انجمن مهندسان عمران - نقشه برداری

بيش از هفتاد و دو هزار خط تراز از ماه، شانزده ميليون خط تراز از سيارک اِروس 1 و بيش از ششصد ميليون خط تراز از مريخ، به عنوان داده هاي ارزشمند نقشهب رداري، راه را براي اكتشافات آينده بشر هموار كرده است. در مورد مريخ، دقت موقعيت سنجي در نقشه هايي كه توسط فضاپيماي نقشهب ردار سراسري مريخ و با بهره گيري از ابزار ارتفاع سنج ليزري مدارگرد مريخ 2 آن تهيه شد، حدود يك متر شعاعي و صد متر افقي بود. اين در حالي است كه تصاوير ارسالي ابزار مسافتي اب ليزري پروژه نيِر 3 در كاوش سيارک ها از سيارک اروس، دقتي معادل ده متر در داشته است. از نزديكترين همسايه زمين، ماه، به z و y ،x سه راستاي دليل چگالي كم و مشكلات فني نقشهب رداري، به مراتب كم دقت ترين اندازه گيري هاي توپوگرافي انجام شده است كه حدود يك متر شعاعي و بيش از يك كيلومتر افقي خطاي تخميني دارد. در مورد زمين هم، اگرچه محاسبات در مورد پستي و بلندي سطوح با به كارگيري تجهيزات گوناگون با دقت هاي مختلف به طور دقيق صورت مي گيرد، نقشه برداري از بستر اقيانوس ها با دقت بسيار كمي امكان پذير است.

در اين مطالعه، پيشرفت هايي كه در فهم و تحليل مقاطع ارتفاع سنجي (آلتيمتري) مريخ و سيارک اروس به دست آمده است، بررسي مي شود. در زمان پرتاب نقشه بردار سراسري مريخ ( 1996 )، دانش نشانه روي فضاپيما محدوديت اساسي به شمار مي رفت، در صورتي كه در مورد پروژه نيِر -كه براي كاوش سيارک هاي نزديك به زمين پس از نقشه بردار سراسري مريخ آغاز شد.

توپوگرافي كره خاكي ما

تصاويري كه اينجا نشان داده شدها ند، به طور تقريبي توپوگرافي كره زمين را نشان مي دهند. شايد زمين به دليل اينكه برخلاف اجرام سماوي ديگر از آب پوشيده شده است، يكي از مرموزترين اجرام از نظر توپوگرافي باشد. در اين رابطه بايد اذعان كرد كه عمق سنجي در برخي نواحي اقيانوس آرام به واقع دقيق نيست. در بسياري از موارد، عمق سنجي ها در اين نواحي بر اساس ميدان هاي گرانشي ماهوارها ي با دقت ترازي حدود ده كيلومتر در افق و دقت عمودي بين صد تا هزار متر تخمين زده شدها ند. ماموريت آبِس 4 مجهز به ارتفاع سنج راداري پيشرفته، اطلاعات ما در رابطه با پستي و بلندي هاي كف اقيانوس ها را به طور قابل ملاحظه اي بهبود خواهد بخشيد.

مسافت ياب ليزري كلمنتاين 5 طي دو ماه عمليات، بيش از 72000 خط تراز از سطح ماه ارسال كرد. اين خطوط تراز با دقتي معادل صد متر، اولين نقشهب رداري سراسري از ماه را در چارچوب مركز حجم هدف در اختيار دانشمندان قرار دادند. در آن زمان، تجهيزات نشانه روي از چند دهم درجه كارآتر نبودند كه اين امر، موجب ايجاد خطاهاي اساسي در محاسبات مي شد. افزون بر اين، امكان پوشش كافي براي ارسال تصاوير بدون سايه هم وجود نداشت و در عوض، از تصاويري كه دوربين هاي مدارگرد آپولو فرستاده به دست آمده بود، براي ايجاد رنگ زمينه استفاده شد.

استفاده از يك سامانه ردياب نور، مانند تجهيزات LVIS(که در هواپيماها استفاده مي شود) يا ارتفاع سنج هاي ردياب تك فوتون ها، توانست طي يك سال عمليات نقشه برداري، نقشه اي با وضوح 5 تا25 متر و دقت عمودي در حد سانتيمتر توليد كند. در اين ميان، امكان رديابي و پهناي باند دورسنجي چالش هاي بزرگتري نسبت به قدرت ليزر و ديرپايي آن ايجاد مي كند.

ارتفاع سنجي ليزري يا راداري؟

با آنكه سياره زهره هرگز با يك ارتفاع سنج ليزري اندازه گيري نشده، شكل كلي آن به طور مناسبي توسط ارتفاع سنج راداري ماژلان 6 به دست آمده است. در اين مورد، حد توپوگرافي حدود 14 كيلومتر بوده كه در مقايسه با موارد مشابه در سيارک اروس ( 15 كيلومتر)، ماه ( 16 كيلومتر)، زمين (19كيلومتر)، مريخ (29.5کيلومتر)نسبتاً قابل قبول است. سياره عطارد تقريباً ناشناخته است، اما نيمكره شمالي آن به زودي با ارتفاع سنج راداري فضاپيماي مسنجر ترازيابي خواهد شد.

توپوگرافي سطحي كره زمين هم با استفاده از رادار و هم ليزر امكانپذير است، اما اندازه گيري دقيق سراسري زمين در مقياس دسي متر توسط ارتفاع سنج ليزري علوم زمين شناسي 7 در حال انجام است. اين مأموريت يك چارچوب مرجع كارتوگرافي جهاني دقيق در اختيار دانشمندان قرار مي دهد.

مدل کارتوگرافي IAU2000 براي مريخ

توپوگرافي مريخ توسط ارتفاع سنج ليزري مدارگرد مريخ، با دقتي حدود يك متر و صد متر افقي، با محدوديت دقت خطوط تراز0.4 و پوشش 150 متري ليزر به دست آمده است. تحليل هاي ويژها ي براي تعيين خطا در نواحي نزديك قطب ها به كارگرفته شد. پس از همسازي، نقطه گذاري به اندازه كافي براي تصوير عوارض قطب ها با مقياس حدود 150 متر در هر پيكسل دقيق مي شود.

مدل كارتوگرافي روي مريخ باIAU2000 قطبي و مدل حركت وضعي تعيين مي شود. اين مدل با رديابي سطحن شين هاي وايكينگ و پت فاندر،ارتفاع سنج ليزري مدارگرد مريخ و تصاوير تهيه شده از دهانه Airy-0 مريخ توسط دوربين مدارگرد مريخ محدود شده است. مقدار خطا در موقعيت كلي دهانهAiry-0 در مريخ، حدود 55 متر در مختصات بدنه است.