءة الشعرة الوسطى الشعرة الوسطى = م.س.م – المنسوب المطلوب

جهاز المحطة المتكاملة Total station

هو جهاز مساحي متطور جدا يمكن استخدمامه في كافة الاعمال المساحية حيث يجمع الكثير من الاجهزة المساحية في محطة واحدة لاحتوائه على عدة برامج تغني عن باقي الاجهزة المساحية حيث يمكن من خلاله حساب ما يلي :

• الزاوية الافقية horizontal angle *الزاوية الرأسية vertical angle *المسافة المائلة slope distance *المسافة الافقية horizontal distance
• المسافة الرأسية vertical distance *منسوب النقاط Reduse level * كميات الحفر والردم Cut & Fill *بالاضافة إلى العديد من الاستخدامات .

• 
• 
• 

مكوناته الجهاز

1. اليد الحاملة .
2. التسديد المبدئي .
3. التلسكوب (المنظار).
4. مفتاح الحركة الرأسية .
5. مفتاح توضيح الرؤية .
6. مفتاح الحركة الافقية .
7. براغي القاعدة .
8. الشاشة .
9. لوحة المفاتيح .
10. البطارية الداخلية و الخارجية .
11. ميزان التسوية .

• يمكن التعرف على شكل الجهاز واجزاءه من خلال الرابط اضغط هنا

كيفية ضبط الجهاز وبدء العمل

• نقوم بفتح الجهاز بالطريقة العلمية والصحيحة ، فتح الأرجل (tripote) بطريقه متساوية لكي يعطونا مثلث متساوي الساقين سبق شرح الطريقة
• بضبط العدسة الافقيه عن طريق الأرجل (Tripote)وهى ان تأتى الفقاعة الدائرية في المنتصف ويكون ضبطها عن طريق الأرجل وهو ان نرفع وننزل بالرجل إلى عليها ميلان شديد.
• وبعد ضبطه نقوم بضبط التسامت ويكون عن طريق الفقاعة الطولية(ميزان التسامت)وهى كذالك ان تأتى في المنتصف ويكون ضبطها عن طريق مسامير التسامت وهو أن نلف المسمارين للداخل وللخارج ونقوم بلف رأس الجهاز على المسمار الثالث بحيث يكون رأس الجهاز عمودي عليه ونقوم كذلك بلف المسمار للداخل وللخارج إلى أن تثبت الفقاعة الطولية في المنتصف
• نقوم بتشغيل الجهاز
• نقوم بتشغيل الليزر للتأكد من ان الجهاز على النقطة المحتلة.
• نقوم بتوجيه التلسكوب على العاكس من خلال التسديد المبدئي ثم العمل على توجيه التلسكوب بحيث تكون شعيرات الستاديا في منتصف العاكس ونلاحظ عند تشغيل الجهاز في البداية فأنه يشتغل كجهاز تيودوليت اى يقيس زاوية رأسيه وافقيه.
• يطلب منك الجهاز ادخال او تعريف كل من :

1. النقطة المحتلة : وهي نقطة معلومة الاحداثيات يتم تثبيت الجهاز عليها .
2. النقطة الخلفية : وهي نقطة معلومة الاحداثيات يتم تعريفها ورصدها وذلك لتحديد الشمال الحقيقي في الموقع .
3. نقطة التأكيد : نقطة معلومة الاحداثيات يتم قراءتها ورصدها بواسطة الجهاز للتأكد من دقة الاحداثيات والزوايا الرأسية والافقية قبل مباشرة العمل .

• بعد ذلك يكون الجهاز جاهزا للقيام بالاعمال المساحية المطلوبة وبكافة انواعها .<ref>المساحة , يوسف إبراهيم عبد العزيز, دار المعرفة, 2007

وصلات خارجية ذات علاقة

• http://titokiller91.wordpress.com/
• http://www.geomatics.ucalgary.ca/
• http://www.sait.ca/