خوش آمدید

جستجو

تبلیغات





سیستم موقعیت یاب جهانی برای نقشه برداران: بی نیاز از هر فرمولی

    به نقل از مجله GIM – 25 سپتامبر 2015

    کتاب سیستم موقعیت یاب جهانی برای نقشه برداران: بی نیاز از هر فرمولی

     

     

    در ماه ژوئن 2015، انتشارات CRS چهارمین ویرایش کتاب "سیستم موقعیت یاب جهانی برای نقشه‌برداران" که توسط ژان ون سایکل (Jan van Sickle) نوشته شده است را منتشر کرد. دومین ویرایش این کتاب در سال 2001 و سومین ویرایش در سال 2008 منتشر شد. واضح است که چرخه تجدید نظر هفت ساله می باشد. چهارمین ویرایش با فصلی در خصوص مشخصات اصلی سیگنال های GPS که در بخش مایکرویو (ریز موج) طیف الکترومغناطیسی پخش می شوند، آغاز می شود. صفحه نخست مستقیماً به این مسئله اشاره می کند: میلیون ها گیرنده GPS بی آنکه فشار مضاعفی را به سیستم وارد کنند در حال دریافت سیگنال های GPS می باشند. این مشخصه حرفه ای موقعیت یابی به وسیله GPS را مجبور کرده تا سیگنال های زیادی را دریافت کرده، و از یک سیستم پردازشی پیشرفته استفاده کند. پس از آموزش سیگنالها و نحوه ارتباط شبه فاصله ها و موقعیت یابی به مشاهدات فاز و کد در فصل اول، در فصل دوم روشن می نماید که کلیه این مهارت ها برای نقشه بردار ارزشمند است چون در موقعیت یابی به وسیله GPS با خطاهای بسیاری نظیر خطای ناشی از انحراف مدار ماهواره، جبران ساعت گیرنده، تأخیرهای یونیسفریک و تروپوسفریک، اختلالات چند مسیری و نویز گیرنده و چگونگی مدیریت و حذف (بخشی از) آن ها سروکار دارد. ممکن است نقشه برداران از اینکه افراد غیرحرفه ای به کمک فن آوری های جدید بتوانند شغل آنان را انجام دهند شکایت کنند و بگویند این امر، حرفه ی آنان را به خطر می اندازد، اما فصل دوم به وضوح تشریح می نماید که این حرفه نه با فن آوری، بلکه با علم و مهارت شکل می گیرد.

    مدلسازی سیگنال های GPS و منابع خطاهای فراوان آن به محاسبات ریاضی گسترده نیاز دارد. با این حال فرمول ها بی آنکه به چشم بیایند در فصل یک و دو در راستای اهداف این کتاب به طور پراکنده آورده شده‌اند تا مبنای GPS، گیرنده ها، روش های نقشه برداری، طراحی نقشه برداری، برنامه ریزی و اندازه گیری، عاری از صفحات آکنده از ریاضیات پیچیده را به نمایش بگذارند. از آنجائیکه معادلات شبه فاصله در صفحه 27 با کلیه متغیرهایش توضیح داده شده، این محاسبات به مراتب بیشتر از واقعیت خود، به نظر می آیند و در صفحه 41 تکرار شده اند و همین مطلب نیز برای معادلات موج حامل در صفحه 36 تکرار شده است. از آنجائیکه این کتاب عملی است و " خیلی ساده نیست و در  عین حال خیلی هم فنی نیست" لذا این معادلات شماره گذاری نشده اند. فصل سوم ابتدا با گفتگو درباره سیستم های پیشین، سیر تحولات تاریخی GPS را در مرکز توجه قرار داده، سپس بخش فضایی سیستم ماهواره ای شامل تأثیر پراکندگی این ماهواره ها در آسمان بر کیفیت موقعیت یعنی ضریب تعدیل دقت (DOP) را مطرح می نماید.

    فصل چهارم درباره کاربران GPS می باشد و گیرنده ها – گروه بندی مجدد گیرنده ها به مپینگ و نقشه برداری – و روش های تعیین موقعیت به کمک داده های حاصل از مشاهدات پیچیده را تشریح می نماید. موقعیت ها به صورت مختصات در یک سیستم مرجع بیان می شود. در فصل 5 سیستم های مسطحاتی قائم الزاویه (کارتزین)، مختصات کارتزین سه بعدی، سطح ژئوئید، سیستم تصویرها و سیستم مرجع زمینی بین المللی (ITRF) مفصلاً مورد بررسی قرار می گیرد. این فصل تشریح می نماید که کتاب مذکور در ابتدا به قصد استفاده خوانندگان امریکای شمالی نگاشته شده،  و شامل بیش از سه نقشه از امریکا می باشد.  فصل 6 ، نقشه برداری به روش استاتیک به کمک GPS را پوشش می دهد، بخش عملی این فصل با اندازه گیری صحرایی آغاز می شود. فصل 6  بر نقشه برداری دقیق متمرکز شده است که در آن موقعیت ها از روش پس پردازش محاسبه می‌شود، این روش بیشتر برای نقاط کنترل استفاده می شود. اما امروزه "رایج ترین روش ها، استفاده از تصحیحات ارسال شده از طریق شبکه ایستگاه های مرجع گیرنده می باشد". این تصحیحات از طریق اینترنت، سیگنال رادیویی یا تلفن های موبایل ارسال می گردد. زمانی که این کار به صورت آنی انجام می شود، به آن روش GPSکنیماتیک آنی (RTK) می گویند که در فصل 7 توضیح داده می شود. فصل آخر بر پیشرفت های اخیر متمرکز می شود، از جمله سیگنال های جدید ارسالی از بلوک های اخیر ماهواره های GPS  (L5 و L2C). در مقایسه با ویرایش سوم، بیشتر محتوای فصل 8 جدید می باشد.

    این کتاب مطالب مفید و جالبی را ارائه می کند. به طور مثال صفحه 77، کدهای حرفی باندهای راداری که در جنگ جهانی دوم استفاده می شد را توضیح می دهد. از آنجائیکه طول موج 23 سانتیمتر جهت جستجوی رادار در مقایسه با طول موج 10 سانتیمتر که بعداً معرفی شد بلندتر است، این طول موج، L-band و طول موج کوتاه تر S-band نام گرفت. آلمانی ها از طول موج 5/1 سانتیمتر که K-band نام دارد و از Kurz (کوتاه) گرفته شده است، استفاده می کنند. طول موجهایی که بین طول موج بلند و کوتاه قرار گرفته اند حالت میانه(Compromise) را دارند و از این رو C-band نامیده شدند. نخستین طول موج ها که به بلندای متر بود، در رادار استفاده شد. آنها XL یا XXL نامیده نشدند، بلکه به عنوان P-band که از کلمه "پیشین" (Previous) گرفته شده، کدگذاری شدند. ریشه کلمه X-band – طول موج 5 سانتیمتر – بدون تغییر باقی ماند.

    من هیچوقت ویرایش های گذشته این کتاب را نخواندم، لیکن این ویرایش مرا شگفت زده کرد. سال گذشته من ابتدا از این مجله گلایه کردم: زیرا نگارش یک کتاب توسط یک یا فقط چند نفر خیلی به ندرت اتفاق می افتد... امروزه دیگر غیرمعمول نیست اگر یک کتاب 25 نویسنده یا بیشتر داشته باشد ... زیرا موضوعات، پیچیده و تخصصی هستند. اما هیچیک از موارد مذکور برای این کتاب صدق نمی کند. این کتاب توسط یک نویسنده و برای کارورزان و نه محققین نوشته شده است. نویسنده این کتاب تحت تأثیر همتایان خود قرار نگرفته، به جد کوشیده، دانش و مهارت را به خواننده ارائه نماید. در واقع این کتاب توسط نقشه برداری برای نقشه برداران نوشته شده که بیش از 40 سال، خود، کار نقشه برداری انجام داده، همزمان در دانشگاه ها و مؤسسات فنی تدریس کرده، تجربه کسب نموده و کارآزموده شده است. وی قصد دارد با در جریان قرار دادن خواننده از اصل مطلب و چالش هایی که بر سرراه GPS است، وی را راهنمایی کند. اغلب وی در خصوص یک موضوع توضیحات اضافی می دهد و جمله بعد را با "به عبارت دیگر" شروع می کند که گاهی این کار دوبار انجام می شود. مفاهیم مکرراً با استعاره توضیح داده می شوند، مثلاً کار فیلتر کالمن با مثال یک راننده و مشاهده عکس العمل سرعت سنج با پدال گاز به تصویر کشیده می شود. بدون نیاز به هیچ فرمولی.

    تهیه شده توسط: ماتیاس لمنز، دبیر ارشد مجله بین المللی GIM


    این مطلب تا کنون 7 بار بازدید شده است.
    منبع
    برچسب ها : کتاب ,نقشه ,سیستم ,موقعیت ,ویرایش ,استفاده ,نقشه برداری ,کتاب توسط ,توضیح داده ,موقعیت یابی ,برای نقشه ,
    سیستم موقعیت یاب جهانی برای نقشه برداران: بی نیاز از هر فرمولی

تبلیغات


    محل نمایش تبلیغات شما

پربازدیدترین مطالب

آمار

تبلیغات

محل نمایش تبلیغات شما

تبلیغات

محل نمایش تبلیغات شما

آخرین کلمات جستجو شده