ترازيابي :

به طور كلي ترازيابي شامل موارد ذيل است .

1- نقشه بردار قصد دارد ارتفاع دوربين را محاسبه نمايد .

ارتفاع دوربين = ارتفاع نقطه اي كه مير را روي آن قرار داده ايم + قرائت مير روي آن نقطه

2- نقشه بردار قصد دارد ارتفاع يك بنچ مارك را به نقطه اي ديگر انتقال دهد .

ارتفاع نقطه مجهول = ارتفاع دوربين - قرائت مير روي نقطه مجهول

3- نقشه بردار قصد دارد قرائت مير را روي نقطه اي كه ارتفاعش معلوم است بداند .

قرائت مير روي نقطه معلوم = ارتفاع دوربين - ارتفاع نقطه معلوم

پيمايش 

 هرآنچه که بایستی در مورد رشته نقشه برداری بدانید اعم از انتخاب رشته - انتخاب آن به عنوان یک شغل - مدت گرفتن مدرک دانشگاهی - رشته های مرتبط - بازارکار نقشه برداری - درآمد این رشته - سختیها - لذتها - خاطرات - رشته ها و نرم افزارها

دانشگاهی نقشه برداری باید در ریاضیات (هندسه، مثلثات) و فیزیك دوره دبیرستان قوی بوده علاقه‌مندی و آمادگی جسمی (برای كارهای صحرایی و ...) لازم را دارا باشند. بعضی دروس تخصصی این رشته عبارتند از : راه سازی، تئوری خطاها، تعدیل و سرشکنی، نقشه‌برداری زمینی، نقشه برداری مسیر، ژئودزی (جهت تعیین شكل زمین)، فتوگرامتری، كارتوگرافی، هیدروگرافی (نقشه‌برداری از بستر دریا) ، کاداستر، سنجش از دور، GIS، GPS، ژئودزی فیزیکی، زمین شناسی، نجوم ژئودتیک، شهر سازی، پروژه و كارآموزی میباشند. بعضی تواناییهای فارغ‌التصیلان این رشته عبارتند از:

امكان ادامه تحصیل در این رشته تا حد دکتری در كشور موجود است. سازمان نقشه‌برداری سازمان برنامه و بودجه ، وزارت راه و ترابری ،‌ وزارت نفت ، سازمان آب ، سازمان بنادر و كشتیرانی،‌ اداره جغرافیایی ارتش و سپاه و بخش خصوصی و ... از جمله محلهای جذب فارغ‌التحصیلان این رشته است. زیربنای كلیه كارهای عمرانی نقشه برداری است و با توجه به لزوم انجام دادن كارهای عمرانی، فارغ‌التحصیلان آن سریعا جذب بازار كار می‌شوند. داوطلبان باید به سختی كار در بیابان و كوهستان و شرایط سخت نقشه‌برداری توجه داشته باشند

برنامه کاردانی پیوسته نقشه برداری براساس ضوابط آموزشهای علمی کاربردی شورای عالی برنامه ریزی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری طراحی و تدوین شده است.  هدف از این برنامه تربیت کاردانی است که دانش و مهارت لازم را در زمینه های نقشه برداری ، مانند: ماهواره ای، کارتوگرافی، ژئودزی، هیدروگرافی را کسب نماید.

امروز علم نقشه برداری به سرعت در حال گسترش می باشد و در حقیقت بدون توجه به آن زیانهای ناشی از سرمایه گذاریهای عظیم در این زمینه و عدم تحقق اهداف لازم را باید تحمل نمود.

با توجه به اینکه در دهه های اخیر، توسعه فراوانی در شاخه های مختلف رشته نقشه برداری بوجود آمده است و همچنین در سرزمین پهناوری مانند ایران که هم به منابع آبی و دریایی وسیع و هم به معادن زیرزمینی فراوانی دسترسی دارد. نیاز شدید به این رشته در کلیه گرایشها بالاخص نقشه برداری عمومی –توپوگرافی--- که رشته ای پایه و اساسی می باشد احساس می گردد.

طول دوره و شکل نظام

مجموع واحدهای دوره کاردانی پیوسته 168 واحد به شرح زیر است:
 

الف - دروس سه ساله اول مجموعاً معادل 96 واحد دبیرستانی است که هر واحد نظری آن معادل 30 ساعت و هر واحد عملی آن بسته به نوع درس بین 60 تا 90 ساعت، کارآموزی حداکثر 2 واحد است که هر واحد آن معادل 120 ساعت می باشد.
ب - دروس 2 سال آخر شامل 72 واحد دانشگاهی است که 11 واحد آن دروس عمومی مصوب شورای عالی برنامه ریزی است و هر واحد نظری معادل 16 ساعت، هر واحد آزمایشگاهی معادل 32 و هر واحد کارگاهی معادل 48 ساعت می باشد و 2 واحد کارآموزی که هر واحد آن معادل 120 ساعت است. دروس آزمایشگاهی و کارگاهی یک واحدی می تواند تا 48 و 64 ساعت افزایش یابند.

صنعت و بازار کار
نقش و توانایی فارغ التحصیلان

* همکاری در عملیات نقشه برداری از قبیل مترگیری و ژالن گذاری، - مترکشی، ساختمان و نصب علائم و نشانه ها و علامت دادن
* مستند سازی اکیپ های نقشه برداری
* تعیین تجهیزات مورد نیاز نقشه برداری
* اجرای عملیات کارتوگرافی و ترسیم با دست
* انجام خدمات کارهای مقدماتی هیدروگرافی، ژئودزی، کاداستروفتوگرامتری
* نظارت و سرپرستی کارگاههای نقشه برداری
* استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری در نقشه برداری 

مشاغل قابل احراز

* نقشه بردار، مسیر ( راه ، راه آبی ،کانال آب ، خطوط لوله های گاز، نفت، آب و مسیرهای انتقال نیرو و امثال آن )
* کارتوگراف و رسام (روش های معمولی، اسکرایبینگ، اتوماسیون)
* کاردان مترکشی، ترازیابی، تاکئومتری و نقشه برداریهای ساده
* کاردان نقشه بردار مناطق محدود
* کاردان دستگاههای فتوگرامتری ( آنالوگ، دیجیتال و ... ) و دستگاههای الکترونیکی مربوطه
* کاردان خدمات کارهای هیدروگرافی، عمق یابی،
* اقیانوس شناسی و دستگاههای الکترونیکی مربوطه
* کاردان خدمات ژئودزی ( کلاسیک، فیزیکال، ماهواره ای و ...)

تصور شما از نقشه‌برداري و کارهايي که يک نقشه‌بردار انجام مي‌دهد چيست؟

اغلب افراد رشته‌ي نقشه‌برداري را نمي‌شناسند و يا آن را به اشتباه همان نقشه‌کشي مي‌دانند.نقشه انسان‌ها را به تدبير و تفکر دعوت نموده و قبل از هزينه کردن، حرکت کردن و جابجائي، انسان را متوجه بررسي ابعاد مختلف کارش مي‌کند.
نقشه‌برداري علمي است که رياضيات عملي را با فنون اندازه گيري و هنر ترسيم، توأم نموده و بوسيله آن قطعاتي از سطح زمين را با کليه عوارض آن در روي  صفحه افقي نمايش مي دهد. پيشرفت علوم و نياز جامعه بشري به بهره‌گيري از منابع زيرزميني، زميني، دريايي و هوايي سبب پيشرفت و توسعه علم نقشه‌برداري شده است .در دهه‌ي اخير  با ورود کامپيوتر و ماهواره به عرصه‌ي نقشه‌برداري، اين علم در آستانه رشد و تحولي عظيم قرار گرفته است، به نحوي که انجام هر نوع فعاليت در زمينه‌‌هاي عمراني، اقتصادي، کشاورزي و نظامي بي نياز از علوم نقشه‌برداري نيست.

هنرجويان رشته نقشه‌برداري مهارت لازم را براي تهيه نقشه، تهيه‌ی پروفيل‌هاي طولي و عرضي، ترازيابي، برداشت و پياده کردن نقاط، کار با نرم‌افزارهاي نقشه‌برداري، نحوه‌ی انجام محاسبات مربوط به عمليات و کار با دوربين‌ها و تجهيزات پيشرفته‌ی نقشه‌برداري و .... را کسب مي‌کنند.

شاخه‌هاي مختلف نقشه‌برداري
نقشه‌برداري زميني شامل:
 - نقشه‌برداري تونل   
 - نقشه‌برداري شهري    
 - نقشه‌برداري ژئودزي
 - نقشه‌برداري مسير
 -نقشه‌برداري هوايي (فتوگرامتري(
 - نقشه‌برداري آبي(آب نگاري(
 - نقشه‌برداري نجومي و فضايي

زمينه‌هاي شغلي رشته‌ي نقشه‌برداري
دانش‌آموختگان رشته‌ي نقشه‌برداري مي‌توانند در مشاغل متنوعي به فعاليت بپردازند. در اينجا به نمونه‌هايي از اين گونه مشاغل اشاره مي‌شود
الف) مشاغل وابسته به ادارات و ارگانهاي دولتي 
ب) مشاغل وابسته به بخش خصوصي

·         حرف های درگوشی (عشق چیست )

·         تمام کسانی که کارشان نقشه برداری است میدانند که مشکل ترین رشته عمرانی رشته نقشه برداری است

نقشه برداری یعنی کار در شرایط دشوار چه از نظر آب و هوایی شرایط دوری از خانواده نبود امکانات رفاهی و...

نقشه برداری یعنی خطر جانی خطر سقوط از ارتفاع هنگام توپوگرافی در مناطق کوهستانی خطر سقوط از پشت بام خطر حمله حیوانات مارگزیدگی عقرب سگ و ...

نقشه برداری یعنی ۱۲ ساعت کار در زیر آفتاب سوزان جنوب ایران و بعد از آن کار کامپیوتری تا پاسی از شب طوری که صبح بیدار شوی ببینی که لپ تاپ روشن مانده و مثل کودکی که روی دفتر و کتابش هنگام نوشتن تکلیف شب خوابش برده تو را نیز خواب برده و نگران این هستی که کارت نصفه مانده.

ولی چه مسئله ای باعث میشود که با تمام این مسائل تو باز هم به کارت ادامه دهی؟؟؟؟؟؟فقط یک چیز عشق و آری نقشه برداری یعنی عشق

الف) مشاغل وابسته به ادارات و ارگانهاي دولتي 
 - اداره راه و ترابري 
 - سازمان آب و برق 
 - شرکت راه آهن  
 - اداره جهاد کشاورزي 
 - دفاتر فني ادارات و سازمان‌ها 
 - اداره ثبت اسناد و املاک 
 - سازمان آموزش و پرورش (جهت تدريس)
 - سازمان آموزش فني و حرفه‌اي 
 - مجموعه شرکت نفت و ادارات تابعه 

ب) مشاغل وابسته به بخش خصوصي 
1) شرکت‌هاي مجري طراحي و احداث راه، جاده و بزرگراه و باند فرودگاه و ... .
جهت انجام فعاليت‌هاي :
تهيه پروفيل‌هاي طولي و عرضي و محاسبه حجم عمليات خاکي مسير، پياده کردن قوس‌هاي افقي و قائم مسير و .... . 
2) شرکت‌هاي مجري طراحي و احداث سازه‌هاي هيدروليکي مانند: سدها، کانال‌هاي آب رساني و...  .
3) شرکت‌هاي مجري طراحي و احداث پل و سازه‌هاي مرتبط.
4) شرکت‌هاي پيمانکاري طراحي و احداث ساختمان وابنيه فني . 
5) دفاتر فني مهندسين مشاور و طراح و ...........

تجهيزات و لوازم نقشه‌برداري

جهت اطلاع و آشنائی با تجهیزات نقشه برداری به قسمت آموزشهای تجهیزات مراجعه نمائید
گنجینه نقشه برداریبا بهره گیری از کلیه تجهیزات نقشه برداری در محل پروژه و محل تدریس شما را با اصول و قواعد نقشه برداری بصورت تئوری و کاملا کاربردی آشنا میسازد

1-1تعاریف
نقشه برداری چیست: عبارت است از علم تهیه نقشه از سطح زمین ، تعیین ابعاد کره زمین و نمایش همه یا قسمتی از سطح زمین به صورت پلان یا نقشه . در این علم قطعاتی از سطح زمین را با همه عوارض آن روی صفحه کاغذ یا صفحه افقی نمایش میدهند

ژئودزی : تعیین شکل و ابعاد زمین در قلمرو نقشه برداری ژئودزی است . ژئودزی که مفهوم آن نقشه برداری است ، کلمه ای است یونانی به معنی تقسیم زمین که بنا به نیاز و احتیاج به نیاز و احتیاج روزمره انسان به وجود آمده است .

نقشه برداری مسطحه : روشهای مربوط به نمایش قطعات کوچک سطح زمین را به صورت نقشه ، نقشه برداری مسطحه میگویند .

کارتوگرافی : مطالعه روشها و مراحلی که برای نمایش بخشهای بزرگ سطح زمین به صورت نقشه انجام میشود

نقشه برداری زمینی : به مسائل و موضوعات مربوط به تهیه نقشه با عکس های زمینی ، که از سطح زمین گرفته میشود

نقشه برداری هوایی : به مسائل و موضوعات مربوط به تهیه نقشه ، که به وسیله عکس های سطح زمین ، که از هوا گرفته شده باشد

نقشه : عبارت است از نمایش افقی قسمتهایی از سطح زمین با مقیاس کوچک شده روی صفحه کاغذ

خط قائم : در هر نقطه از سطح زمین امتداد شاغولی را در این نقطه خط قائم آن نقطه گویند (در هر نقطه یک خط قائم وجود دارد)

صفحه قائم : به صفحه ای که از امتداد قائم در یک نقطه گذرانده شده است صفحه قائم در آن نقطه میگویند بنابراین در هر نقطه بی نهایت صفحه قائم وجود دارد

خط افق : در هر نقطه از زمین خطی است که بر امتداد قائم در آن نقطه عمود است . در هر نقطه بی نهایت خط افق قرار دارد

صفحه افق : به صفحه عمود بر امتداد قائم در یک نقطه صفحه افق گفته میشود . واضح است در هر نقطه فقط یک صفحه افق وجود دارد .

1-2 عملیات نقشه برداری

به دو مرحله تقسیم میشود :

الف / عملیات صحرایی : شامل اندازه گیری به منظور تهیه نقشه ، پلان یا پیاده کردن خطوط پروژه های فنی و ساختمانی است . اندازه گیری ها شامل اندازه گیری فاصله های افقی و قائم زوایای افقی و قائم است . اندازه گیری ها به کمک لوازم و وسایل زیر انجام میشود : وسایل اندازه گیری طول مانند متر و فاصله یاب ، وسایل اندازه گیری زاویه به وسیله قطب نما و تئودولیت ، وسایل اندازه گیری فاصله قائم یا اختلاف ارتفاع مانند شاخص و ترازیاب . نتیجه اندازه گیری ها در دفترهای مخصوصی به نام دفتر برداشت ثبت میشود .

ب / عملیات دفتری : شامل این مراحل است : محاسبات = شامل تفسیر نتایج عددی اندازه گیری ها است ، برای آسان کردن محاسبات از وسایلی مانند جدول ، نمودار ، خط کش محاسبه و کامپیوتر استفاده میشود .ترسیم نقشه = برای ارائه نتایج کار اندازه گیری ، عملیات ترسیم با استفاده از غلائم قراردادی انجام میشود .

1-3 انواع نقشه

نقشه های توپوگرافی : به نقشه هایی گفته میشود که همه عوارض و پستی و بلندی های زمین روی آن ، با خطوطی که منحنی میزان یا منحنی تراز نام دارد ، نمایش داده میشود .

نقشه های پلانیمتری : مانند نقشه های توپوگرافی است با این تفاوت که در آنها ارتفاعات مشخص نشده است .

نقشه های جغرافیایی : با انتقال اطلاعات اضافی روی نقشه های توپوگرافی نقشه جغرافیایی به دست می آید . مقیاس در این نقشه ها ممکن است تا یک میلیونیم 1:1000000 برسد

نقشه های عمومی : از روی نقشه های موجود و سایر اطلاعات زمین تهیه میشود . مقیاس این نقشه ها غالباً کوچکتر از 1:1000000 است

نقشه های ثبتی: از لخاظ تقسیم بندی زمین بین مالکان آن و استفاده ای که از زمین میشود تهیه میشود . مقیاس آنها از 1:250 تا 1:10000 متغیر است .

1-4 انواع نقشه برداری

الف / نقشه برداری آبی یا آب نگاری هیدروگرافی : معمولاً برای برداشت اندازه دریاچه ها ، نهرها ، رودخانه ها ، مخازن آب ، عملیات دریانوردی ، تعیین عمق دریاها و مسیرکشتی ها از آن استفاده میشود .

ب / نقشه برداری هوایی :

پ/ نقشه برداری زیرزمینی : برای تعیین مسیر تونل ها ، متروها و دیگر راهها و کانالهای زیرزمینی استفاده میشود .

ت / نقشه برداری ساختمانی : برای نشان دادن محل و موقعیت نقاط مختلف ساختمانی یک منطقه به منظور تهیه نقشه های معماری و همچنین برای گسترش و مرمت ساختمان های قدیمی استفاده میشود .

ث / نقشه برداری شهری : برای تعیین موقعیت خیابانها ، منازل ، مخازن آب و پارکها است .

ج / نقشه برداری توپوگرافی : معمولاً پستی و بلندی های زمین ، نوع و عوارض برداشت شده روی نقشه ها نمایش داده میشود .

چ / نقشه های پلانیمتری : هدف تعیین موفعیت مسطحاتی ( عبارت است از تعیین طول و عرض نقطه ) عوارض موجود در زمین است

ح / نقشه برداری مسیر : هدف تعیین مسیر انواع راهها روی زمین است .

خ / نقشه برداری ثبت املاکی ( کاداستر) : برای تعیین حدود مالکیت اشخاص و تفکیک اراضی مورد نظر استفاده میشود .

د / نقشه برداری نظامی : هدف تهیه نقشه های تاکتیکی استراتژیکی و تنظیم تیر توپخانه و ... است .

1-5 نقاط کنترل

به طور کلی ، در اصطلاح نقشه برداری به نقاطی از سطح زمین که طول و عرض و ارتفاع آنها معلوم باشد نقاط کنترل گویند . چون نقشه عبارت است از مجموعه ای از نقاط که طول و عرض و ارتفاع آنها نسبت به یکدیگر اندازه گیری میشود و معلوم است ، از این رو در هر منطقه ای که نقشه آن مورد نظر باشد باید حداقل یک نقطه کنترل منشعب از شبکه نقاط کنترل سراسری وجود داشته باشد تا موقعیت سایر نقاط نسبت به آن اندازه گیری و تعیین شود .

1-6 مقیاس

نسبت یک فاصله معین روی نقشه به فاصله افقی واقعی آن روی زمین را مقیاس گویند . غالباً مقیاس را به صورت یک کسر نشان میدهند . مثلاً 1:5000 که آن را مقیاس عددی مینامند . مقیاس را به دو دسته بزرگ وکوچک طبقه بندی میکنند . هر چه مخرج کسر بزرگتر باشد مقیاس کوچکتر خواهد بود . باید توجه داشت که مقیاس مربوط به اندازه فاصله یا به عبارت دیگر مربوط به یک بعد است و درباره سطح ، چون دوبعدی است باید مجذور مقیاس در نظر گرفته شود .

·         برای مثال ، نقشه قطعه زمین مستطیل شکلی به ابعاد 2 و 3 متر با مقیاس 1:100 عبارت خواهد بود از مستطیلی به ابعاد 2 در 3 سانتیمتر بنابراین مساحت نقشه غبارت خواهد بود با : 6=3×2 ، 10000=1002 ، مترمربع 6 = سانتیمترمربع 60000 = 10000 ×6برای نشان دادن مقیاس بر روی نقشه میتوان عین مقیاس را روی نقشه نوشت ، ولی این کافی نیست ، زیرا اگر مثلاً بخواهیم از نقشه کپی کوچکی تهیه کنیم مقیاس نقشه عوض میشود . برای رفع این اشکال مقیاس نقشه را به صورت خطی نشان میدهیم که به آن مقیاس خطی گویند . به این ترتیب که دو خط موازی به طول چند سانتیمتر روی نقشه رسم میکنیم و آن را به سانتیمتر (یا اضعاف آن) تقسیم و یک در میان سیاه میکنیم و به ازای هر سانتیمتر در روی نقشه مقدار فاصله واقعی آن را مینویسیم .

1-7 تغییر مقیاس

نقشه ها و پلان ها استفاده گوناگون دارند و در مواقعی لازم است مقیاس آنها برای اهداف مشخصی تغییر کند و نقشه یا پلانی با مقیاس جدید تهیه شود . با توجه به دقت و وسعت نقشه یا پلان میتوان یکی از روشهای زیر را بکار برد .

الف / روش ترسیمی : این روش ساده ترین و کم دقت ترین روش تغییر مقیاس است . در این روش ابتدا نقشه اصلی کامل شبکه بندی میشود . سپس ورقه ترسیم را با مقیاس دلخواه شبکه بندی میکنند . نقشه اصلی و ورقه ترسیم را کنار هم قرار میدهند و نقاط مشخص نقشه اصلی به ورقه تقسیم منتقل میشود . وسیله ساده دیگر پرگار تبدیل مقیاس است . این وسیله یک پرگار دوطرفه یا پرگار متصل به هم است که براساس روابط مثلث های متشابه ساخته شده است و فواصل دو نوک پرگار در دو طرف با یکدیگر متناسب اند . با تغییر محل نقطه پرگار میتوان نسبت متناسب فواصل ئهانه های پرگار را برای تغییر مقیاس تغییر داد .

ب / روش مکانیکی : در این روش از دستگاهی به نام پانتوگراف (مشابه نگار) استفاده میشود . این دستگاه ساده از یک متوازی الاضلاع مفصل دار تشکیل شده است . از این دستگاه میتوان برای کوچک یا بزرگ کردن مقیاس نقشه استفاده کرد .
ج / روش نوری : استفاده از دستگاههای مشابه نگار نوری برخلاف روش های مکانیکی بسیار راحت و ساده است . این دستگاه به کمک یک عدسی تصویر کوچک یا بزرگ نقشه اصلی را روی شیشه مات ظاهر میکند . کاغذ رسم شفافی روی شیشه مات قرار میدهند و با مداد یا قلم آن را ترسیم میکنند .

فصل 2 : شکل زمین و سیستم های تصویر

 2-1 شکل و ابعاد زمین

آنچه در نقشه برداری به نام شکل زمین شناخته میشود سطحی است فرضی که از گسترش آب های ساکن دریاها ، در زیر خشکیها تجسم میشود . این سطح فرضی ، که آن را سطح تراز مبنا یا ژئوییدمیگویند ، در هر نقطه بر امتداد شاغولی ، که همان امتداد نیروی جاذبه زمین است ، عمود است . ژئویید سطح نامنظم هندسی است که تا اندازه زیادی شبیه سطح بیضوی دواری است که از دوران بیضی حول قطر کوتاه حاصل شده است .

نصف النهار : فصل مشترک هر صفحه که از محور زمین بگذرد را با سطح بیضوی ، نصف النهار میگویند که این نصف النهار بیضی شکل است .

مدار : فصل مشترک هر صفحه عمود بر محور دوران زمین با سطح بیضوی و کروی دوایری را تشکیل میدهد که آن را مدار مینامند . فصل مشترک صفحه عمود بر محور دوران زمین ، که از مرکز زمین میگذرد ، دایره ای است به نام استوا که بزرگترین مدار است . اندازه ضزیب فشردگی بیضوی با تقریب 300|1 به دست آمده است . بنابراین بیضوی را میتوان به صورت کره ای با شعاع 6371 km = r در نظر گرفت .

2-2 مختصات جغرافیایی

نصف النهار گرینویچ : نصف النهاری که از تقطه ای در رصدخانه گرینوسچ واقع در حومه شهر لندن میگذرد را مبنای طول جغرافیایی در نظر میگیرند. عرض جغرافیایی ( Φ ) نسبت به صفحه استوا در دو جهت شمال و جنوب از صفر تا 90 درجه تغییر میکند .
طول جغرافیایی ( λ ) برای هر نقطه نسبت به نصف النهار مبدأ (گرینویچ) تا 180 درجه شرقی واقع در شرق نصف النهار مبدأ و 180 درجه غربی واقع در غرب نصف النهار مبدأ متغیر است .

2-3 سیستم تصویر

الف / سیستم تصویر استوانه ای : این نوع از شیوه های تصویر ، یک استوانه کره زمین را دربرمیگیرد . در این صورت محور استوانه و محور زمین با هم منطبق میشوند و استوانه در سمت استوا با کره زمین مماس است . به طور کلی ، تماس استوانه را با کره زمین میتوان در حالت های مختلف ایجاد کرد . در عین حال ، دو صورت جدا از هم وجود دارد که یکی را مستقیم و دیگری را معکوس گویند ( تماس حول استوا مستقیم و تماس حول نصف النهار معکوس ) . در حالت مستقیم چنانچه در مرکز کره شبکه مدارها و نصف النهارها را روی استوانه تصویر کنیم ، نصف النهارها به صورت خطوط مستقیم و موازی یکدیگر و موازی با محور استوانه تصویر خواهند شد و مدارها نیز در جهت چرخش استوانه و عمود بر نصف النهار تصویر خواهند شد .حال ، اگر پهلوی جانبی استوانه را به موازات مولد استوانه شکاف دهیم و آن را باز کنیم و روی صفحه کاغذ منتقل کنیم ، یک شبکه بندی قائم الزاویه به دست می آید که خط استوا و سایر مدارها به صورت خطوط افقی موازی یکدیگر خواهند بود و نصف النهارها به صورت خطوط عمودی و عمود بر مدارها تصویر خواهند شد . طولها در محل تماس استوانه با کره زمین با اندازه حقیقی تصویر میشوند . هرچه از دو قطب به استوا نزدیک تر شود حالت ، فواصل و زوایا با واقعیت بیشتر تطبیق میکند . شبکه ای که در این سیستم تصویر ایجاد میشود و در نتیجه نقشه هایی که تهیه میشود به نام نقشه یا سیستم مرکاتور نام گذاری شده است .

ب / سیستم تصویر جهانی : سیستمی است که میتوان نقشه مناسبی از یک منطقه محدود تهیه کرد و به همین دلیل این روش برای تهیه نقشه از سراسر کشور بسیار مناسب است و در حال حاضر جنبه جهانی دارد . در این روش استوانه با نصف النهار مرکزی منطقه در تماس است و به همین دلیل استوانه با نصف النهار مرکزی منطقه ای که در آن منطقه نقشه تهیه میشود مماس میشود و برای مناطق مجاور اجباراً استوانه را از منطقه ای به منطقه دیگر جابه جا میکند . به هر صورت نماس استوانه با کره زمین طوری است که محور استوانه بر محور زمین عمود است . کره زمین در این روش به 60 قاچ 6 درجه تقسیم شده است . نصف النهار مرکزی هر قاچ محور مختصات برای اندازه گیری طول هاست و خط استوا برای اندازه گیری عرض هاست . برای اینکه در این روش مختصات منفی نداشته باشیم رقم 500000 متر را برای نصف النهار مرکزی و رقم 10000000 متر را برای خط استوا انتخاب کرده اند ، به نحوی که در سمت شرق به عدد 500000 افزوده میشود و در سمت غرب کاهش مییابد . به همین ترتیب در استوا به زقم 10000000 به سمت شمال افزوده و به سوی جنوب کاسته میشود .

فصل 3 : خطاها

 3-1 انواع خطاها 

الف / خطاهای اتفاقی : ویژگیهای آن را میتوان به شرح زیر خلاصه کرد :

اندازه گیریهایی که با شرایط یکسان انجام شود مقدار بزرگی خطای اتفاقی از حد معینی تجاوز نمیکند .امکان وقوع خطاهای کوچک از خطاهای بزرگ بیشتر است .تعداد دفعات اتفاق خطاهای کوچک با علامت مثبت با دفعات اتفاق خطاهای کوچک با علامت منفی برابر است.میانگین حسابی خطاهای اتفاقی کوچک در اندازه گیری هایی که با شرایط یکسان انجام گیرد ، با افزایش تعداد دفعات اندازه گیری به سمت صفر میل میکند .

ب / خطای متوسط حسابی : فرض کنید n تعداد دفعات اندازه گیری یک کمیت توسط یک نفر و تحت شرایط یکسان است . نتایجی که از این مشاهدات به دست می آید عبارت اند از : X= [Γ] / n توجه :این علامت ها جنبه قراردادی دارد و وافعی نیست

ج / خطای متوسط هندسی ، خطای ماکزیمم : برای ارزشیابی درجه دقت یکسری اندازه گیری از یک کمیت ، لازم است خطای متوسط هندسی کمیت را بدست آورد . فرض بر این است که مربع خطا برابر با میانگین مربعات خطاهای اتفاقی است . بنابرین خواهیم داشت :
M2 = [ΔΔ] / n-1

د / خطای مطلق و خطای نسبی : خطای اندازه گیری را به طور ساده خطای مطلق آن اندازه گیری مینامند . فرق آن با خطای اتفاقی این است که این خطا غالباً به تنهایی نمیتواند بیانگر دقت اندازه گیری باشد .
اندازه کمیت / خطای مطلق اندازه گیری =er

3-2 منابع خطاها
به طور کلی خطاهای اندازه گیری از سه منبع دستگاه انسان و طبیعت ناشی میشوند .

1 / خطای دستگاهی : مانند خطای  حاصل  از اندازه گیری با یک نوار نادرست .
2 / خطای انسانــــی : مانند  دقت نکردن در خواندن  دقیق  زاویه   با تئودولیت .
3 / خطای طبیعـــــی : مانند خطای ناشی از انکسار ، نور، باد ، حرارت و غیره .

فصل 4 : شناخت دستگاه ها و وسایل اندازه گیری طول

 4-1 وسایل مشخص کردن نقاط

 این وسایل شامل میخ چوبی ، میخ آهنی و نشانه های بتنی ( به شکل هرم ناقص) است . روی میخ های چوبی و نشانه های بتنی به کمک میخ های کوچک و روی میخ های بزرگ آهنی به کمک رنگ میتوان ئحل دقیق نقطه را مشخص کرد .

4-2 وسایل مشخص کننده امتدادهای قائم و افقی

شاغول : عبارت است از یک قطعه فلز مخروطی که به نخی آویزان شده و به علت وزن خود در جهت قائم می ایستد . برای قائم قرار دادن ژالون و همچنین موقع استفاده از وسایل نوری که سه پایه یا شاغول ندارند و برای تعیین محل دقیق ایستگاه این وسایل و نیز هنگام مترکشی افقی برای تصویر کردن نقطه انتهای هر دهنه از آن استفاده میشود .

ژالون : یک میله استوانه ای فلزی یا چوبی یا پلاستیکی به قطر حدود 3 سانتیمتر و به طول 2 متر است . بعضی از انواع ژالون ها طوری ساخته شده اند که روی هم سوار شده اند و طول های متفاوتی به وجود می آورند . برای اینکه بهتر به حالت قائم قرار بگیرند و در زمین فرو روند ، دارای نوک تیز و وزن سنگینی دارند و معمولاً موقع کار با آنها از تراز مخصوص ژالون یا شاغول برای دقت بیشتر کمک میگیرند . ضمناً در زمین های سخت از سه پایه های مخصوص ژالون استفاده میکنند . ژالون ها را برای قابل رؤیت بودن از فواصل دور 50 سانتیمتری به رنگ سفید و قرمز رنگ آمیزی میکنند .

تراز لوله ای دستی : این وسیله از یک لوله استوانه ای که در ابتدا سوراخی برای نگاه کردن داخل آن و در انتها یک خط نشانه و یک تراز دارد تشکیل شده است . در هنگام افقی بودن ، لوله حباب تراز طوری می ایستد که خط نشانه در وسط آن است .هنگام استفاده از تراز لوله ای باید بعد از گذاشتن ژالون روی دو نقطه ای که میخواهیم فاصله افقی آنها را پیدا کنیم در ارتفاع مشخص وسط آنرا در کنار ژالون میگیریم . در حالی که به ژالون دیگر نگاه میکنیم نوک آن را پایین و بالا میبریم تا حباب تراز در وسط دیده شود . در این حال ، خط نشانه جایی که انتهای متر را باید در آنجا گرفت مشخص میکند ، در حالی که صفر متر را در همان نقطه ، که ترازدستی قرار دارد ، در کنار ژالون میگیریم .

4-3 نوارهای اندازه گیری فولادی

این نوارها را کارخانه های سازنده با شرایط معین (دما و کشش معلوم) میسازند و معمولاً طول آنها 10 ، 20 ، 30 ، 40 ، 50 متر است که در ابتدا یک حلقه و در انتها یک دسته چوبی دارند . اگر بخواهند دما کمتر روی آنها اثر بگذارد ، آنها را از فولاد مخصوص به نام فولاد انوار میسازند . هنگام استفاده از این وسیله باید دقت کرد نوار پیچ خورده و تا نشود و بعد از هر اندازه گیری تمیز شود . ضمناً باید توجه کرد که ممکن است محل صفر نوارهای فولادی مختلف با هم فرق داشته باشد .

4-4 شیب سنج دستی

از سه قسمت لوله ، قوس مدرج و تراز لوله ای تشکیل شده است که تصویر حباب تراز در داخل نیز دیده میشود . هنگام استفاده چنانچه صفر ورنیه ای ، که به تراز لوله ای متصل است ، در مقابل صفر درجات قرار گیرد ، شیب سنج در حالت افقی و تراز است . در غیر این صورت صفر ورنیه ، زاویه سطح شیب دار با افق را نشان میدهد .

4-5 گونیاها

وسایلی هستند که به کمک آنها میتوان : 1/ زوایای 90 درجه و 45 درجه را روی زمین تعیین کرد . 2/ امتداد یک خط را مشخص کرد . 3/ از نقطه ای روی یک خط ، عمودی بر آن خط وارد کرد 4/ از نقطه ای خارج یک خط عمودی بر آن وارد کرد .
سه نوع گونیا وجود دارد . در نوع شکاف دار از آیینه و منشور استفاده نشده است و در گونیای آیینه ای از دو آیینه مسطح ، که با زاویه 45 درجه نسبت به هم قرار گرفته اند استفاده شده است و در گونیای منشوری به جای دو آیینه مسطح از یک یا دو منشور استفاده شده است.طرز ژالون گذاری یک امتداد برای اندازه گیری فاصله دو نقطه روی آن امتداد :
عمل ژالون گذاری به این ترتیب انجام میشود که ابتدا روی دو نقطه ، مثلاً A,B دو ژالون به طور قائم میگذاریم و یک نفر پشت یکی از دو ژالون (به فاصله چندین متر) می ایستد و در حالی که یک چشم را بسته است با چشم دیگر به ژالون بعدی نگاه میکند ، طوری که دو ژالون مزبور را روی هم میبیند . بعد نفر دیگر ژالونی را به طور قائم در امتداد تقریبی بین نقطه به چپ و راست حرکت میدهد تا نفر اول هر 3 ژالون را در یک امتداد ببیند . این کار برای هر چند نقطه که لازم باشد تکرار میشود تا امتداد مستقیم برای مترکشی کاملاً مشخص شود .

4-6 اندازه گیری طول افقی با وسایل ساده

به طور کلی ، در نقشه برداری برای اندازه گیری طول افقی به دو روش عمل میکنند : یکی مستقیم که در آن تمام طول ، قدم به قدم هنگام عمل اندازه گیری پیموده میشود و دیگری غیرمستقیم که احتیاجی به پیمودن قدم به قدم طول نیست ، بلکه با وسایلی که روی دو نقطه قرار میدهند فاصله بین دو نقطه را اندازه گیری میکنند . از جمله این وسایل تئودولیت یا نیوو است . این دستگاهها عموماً همراه با شاخص و مسافت سنج های الکترونیکی و منشور مخصوص اند .

الف / اندازه گیری طول به روش مستقیم :

در این روش از نوارهای اندازه گیری پارچه ای یا فلزی استفاده میکنند و چون برای رسم نقشه به طول های افقی احتیاج داریم ، پس باید طول ها افقی تعیین شوند .

ب / اندازه گیری طول افقی به روش مستقیم روی زمین مسطح :

وسایل کار : نوار فلزی ، ژالون چند عدد ، میخ های چوبی به طول 30-25 سانتیمتر و میخ های فلزی کوچک برای نصب روی میخ های چوبی ، شاغول ، مداد و کاغذ (و در موارد لازم رنگ و قلم مو)

روش کار : چون نمیتوان فواصل بلند را به یک باره مترکشی و اندازه گیری کرد ، باید ابتدا امتداد طول مورد نظر را ژالون گذاری و مشخص کرد . به این صورت که با استفاده از میخ های چوبی و فلزی و علامت گذاری طول مذبور را به فواصل کوچک تر مثلاً 30 متر یا 20 متر ، که این فواصل متناسب با طول نوار انتخاب میشود ، تقسیم کرد سپس فواصل بین میخ ها را با نوار اندازه گیری و یادداشت کرد .

ج / اندازه گیری طول افقی به روش مستقیم روی زمین شیب دار :

وسایل کار : نوار فلزی ، چند ژالون ، میخ های چوبی ، فلزی ، شاغول ، تراز ، مداد و کاغذ (و در موارد لازم رنگ و قلم مو)
روش کار : پس از ژالون گذاری و میخ کوبی (به ترتیبی که در روش کار قبلی گفته شد) فواصل میخ ها با نوار اندازه گیری و ثبت میشود . با این تفاوت که چون روی سطح شیب دار اندازه گیری میکنیم ، باید همواره متر را افقی نگه داریم . برای این کار از تراز لوله ای دستی به ترتیبی که قبلاً گفته شد استفاده میشود .

د / تعیین طول بر سطح شیب دار با اندازه گیری طول مورب و زاویه شیب :

وسایل کار : وسایل قبل + شیب سنج دستی
روش کار  :   ابتدا فاصله غیر افقی (مورب) بین دو نقطه را با نوار اندازه میگیریم و بعد زاویه شیب بین دو نقطه را به کمک دستگاه شیب سنج به دست می آوریم . سپس با استفاده از رابطه D=Lcosα طول تبدیل به افق شده بین دو نقطه را محاسبه میکنیم .

4-7 برداشت سطح زمین

 منظور از برداشت سطح یک قطعه زمین تعیین حدود و مشخص کردن عوارض موجود و ترسیم همه آنها روی یک نقشه است . اگر تنها تعیین مساحت یک قطعه زمین ، که به آن مساحی گفته میشود ، مورد نظر باشد ، کافی است نقاط مربوط به محدوده آن را برداشت کنیم . به این ترتیب دو نوع برداشت داریم :

الف / برداشت به منظور تعیین مساحت (مساحی) :

مساحی یک قطعه زمین یعنی اندازه گرفتن مساحت تصویر افقی آن قطعه زمین . عمل مساحی شامل این مراحل است : 1/ شناسایی مقدماتی 2/ رسم کروکی 3/ اندازه گیری طول ها و زوایای لازم و نوشتن اندازه های کروکی 4/ ترسیم 5/ به دست آوردن مساحت از روی شکل ترسیم شده

پیش از اقدام به اندازه گیری مرزهای یک قطعه زمین لازم است آن را برای منظورهای زیر پیمود : 1/ برای شناختن خط های جداکننده آن از اطراف 2/ برای اطمینان از پابرجایی و ثبات این مرزها 3/ برای انتخاب طریقه برداشتی که با مشکلات زمین بهتر سازگار است .
در حین عملیات شناسایی یا بعد از آن باید یک کروکی تقریبی از منطقه رسم کرد و پس از آن عملیات اندازه گیری کرد .
وقتی محیط یک قطعه زمین از خطوط مستقیم تشکیل شده باشد یعنی شکل یک کثیرالاضلاع باشد) معمولاً برای این قبیل برداشت ها از وسایل ساده نقشه برداری مانند متر ، گونیای مساحی ، شاغول ، ژالون و غیره استفاده میشود . برای برداشت برحسب وسعت زمین طریقه های زیر را به کار میبرند : 1/ برداشت به وسیله تجزیه زمین به مثلث ها (برداشت با نوار فلزی) 2/ برداشت توسط یک یا چند خط هادی(برداشت به روش قائمه ای یا افست)

طریقه اول :

این طریقه بیشتر برای برداشت های کم وسعت ، که محدوده زمین را خطوط مستقیم تشکیل میدهند ، به کار میرود ، و برای اجرای آن فقط متر (نوار فولادی) لازم است . طرز عمل به قرار زیر است : زمینی را به مثلث هایی تجزیه میکنند و طول اضلاع این مثلث ها را به وضع افقی اندازه میگیرند . برای کنترل این که در سنجش اندازه گیری ضلعی مرتکب خطا شده ایم یا خیر ، معمولاً طول هایی را اضافه بر آنها که لازمند ، اندازه گیری میکنند . سپس موقع نقل برداشت ، یعنی زمان ترسیم خطای مرتکب شده را معلوم میکنند . در اینجا لازم است به دو نکته توجه شود : این طریقه را باید در مواردی به کار برد که تعداد اضلاع محیط زمین کم باشد یا آنکه وسایل اندازه گیری منحصر به متر (نوار فولادی)باشد ، هنگام تجزیه زمین به مثلث ها باید سعی شود طول های اضلاع هر مثلث با یکدیگر اختلاف زیاد نداشته باشد

طریقه دوم:

   برداشت توسط یک یا چند خط هادی (برداشت به روش قائمه ای یا افست) . در این روش ، که از طریقه قبل دقیق تر است و در زمین های وسیع تر به کار میرود ، از نوار فولادی و گونیای مساحی استفاده میکنند . به این ترتیب که ابتدا یک یا چند خط راست را به عنوان خط هادی (مبنا) در داخل یا خارج سطح مورد برداشت در نظر میگیرند و از همه نقاط رأس عمودهایی با گونیای منشوری بر خط یا خطوط هادی رسم میکنند . به این ترتیب زمین به تعدادی مثلث و ذوزنقه قائم الزاویه تقسیم میشود که ارتفاع های آن ها بر خط یا خطوط هادی عمود است . در اینجه لازم است به این نکته توجه شود که همیشه خط هادی طوری انتخاب میشود که پیمودن آن راحت و سریع است و از روی آن تعداد زیادی از رئوس محیط قطعه زمین دیده شود . به علاوه ، خط هادی حتی المقدور باید در امتداد بلندترین طول زمین باشد تا عرض ها ، یعنی خطوط عمود بر آن کوتاهتر شوند .

ترسیم : برای ترسیم ، دو خط عمود بر هم را روی کاغذ و به صورت دو محور x,y رسم میکنیم . روی محور y ها مقادیر اندازه گیری شده روی خط هادی را با در نظر گرفتن مقیاس جدا میکنیم . سپس از نقاط مشخص شده روی محور y ها عمودهایی رسم میکنیم که روی آنها مقادیرx ها با در نظر گرفتن مقیاس آورده میشود . پس از اتصال نقاط به دست آمده به یکدیگر ، زمین مذبور روی کاغذ ترسیم میشود . در بعضی موارد انجام عملیات در داخل زمین ممکن نیست ، مثلاً به علت درخت کاری ، وجود باتلاق یا زمین کشت شده . در این صورت خطوط هادی در خارج از زمین انتخاب میشود و رئوس قطعه زمین روی آنها تصویر میشود

ب/ برداشت به منظور تهیه نقشه : مقیاس هایی که برای تهیه نقشه معمول است عبارتند از 1:50 ، 1:100 ، 1:200 ، 1:500 ، 1:1000همچنین باید توجه داشت که برای ترسیم در کاغذهای شفاف مانند کالک ، کاغذهای پلاستیکی یا کاغذهای مخصوصی که در شرایط مختلف (خشکی هوا – رطوبت) طول و عرض آنها کمتر تغییر میکند استفاده میشود

عملیات برداشت به منظور تهیه نقشه نظیر عملیاتی است که در مساحی گفته شده است با این تفاوتها : 1/ در مساحی نقاطی که مشخص میشوند تنها رئوس محیط زمین اند ، در صورتی که در این جا نقاطی که مشخص میشوند مربوط به همه عوارض موجود در منطقه یا گوشه های آنهاست ، زیرا همه عوارض موجود در منطقه مثل ساختمان ها ، راه ها و نهرها باید در نقشه مشخص شوند . 2/ در مساحی بعد از ترسیم فقط محدوده قطعه زمین مشخص میشود ، در صورتی که روی یک نقشه همه اجزاء ، عوارض و وضعیت آنها نسبت به یکدیگر باید دقیق مشحص شود . 3/ در مساحی ، هدف به دست آوردن مساحت تصویر افقی یک قطعه زمین است و به این ترتیب بعد از ترسیم محاسباتی انجام میشود ، در صورتی که در تهیه نقشه هدف مشخص کردن وضعیت افقی زمین با همه جزئیات آن است و عملیات به ترسیم ختم میشود . 4/ در صورتی که در منطقه مورد نقشه برداری ، امتداد معلومی نسبت به شمال جغرافیایی (امتداد نصف النهار محل) وجود داشته باشد به کمک آن نقشه را با شمال جغرافیایی توجیه میکنند . چون نقشه با مقیاس معین ترسیم میشود ، هیچ اندازه ای روی آن نوشته نمیشود . چنانچه تعیین فاصله ای روی نقشه منظور باشد ، با خط کش مقیاس طول مورد نظر از روی نقشه اندازه گیری میشود

نکات مهمی که برای رسم نقشه با مقیاس 1:1000 باید در نظر گرفته شود عبارتند از : 1/ حدود قطعات زمین با خط هایی به ضخامت 3/0 میلیمتر و محیط ساختمان ها با خط هایی به ضخامت 2/0 میلیمتر رسم میشود . 2/ آبراه ها و جوی ها در صورتی که عرض آنها در روی نقشه حداقل یک میلیمتر باشد به صورت دو خط موازی ترسیم میشوند ، در غیر این صورت فقط با یک خط نمایش داده میشود . 3/ نقاط پلی گون با دوایری به قطر 5/2 میلیمتر نمایش داده میشود و شماره مربوط نیز پهلوی آن نوشته میشود . 4/ ساختمان های مسکونی و ساختمان های اداری با هاشور 45 درجه (50 گراد) نسبت به خطوط محدوده آنها و ساختمان های کوچک با هاشور موازی ضلع کوچکتر نمایش داده میشود . 5/ کلمات و اسامی طوری نوشته میشود که موازی بُعد پایین برگه نقشه باشد . در راه ها و نهرها این کلمات و اسامی در امتداد مسیر آنها نوشته میشود . 6/ انواع اراضی و عوارض روی زمین (مانند زراعت، درختکاری و چمن) با علایم مخصوص علامت گذاری میشود . 7/ در قسمت پایین برگه نقشه ، مقیاس آن نوشته میشود

4-8 محاسبه مساحت
اگر a,b,c طول پهلو و p نصف طول محیط مثلث باشد درنتیجه :p=(a+b+c)÷2 و در نتیجه مساحت برابر است با :s=(a.b.sinc)÷2 وs2=p(p-a)(p-b)(p-c) .
مساحت قسمت هاشورزده نیز برابر است با : s=b(h1+h2)÷2 که در آن h برابر است با طول عمودهای رسم شده و b فاصله بین عمودهای متوالی است .

فصل 5 : ترازیابی (مستقیم)

 5-1 تعاریف

 
ترازیابی : ترازیابی به عملیاتی گفته میشود که برای تعیین یک نقطه یا اختلاف ارتفاع بین دو نقطه یا نقاط مختلف انجام میشود .
ارتفاع : عبارت است از فاصله قائم یک نقطه نسبت به سطح مقایسه

سطح مقایسه: همان سطح دریاهای آزاد یا ژئویید است . در عملیات نقشه برداری محدود ، گاهی سطح مقایسه را سطحی غیر از سطح اقیانوس ها در نظر میگیرند و ارتفاع همه نقاط مورد نظر را نسبت به آن سطح مقایسه قراردادی میسنجند . سطح ژئویید دارای انحناست ، ولی در مواردی که ارتفاع نقاط در یک سطح کوچک اندازه گیری میشود ، سطح مقایسه را میتوان سطح افقی عمود بر خط قائم در آن محل در نظر گرفت . برای آن که در اندازه گیری ارتفاعات به ارتفاع منفی برخورد نشود ، غالباً سطح مبنای انتخابی را پایین تر از کم ارتفاع ترین نقطه منطقه مورد نظر اندازه گیری انتخاب میکنند .

سطح تراز: سطحی است که همه نقاطش بر امتداد شاغولی آن نقاط عمود است . در یک منطقه کوچک میتوان گفت در هر منطقه سطح تراز سطحی است موازی آبهای ساکن محل مثل دریاچه و مرداب . بنابراین ، در هر نقطه بیش از یک سطح تراز وجود ندارد .

خط تراز : هر خط واقع در سطح تراز را خط تراز میگویند . بنابراین ، در یک نقطه بی نهایت خط تراز وجود دارد .

سطح تراز مبنا : سطح متوسط آب دریاهای آزاد است با این فرض که زیر خشکیها نیز ادامه یافته است .

امتداد قائم : همان امتداد خط شاغولی است که از مرکز زمین نیز میگذرد .

صفحه افق : صفحه ای است عمود بر امتداد قائم یا شاغولی آن نقطه .

5-2 دستگاه ترازیاب و اجزاء آن

دستگاه ترازیاب از سه قسمت فوقانی ، میانی و تحتانی تشکیل شده است . قسمت فوقانی شامل تلسکوپ و وسایل قراول روی و قسمت میانی شامل تراز و صفحه مدرج و قسمت تحتانی شامل پیچ های تراز کننده و اتصال و صفحه اتصال دستگاه روی سه پایه است که هر قسمت ضمائمی دارد .

ویژگیهای قسمتهای مختلف ترازیاب به شرح زیر است :

الف/ پایه که به وسیله سه یا چهار پیچ تراز کننده روی صفحه زیر پایه تکیه میکند و روی آن یک تراز قرار دارد و روی هر پایه دایره مدرج افقی برای اندازه گیری زاویه افقی طراحی شده است .

ب/ دوربین که در کنار تراز (برای ترازهای اتوماتیک یا دارای کمپانساتور) برای افقی کردن خط نشانه روی قرار دارد . این قسمت ، حول محور قائم دوران میکند ، و با یک پیچ نگهدارنده سمتی بسته میشود و با پیچ حرکت جزئی سمتی به مقدار جزئی در سمت میچرخد تا خط رتیکول روی هدف قرار گیرد .

ج/ لوله دوربین قسمتی از دوربین است که با آن میتوان زاویه دید را بزرگتر کرد تا اشیاء دور با چشم دیده شوند . لوله دوربین در دستگاه ترازیابی از عدسی شیئی (مجموعه ای از چند عدسی به هم چسبیده) ، صفحه رتیکول و عدسی چشمی ، که شامل یک یا چند عدسی است ، یشکیل شده است . یکی از مشخصات ویژه ترازیاب ها درشت نمایی آنهاست که با نسبت فاصله کانونی عدسی شیئی به فاصله کانونی عدسی چشمی تعریف میشود . بنابراین ، هرچه دهانه عدسی شیئی بزرگتر باشد درشت نمایی دستگاه زیادتر است .

د/ تارهای رتیکول برای این که بتوان نقطه معینی را از نظر مکانی نشانه روی کرد از تارهای رتیکول استفاده میشود . داخل لوله دوربین صفحه ای به نام صفحه رتیکول (صفحه مشبک شده) قرار دارد که بر روی آن تارهای افقی و قائم برای نشانه روی حک شده است . در ترازیاب های دقیق نصف تار افقی به صورت دوشاخه ای است که حالت انطباق را با خطوط میر (شاخص) آسان تر میکند

ه/ خط دید یا محور نوری دوربین ، خطی است فرضی که محل تقاطع تارهای رتیکول را به مراکز عدسی شیئی و چشمی وصل میکند . این خط را خط کلیماسیون نیز میگویند .

و/ محور قائم دوربین محوری است که دستگاه ترازیاب جول آن در یک سطح افقی دوران میکند .

5-3 تراز دستگاه

 تراز در دوربین های نقشه برداری برای افقی و قائم کردن محورهای دستگاه استفاده میشود . معمولاً ترازها از یک محفظه شیشه ای ، که داخل آن از اتر یا الکل پر شده است و فقط یک حباب خالی در آن باقی مانده ، درست شده است . ترازها معمولاً 2 نوع اند : تراز کروی و تراز لوله ای یا استوانه ای .

تراز کروی : از یک استوانه شیشه ای تشکیل شده است که قسمت بالای آن از داخل به صورت کروی است و به جز یک حباب دایره ای شکل یا مایع حساس ، که همان اتر یا الکل است ، پر شده و در یک محفظه فلزی جای گرفته است . در این نوع ترازها محور تراز عبارت است از خط عمود بر صفحه مماس در نقطه وسط تراز ، تراز کروی برای افقی کردن تقریبی یک سطح یا عمود قرار دادن یک محور به کار میرود .

تراز لوله ای یا استوانه ای : تراز لوله ای از یک لوله شیشه ای ، که طرف بالای آن به شکل استوانه خمیده مانندی با شعاع معین است ، تشکیل شده است . هر دو انتهای لوله نیز مسدود است و با الکل و اتر ، تا جایی که یک حباب داخل آن به وجود آید ، پر شده است .برای مشاهده وضعیت حباب در خارج لوله تراز تقسیماتی به فواصل معین (2میلیمتر) تعبیه شده است . نقطه وسط تقسیمات را علامت میانه و خط مماس در این نقطه درجهت طول تراز را محور تراز یا خط هادی میگویند . بنابراین به کمک این ترازها میتوان خط دید یا محور کلیماسیون را افقی کرد یا محور دستگاه را به حالت قائم قرار داد .

5-4 شاخص (میر)
شاخص خط کش چوبی است که با تقسیم به سانتیمتر مدرج شده است و برای سهولت خواندن آن سانتیمترها غالباً یک در میان به رنگ قرمز یا سیاه در زمینه سفید رنگ نشان داده شده اند و هر ده سانتیمتر با خط بزرگتر مشخص شده است .
از این وسیله برای تعیین اختلاف بین دو نقطه استفاده میشود و روی نقطه مورد نظر به حالت قائم قرار داده میشود . برای قائم قرار دادن میر معمولاً تراز کروی در کنار آن نصب میشود . بعضی از انواع آنها مجهز به یک تراز کوچک اند .
این وسیله معمولاً از چوب مقاومی ساخته میشود و طول آن 2 یا 3 یا 4 متر ، عرض آن بین 12-7 سانتیمتر است . ضخامت آن به جنس چوبی که از آن ساخته میشود بستگی دارد که در حدود چند سانتیمتر است . برای سهولت حمل و نقل میرهای تاشدنی با گیره بست دار وجود دارند .اعداد بعضی از میرها به صورت معکوس نوشته شده است که همراه با دوربین های معکوس به کار برده میشود . در بعضی دیگر به صورت مستقیم است که با دوربین های مستقیم به کار میروند . معمولاً اعداد میر به صورت 4 رقمی است و در موقع ترازیابی عددی که تار وسط رتیکول روی آن است قرائت میشود .

5-5 تراز کردن ترازیاب

الف / برای دستگاه هایی که تراز کروی دارند پس از قرار دادن تراز کروی بین دو تا پیچ تراز کننده دو پیچ را در جهت مخالف یکدیگر میچرخانیم تا حباب تراز در امتداد پیچ سوم تراز کننده قرار گیرد . سپس با چرخاندن پیچ سوم حباب را وسط دایره تنظیم تراز می آوریم . 
ب/ در دستگاه هایی که تراز استوانه ای دارند برای تراز کردن ابتدا محور تراز دستگاه را موازی امتداد دو پیچ تراز کننده قرار میدهیم و با چرخاندن این دو پیچ در جهت مخالف یکدیگر حباب تراز را وسط می آوریم سپس دوربین را میچرخانیم تا تراز آن در امتداد پیچ سوم قرار گیرد و این بار فقط با چرخاندن همین پیچ در جهت مناسب حباب را دوباره به وسط (بین دو نشانه ) می آوریم در این حالت باید دستگاه تراز باشد

5-6 مستقر کردن ترازیاب (ایستگاه گذاری)

برای استقرار ترازیاب روی یک نقطه مشخص ابتدا سه پایه را ، که زیر آن شاغول اضافه شده است ، طوری قرار میدهیم که نقطه بین پایه های سه پایه قرار گیرد . سپس با تغییر مکان دوپایه یا سه پایه نوک شاغول را روی نقطه می آوریم . در حین کار سعی میکنیم صفحه بالای سه پایه را تقریباً افقی کنیم . بلندی سه پایه پس از استقرار بایستی متناسب با قد شخص عامل باشد تا شخص همواره برای کار با ترازیاب تسلط کافی داشته باشد

5-7 حذف پارالاکس

 پس از استقرار ترازیاب تصویری که به وسیله عدسی شیئی ایجاد میشود باید در صفحه رتیکول قرار گیرد . تصویر و خطوط رتیکول ، که به وسیله عدسی چشمی مشاهده میشود ، چنانچه در یک سطح قرار نداشته باشند ، میگویند . تصاویر از هم جدا افتاده اند . بنابراین ، دستگاه دارای پارالاکس است . برای حذف پارالاکس عامل ابتدا با گرفتن یک برگ کاغذ سفید جلو لوله دوربین حلقه دور چشمی را به چپ و راست میچرخاند تا خطوط رتیکول را واضح ببیند . سپس پیچ تنظیم شیئی را آن قدر میچرخانیم تا هدف (میر) واضح دیده شود

5-8 اصول کار ترازیابی

 ترازیابی ساده : وقتی که برای تعیین اختلاف ارتفاع بین دو نقطه بیش از یک ایستگاه گذاری نیاز نباشد ترازیابی را ساده گویند ، طوری که بتوان از محل استقرار ترازیاب به دو نقطه مورد نظرقراول روی کرد . بنابراین ، چنانچه هدف اندازه گیری اختلاف ارتفاع بین دو نقطه A و B باشد ، بر حسب آنکه محل ایستگاه کجا باشد به روش زیر عمل میکنید

الف/ ایستگاه روی هیچ کدام از نقاط نیست . برای پیدا کردن اختلاف ارتفاع دو نقطه A,B در نقطه ای دلخواه ، که از آن نشانه روی به شاخص در دو نقطه امکان پذیر باشد ، ترازیاب را مستقر میکنیم . ترازیاب باید جایی قرار گیرد که فاصله A,B تا ترازیاب تقریباً مساوی باشد ( این کار علاوه بر آنکه خطای حاصل از تنظیم نبودن دستگاه را از بین میبرد ، خطای انکسار نور و کرویت زمین را هم حذف میکند) . بعداً به نقطه Aقراول میرویم و تار رتیکول وسط دوربین که روی شاخص در نقطه A قرار گرفته است را قرائت میکنیم . آن را با BS نشان میدهیم (قرائت عقب) ، پس از آن به شاخصی که در نقطه B قرار گرفته قراول روی میکنیم و عدد تار وسط روی شاخص را قرائت میکنیم و آن را به عنوان FS (قرائت جلو) در دفترچه ترازیابی یادداشت میکنیم . این نامگذاری به این دلیل است که جهت پیشروی از نقطه A به طرف نقطه B است . با توجه به داشتن ΔH ارتفاع و BS , FS قرائت میر روی آن ، میتوان ارتفاع دوربین را به دست آورد

ΔH=BS-FS و یا قرائت جلو – قرائت عقب = اختلاف ارتفاع
تبصره 1 :در این جا از روی علامت ΔH میتوان تشخییص داد کدام یک از نقاط بالاتر است.
ΔH > 0 نقطه B بالاتر از نقطه A است
ΔH < 0 نقطه B پایین تر از نقطه A است
ΔH = C نقطه دوم هم سطح نقطه اول است

ب/ ایستگاه روی یکی از نقاط است . فرض کنید میخواهیم اختلاف ارتفاع بین دو نقطه A , B را پیدا کنیم . دستگاه را روی یکی از نقاط مثلاً Bمستقر میکنیم وارتفاع دستگاه (J ) یعنی فاصله مرکز دوربین تا نقطه روی زمین را اندازه گیری میکنیم و شاخص را روی نقطه دوم (A ) به طور قائم نگه میداریم و عدد R را روی آن میخوانیم . در این صورت اختلاف ارتفاع برابر است با : ΔH = J – R

تبصره 2 :از روی علامت ΔH میتوان تشخیص داد کدام یک از دو نقطه بالاتر است 
ΔH > 0 نقطه دوم بالاتر است
ΔH < 0 نقطه دوم پایین تر است
ΔH = C نقطه دوم هم سطح نقطه اول است
در اینجا نقطه اول نقطه ای است که دستگاه را روی آن مستقر کردیم و نقطه دوم نقطه ای است که شاخص را به طور قائم روی آن قرار دادیم

ترازیابی تدریجی : اگر دو نقطه ای را که میخواهیم اختلاف آنها ار پیدا کنیم از هم دور باشند یا شیب زمین زیاد باشد یا آنکه بخواهیم ارتفاعات نقاط زیادی را ، که پشت سرهم قرار گرفته اند مانند امتداد محور جاده یا کانالی ، به منظور ترسیم نیم رخ طولی ترازیابی کنیم ، از روش تدریجی یا روش پیمایش استفاده میکنیم . در این نقطه با یک بار ایستگاه گذاری پیدا کردن اختلاف ارتفاع مقدور نیست و در نتیجه برای تعیین ارتفاع نقطه به یک سری نقاط کمکی و چندین بار ایستگاه گذاری احتیاج داریم . این نقاط کمکی را با TP یا CP نشان میدهیم تا بتوان به اتکای ارتفاع این نقاط ، ارتفاع نقطه B را مشخص کرد . در هر حال ، برای تعیین ارتفاع نقاط کمکی از همان روش ساده استفاده میکنیم .اگر نقاط A , B فرض شوند ابتدا در نزدیکی نقطه A ایستگاه گذاری میکنیم و شاخص را روی نقطه A قرار میدهیم پس از نشانه روی به آن عدد مربوط را به عنوان قرائت عقب یادداشت میکنیم بعداً مسیر را روی نقطه کمکی مانند TP1 که فاصله اش تا ترازیاب تقریباً برابر فاصله یاب تا نقطه A است قرار داده و عدد مربوط به این نقطه را بر روی شاخص میخوانیم (قرائت جلو) سپس ترازیاب را به نقطه دیگری که بعد از نقطه TP­1قرار دارد منتقل میکنیم پس از قرائت شاخص در این نقطه به ترتیب فوق عمل ترازیابی را برای نقاط ادامه میدهیم تا به نقطه B برسیم

برای مرتب نوشتن اعدادی که میخوانیم جدول ساده ای تنظیم میکنیم . در هر ایستگاه یک قرائت عقب و یک قرائت جلو داریم که در ستون های مربوط نوشته میشود. سپس حاصل جمع قرائت های جلو از حاصل جمع قرائت های عقب کم میشود تا اختلاف ارتفاع دو نقطه B و A به دست آید

ΔH = ( BS + BS1 +….) – ( FS1 + … + FS ) یا 
مجموع ارتفاع جلو – مجموع ارتفاع عقب = اختلاف ارتفاع
اگر حاصل منفی باشد نقطه B پایین و چنانچه حاصل مثبت باشد نقطه B بالاتر است .
قرائت جلو – قرائت عقب + ارتفاع نقطه A = ارتفاع نقطه TP1 

ترازیابی خطی: چنانچه ارتفاع نقاط روی یک امتداد را بخواهیم پیدا کنیم و فاصله نقاط به هم نزدیک باشد ، طوری که بتوان از یک ایستگاه عدد مربوط به چند نقطه را روی شاخص خواند از ترازیابی خطی استفاده میکنیم . اولین قرائت را از هر ایستگاه قرائت عقب و آخرین قرائت را قرائت جلو و بقیه را به عنوان قرائت های وسط در جدول مینویسند .

ترازیابی شعاعی : در بسیاری از کارهای نقشه برداری و مهندسی عمران ، مثل تهیه پروفیل های طولی و عرضی ، با هر ایستگاه گذاری ترازیاب میتوان ارتفاع تعداد نقاطی که به صورت پراکنده اطراف ایستگاه اند را به دست آورد

ترازیابی شبکه بندی : اگر قطعه زمینی داشته باشیم ، ابتدا خط های عمود بر هم ، که فاصله معینی از هم دارند ، به وسیله میخ کوبی روی زمین مشخص میکنیم . به این ترتیب ، زمین شبکه بندی خواهد شد . سپس با ایستگاه گذاری های مختلف نقاط شبکه بندی ترازیابی میشوند.

ترازیابی کثیرالاضلاعی : معمولاً نقاطی که روی آنها ایستگاه گذاری میشود چند ضلعی تشکیل میدهند . این چند ضلعی ممکن است باز یا بسته باشد که به آنها ترازیابی باز یا بسته میگوییم .

ترازیابی مختلط : حالتی است که ترازیابی انجام شده ترکیبی از ترازیابی های گذشته باشد

ترازیابی دوطرفه یا متقابل : چون در موقع عبور از رودخانه یا یک دره نمیتوان ترازیاب را در وسط گذاشت و ترازیابی کرد ، به همین دلیل ترازیابی متقابل صورت میگیرد . چنانچه هدف اختلاف ارتفاع دو نقطه A و B باشد ضمن قرار دادن میر روی دو نقطه A , B یک بار در نزدیکی A و یک بار دیگر در نزدیکی نقطه B ترازیاب را مستقر میکنیم و اختلاف نقاط A , B را نسبت به یکدیگر دو بار اندازه گیری میکنیم ، سپس میانگین را محاسبه میکنیم .

5-9 روش کنترل در ترازیابی

برای جلوگیری از اشتباه ، تعیین خطا و کنترل عملیات نرازیابی باید به یکی از روشهای زیر عمل کرد.

کنترل به روش رفت و برگشت : ترازیابی را از یک نقطه معلوم شروع میکنیم و بعد از انجام عمل ترازیابی دوباره به نقطه شروع برمیگردیم . این حالت ترازیابی را رفت و برگشت میگویند . در این صورت اختلاف ارتفاع دو نقطه معلوم را ، که از عمل ترازیابی به دست آمده است ، خطای ترازیابی میگویند و اگر این خطا در حد خطای مجاز باشد عملیات ترازیابی صحیح است .
استفاده از دو نقطه دارای ارتفاع معلوم : ترازیابی را بین دو نقطه دارای ارتفاع معلوم انجام میدهیم و اختلاف ارتفاع اندازه گیری شده روی دو نقطه را ، که با عملیات ترازیابی به دست می آید ، محاسبه و با اختلاف ارتفاع نقاط اولیه مقایسه میکنیم .

خطای مجاز در ترازیابی : از این رابطه بدست می آید E2 = e2L

در این رابطه E خطای مجاز در ترازیابی ، L طول ترازیابی در مسیر برحسب کیلومتر و e مقدار خطای مجاز در هر کیلومتر ترازیابی برحسب میلیمتر است که مقدار آن به درجه دقت عمل ترازیابی بستگی خواهد داشت.

کنترل صحت عملیات : مقدار خطای حاصل را به تعداد ارتفاع های به دست آمده تقسیم و به تناسب سرشکن میکنیم .

فصل ششم : زاویه یاب و زاویه یابی

 6-1 زاویه یاب و زاویه یابی

 در نقشه برداری برای تعیین موقعیت نقاط ، اندازه گیری دو نوع زاویه قائم و افقی حائز اهمیت است که با دستگاه زاویه یاب (تئودولیت) اندازه گیری میشوند . معمولاً زاویه افقی را با az یا hz و زاویه قائم را با v نمایش میدهند .

6-2 قسمتهای مختلف دوربین های نقشه برداری 
دوربین های نقشه برداری شامل قسمت های زیر است :

1/ ترازها : در بسیاری از دستگاههای نقشه برداری از محفظه های شیشه ای به نام تراز وجود دارد که از این ترازها برای افقی کردن یا قائم کردن دستگاه استفاده میشود . ترازها به صورت کروی و استوانه ای اند .

2/ پیچ ها : روی همه دستگاه های نقشه برداری تعدادی پیچ دیده میشود که به دو دسته اند :
الف = پیچ های ترازکننده . این پیچ ها معمولاً در قسمت های تحتانی دستگاه قرار دارند و برای تراز کردن قاعده دستگاه روی سه پایه به کار میرود . تعداد این پیچ ها برحسب ساختمان دستگاه از 2 تا 4 عدد متغیر است .

ب = پیچ های متصل به بدنه دستگاه . شامل پیچ های حرکت کلی و جزئی دستگاه است که ، برای اندازه گیری زوایای افقی و ارتفاعی به کار میرود .

3/ صفحات مدرج (لمب) : در دوربین های نقشه برداری صفحات مدرجی قرار دارد که به 360 درجه یا 400 گراد تقسیم شده است . این صفحات مدرج به صورت صفحه اندازه گیر زاویه افقی و صفحه اندازه گیر زاویه قائم در دستگاهها طراحی شده است .

4/ ورنیه : در اغلب دستگاههای نقشه برداری دستگاهی به نام ورنیه وجود دارد . عمل ورنیه نشان دادن اجزای یک واحد اندازه گیری زاویه اعم از درجه یا گراد است .

5/ تلسکوپ : روی قسمت متحرک دوربین های نقشه برداری ، که به آن آلیداد گفته میشود ، تلسکوپی تعبیه شده است که کار آن علاوه بر بزرگ کردن شیئی (شاخص) ، خواندن زاویه بین نقاط به طور دقیق و اندازه گیری فاصله و ارتفاع نقاط است . 
تلسکوپها دارای عدسی چشمی ، عدسی شیئی و صفحه ای به نام رتیکول هستند که آنها داخل تلسکوپ قرار دارند . عدسی چشمی در مقابل چشم ناظر و عدسی شیئی به طرف شاخص یا نقطه نشانه قرار میگیرد و به کمک تارهای صفحه رتیکول به نقطه نشانه قراول روی میشود

دور عدسی چشمیحلقه ای قرار دارد که به وسیله آن برای واضح دیدن صفحه رتیکول با چشم ناظر تنظیم میشود . روی بدنه تلسکوپ نیز پیچی قرار گرفته است که برای واضح کردن تصویر شیئی روی صفحه رتیکول از آن استفاده میشود .

6/ ضمائم اضافی : در دوربین های نقشه برداری ، بنا به احتیاج ، ضمائمی نصب شده یا در داخل جعبه دستگاه قرار داده شده است . این ضمائم عبارتند از : قطب نما ، شاغول ، نقاب تلسکوپ ، آچارهای مخصوص و غیره

7/ سه پایه : غالب دوربین های نقشه برداری روی سه پایه نصب میشوند . جنس سه پایه ها چوبی یا فلزی است . پایه های سه پایه از دو قسمت تشکیل شده است که به طور کشویی برحسب بلندی یا کوتاهی قد نقشه بردار بلند و کوتاه میشود . برای استقرار دستگاه روی ایستگاه بعد از اتصال دستگاه و سه پایه ، با شاغول معمولی یا شاغول اپتیکی (از مجموعه ای منشور و عدسی تشکیل شده است و به کمک آن میتوان به طور چشمی دیتگاه را روی نقطه ایستگاه مستقر کرد) دستگاه روی نقطه قرار گیرد . سپس به کمک پیچ های تراز کننده دستگاه تراز میشود .

8/ میکروسکوپ مخصوص قرائت زوایا : در کنار دوربین نقشه برداری ، میکروسکوپ مخصوص کوچکی تعبیه شده است که زوایای افقی و قائم در داخل آن منعکس میشود و با تنظیم عدسی چشمی آن زوایا دقیق خوانده میشوند .

6-3 محورهای مختلف تئودولیت

 در زاویه یاب چهار محور وجود دارد :

1/ محور نوری دوربین که به آن محور کلیماسیون میگویند .
2/ محور چرخش دوربین که دوربین حول محور آن میچرخد .
3/ محور تراز
4/ محور قائم (اصلی) دستگاه

در ساختمان زاویه یاب بین محورهای فوق باید شرایط زیر برقرار باشد :

الف / محورهای نوری چرخش و قائم باید در یک نقطه یکدیگر را قطع کنند .
ب / امتداد محور قائم از مرکز دایره مدرج افقی (لمب افقی) بگذرد .
ج / محور چرخش دوربین بر محور قائم عمود باشد .
د / محور نوری دوربین بر محور چرخش عمود باشد .

6-4 مستقر کردن تئودولیت روی یک دستگاه

به منظور مستقر کردن تئودولیت روی ایستگاه با یک نقطه مشخص ، تئودولیت باید به شکلی استقرار یابد که اولاً محور قائم دستگاه از آن نقطه مشخص بگذرد ثانیاً دستگاه کاملاً تراز شود . تراز کردن دستگاه به این ترتیب است که ابتدا به کمک شاغول اپتیکی ، دستگاه روی نقطه مشخصی آورده میشود سپس با بلند و کوتاه کردن طول پایه ها تراز کروی را روی پایه دستگاه تنظیم میکنیم . برای تنظیم تراز استوانه ای ، به کمک پیچ های ترازکننده در دو جهت عمود بر هم آن را تراز میکنیم و به این ترتیب دستگاه برای اندازه گیری زاویه آماده شود .

فصل هفتم : نیم رخ های طولی و عرضی

 2-7 نیم رخ های پروفیل های - طولی و عرضی

پروفیل طولی : عبارت است از فصل مشترک سطح زمین با صفحه قائمی است که از طول مسیر میگذرد . در نقشه برداری برای احداث خطوط راه آهن ، راهها ، خطوط انتقال نیروی فشار قوی و غیره لازم است پروفیل طولی تهیه شود . کلیه نقاط پروفیل در طول مسیر با میخ چوبی مشخص میشود . معمولاً دو نوع میخ چوبی ، یکی به عنوان مبنای اندازه گیری فاصله و ارتفاع و دیگری مخصوص آدرس و شماره نقطه به منظور سهولت در امر پیدا کردن نقاط به کار میرود .

پروفیل عرضی : عبارت است از مقطع زمین عمود بر محور مسیر در هر نقطه میخ کوبی شده یا نقاط تغییر شیب روی پروفیل طولی . اعمالی که در برداشت و تهیه پروفیل عرضی به کار میرود شامل انتخاب عمود بر محور مسیر و تعیین نقاط موردنظر روی خط عمود و به فواصل لازم از محور و سپس ترازیابی آنهاست . معمولاً تهیه پروفیل عرضی پس از برداشت پروفیل طولی انجام میشود و باید روی هر نقطه پیکتاژ (میخ کوبی) شده محور ، ابتدا باید امتداد عمود بر محور طولی را مشخص کرد . در کارهای دقیق تعیین امتداد عمود به وسیله دوربین تئودولیت و در کارهای معمولی به وسیله منشور (گونیای مساحی) انجام میشود . پس از تعیین عمود بر مسیر باید نقاطی را به فواصل لازم از محور در نظر گرفت و سپس با توجه به ارتفاع نقاط میخ کوبی شده روی محور که در تهیه پروفیل طولی به دست آمده با یک ترازیابی ، ارتفاع این نقاط ، که روی خط عمود است ، تعیین میشود .

فصل هشتم : جهت ها و امتدادها

1-8 جهت و امتداد

 به طور کلی برای سنجش امتدادها سه امتداد مبنا وجود دارد که عبارتند از : شمال حقیقی (tn) ، شمال مغناطیسی (mn) ، و شمال شبکه(gn)

شمال حقیقی یا شمال جغرافیایی : امتداد هریک از نقاط زمین را به طرف قطب شمال ، شمال جغرافیایی یا حقیقی مینامند که درواقع همان دوایر نصف النهار است . شمال حقیقی را با یک ستاره روی امتداد مربوط مشخص میکنند .
شمال مغناطیسی : امتدادی را که نوک شمالی عقربه مغناطیسی در حالت رهایی نشان میدهد شمال مغناطیسی میگویند ، این شمال را معمولاً در نقشه ها با یک نیم فلش نشان میدهند .

شمال شبکه : در نقشه هایی که شبکه بندی قائم الزاویه وجود دارد ، امتداد خطوط عمودی شبکه بندی قائم الزاویه به سمت شمال ، معرف شمال شبکه است .

2-8 گرای مستقیم و معکوس

گرا یا آزیموت ، که متداول ترین روش توجیه هر امتداد است ، عبارت است از زاویه افقی که امتداد مزبور نسبت به یکی از امتدادهای شمال جغرافیایی یا شمال مغناطیسی و در جهت چرخش عقربه های ساعت تشکیل میدهد . نام آزیموت یا گرا از نام امتداد مبنا یا شمالی که زاویه آزیموت نسبت به آن اندازه گیری میشود ، اقتباس میشود . بنابراین برای بدست آوردن گرای معکوس هر امتداد کافی است 180 درجه یا 200 گراد به آن اضافه یا کم کرد . اگر گرا از 180 درجه بیشتر باشد 180 درجه از آن کم میشود و بالعکس .

3-8 زاویه انحراف مغناطیسی

زاویه بین شمال جغرافیایی و شمال مغناطیسی را زاویه انحراف مغناطیسی میگویند . این زاویه را معمولاً به کمک عملیات ویژه ای به نام ژئومگنتیک اندازه میگیرند . از آن جایی که شمال مغناطیسی جهت ثابتی ندارد ، انحراف مغناطیسی متغیر است و مقدار آن نسبت به شمال جغرافیایی گاهی شرقی (انحراف شرقی) و گاهی غربی (انحراف غربی) است .

4-8 جهت (بیرینگ)

زاویه ای است که بین یک امتداد مشخص ، مانند امتداد مسیر یا خط لوله ، با شمال جغرافیایی یا مغناطیسی تشکیل میشود . در قطب نماها نیمه شمالی عقربه مغناطیسی را به صورت صیقلی شده یا به رنگ آبی درمی آورند .
جهت مغناطیسی : اگر جهت نسبت به شمال مغناطیسی در جهت چرخش عقربه های ساعت باشد و از صفر تا 360 درجه تغییر کند به آن جهت تمام دایره یا گرای معناطیسی میگویند . جهت یک امتداد در ربع های چهارگانه دایره نسبت به نزدیک ترین امتداد شمال یا جنوب مغناطیسی اندازه گیری میشود . اندازه جهت ربع دایره همیشه از 90 درجه کوچک تر است .

فصل نهم : نقاط کنترل

 1-9 انواع شبکه های ژئودزی

 شبکه نقاط ژئودزی به شبکه ای از نقاط ثابت روی سطح زمین گفته میشود که به نام نقاط کنترل معروف است . موقعیت این نقاط در چارچوب عملیات ژئودزی با مختصات آن نقطه تعیین میشود . دو نوع شبکه نقاط ژئودزی سراسری موجود است ، یکی دارای مختصات پلانیمتری (افقی) و دیگری دارای مختصات ارتفاعی . نقاط ژئودزی پلانیمتری دارای مختصات معین X و Y و نقاط ژئودزی ارتفاعی به صورت بنچ مارکهای ( نقاط نشانه در نقشه برداری که به صورت بتنی است) دارای ارتفاع معین ، H است .

2-9 شبکه نقاط ژئودزی پلانیمتری (افقی)

شبکه نقاط پلانیمتری با روشهای مثلث بندی ، سه ضلعی بندی و پلی گن سنجی ایجاد میشود .
الف / مثلث بندی : مثلث بندی در شبکه ای از مثلث به وجود می آید . در این روش همه زوایای مثلث و بعضی از اضلاع آن اندازه گیری میشود.

ب/ سه ضلعی بندی : اگر در مثلث بندی تنها اضلاع مثلث ها اندازه گیری شود .

ج/ پلی گن سنجی : این روش برای ایجاد نقاط جدید ژئودزی از طریق پیمایش بین نقاط ژئودزی اولیه به کار میرود . در این روش فاصله همه اضلاع و همچنین زوایای پیمایش اندازه گیری میشود .

3-9 شبکه نقاط نجومی ژئودزی

در شبکه نقاط نجومی ژئودزی درجه یک نوارهای مثلث بندی در امتداد نصف النهارها و مدارها تشکیل میشود . این ردیفهای شبکع مثلث بندی به شکل پلی گن همدیگر را قطع میکنند . این گونه تقاطع ها در فاصله هر 200 تا 250 کیلومتر اتفاق می افتد . مناطق خالی بین نقاط ژئودزی درجه اول از شبکه مثلث بندی نقاط ژئودزی درجه دوم پر میشود و به همین ترتیب تا نقاط ژئودزی درجه چهارم ادامه مییابد . در این روش لازم است حداقل دو پایه مبنا (Base Line) برای اتصال این شبکه به شبکه دارای درجه درجات بالاتر ایجاد و اندازه گیری شود . نقاط شبکه ژئودزی سراسری باید با پراکندگی یکنواخت در سطح منطقه نقشه برداری انتخاب شود و از هر نقطه حداقل 3 نقطه قابل رؤیت باشد .

4-9 نقاط متراکم ژئودزي

شبکه های متراکم ژئودزی به شبکه های مثلث بندی و پیمایش درجات یک و دو تقسیم میشود . این شبکه ها بر اساس مثلث بندی ، سه ضلعی بندی یا تقاطع به وجود می آیند . شبکه نقاط متراکم معمولاً مابین نقاط ژئودزی سراسری کشور ایجاد میشود .

5-9 شبکه نقاط کنترل نقشه برداری

چنین شبکه هایی به منظور تعیین موقعیت تفصیلی بناها ، مثلاً انتقال بناهای مهندسی ، روی زمین ایجاد میشوند .شبکه نقاط نقشه برداری با روش تقاطع به کمک نقاط ژئودزی که درجات دقت متفاوت دارند ، پیمایش با تئودولین ، تخته سه پایه و ایجاد شبکه های مختلف هندسی به وجود می آید . دقت اندازه گیری زاویه در این نوع شبکه بین 30 ثانیه تا 1 دقیقه و دقت نسبی اندازه گیری اضلاع نیز 1:3000 است که بنا به اهداف کار و روشهای اندازه گیری از این مقدار نیز کمتر میشود .

6-9 شبکه سراسری نقاط ارتفاعی ژئودزی

روش اصلی تعیین نقاط شبکه ارتفاعی از طریق ترازیابی است . شبکه سراسری نقاط ارتفاعی شامل ترازیابی درجه یک تا چهار است

ترازیابی درجه یک ترازیابی بسیار دقیق است . با استفاده از تکنیک های جدید میتوان ترازیابی دقیق را با دقت 5/0 میلیمتر در کیلومتر انجام داد .

ترازیابی درجه دو معمولاً برای راه آهن ، شاهراه ها استفاده میشود . در ترازیابی درجه دو خطای مطلق عملیات ترازیابی از مقدار 5رادیکالLمیلیمتر نباید زیادتر شود . 5 میلیمتر خطای مجاز در یک کیلومتر و L طول مسیر ترازیابی به کیلومتر است .

شبکه ترازیابی درجه سه بین شبکه ترازیابی درجه دو احداث میشود . خطای مجاز ترازیابی درجه سه 10 رادیکال L میلیمتر است .

شبکه ترازیابی درجه چهار ، که در نقشه برداری توپوگرافی استفاده میشود ، دارای خطای مطلق 20 رادیکال L میلیمتر است .
بنچ مارکها و علائم نقاط ارتفاعی با توجه به درجات مختلف ترازیابی با علائم پیش ساخته روی زمین نصب میشود . فواصل این بنچ مارکها برای دقتهای بالا و در مناطق کوهستانی بین 50 تا 80 کیلومتر است . فاصله بین بنچ مارکهای نقاط شبکه ارتفاعی درجه سوم وچهارم بین 5 و 7 کیلومتر است و در مناطق ناهموار به 10 تا 15 کیلومتر میرسد .