دانستنی ها نقشه خوانی

آشنایی با GPS

GPS مخفف سیستم موقعیت‌یاب جهانی است؛ سیستمی که برای هدایت و ناوبری در سرتاسر جهان و نقشه‌برداری استفاده می‌گردد. از آن معمولا برای تعیین محل دقیق مکان بر روی سطح کره زمین و بدست آوردن زمان فعلی در نقاط خاص استفاده می‌شود.

این فرآیند به وسیله شبکه ایجاد شده توسط 24 ماهواره‌، که ماهواره‌های جی‌پی‌اس نام دارد، انجام می‌شود، که در بخش بالای زمین و با سرعت و دقت زیادی قرار گرفته‌اند. با استفاده از امواج رادیویی کم‌توان، دستگاه‌ها می‌توانند با ماهواره‌ها ارتباط داشته‌باشند تا موقعیت مکانی فرد را به دقت تعیین کنند.

در ابتدا سیستمی وجود داشت که تنها توسط ارتش استفاده می‌شد و حدود ۳۰ سال پیش سیستم جی‌پی‌اس برای استفاده عموم شهروندان در دسترس قرار گرفت. این سیستم توسط وزارت دفاع ایالات متحده نگه‌داری می‌شد.

طول و عرض جغرافیایی

سیستم جی‌پی‌اس از خطوط طولی و عرضی جغرافیایی برای فراهم کردن مختصات یک فرد یا مکان مورد علاقه استفاده می‌کند. خواندن و درک مختصات جی‌پی‌اس نیاز به درک اولیه‌ای از ناوبری با استفاده از خطوط طولی و عرضی دارد. بهره‌گیری از هردو مجموعه خطوط، مختصاتی را برای مکان‌های مختلف ارایه می‌کند.

خطوط عرض جغرافیایی

خطوط عرض جغرافیایی، خط‌های افقی هستند که از شرق تا غرب جهان امتداد یافته‌اند. طولانی‌ترین و اصلی‌ترین خط عرضی، خط استوا نامیده‌ می‌شود. خط استوا در عرض °0 نشان داده ‌می‌شود.

حرکت به سمت شمال خط استوا، باعث می‌شود که هر خط از عرض جغرافیایی °1 درجه افزایش یابد. بنابراین، خطوط عرضی از °1 ، °2 ،و تا °90 درجه نشان داده‌ می‌شوند. تصویر بالا تنها خطوط ° 15، °30، °45، °60، °75 و°90 عرض جغرافیایی بالای خط استوا را نشان می‌دهد. همان‌طور که می‌بینید خط °90 عرضی نقطه‌ای در قطب شمال را نشان می‌دهد.

تمامی خطوط عرضی قرارگرفته در بالای خط استوا با حرف ‘N’ که بیانگر شمال استوا است، نمایان می‌شوند. بنابراین، درجه‌های N°15 ،N°30 ،N°45 و غیره را داریم.

حرکت به سمت جنوب خط استوا، موجب می‌شود که هر خط از عرض جغرافیایی °1 درجه افزایش یابد. در اینجا نیز خطوط عرضی از °1، °2 و تا °90 درجه ارایه می‌شوند. تصویر فوق تنها خطوط عرضی ° 15، °30 و °45 پایین خط استوا را نشان می‌دهد. خط °90 عرض جغرافیایی نقطه‌ای در قطب جنوب را نشان می‌دهد.

تمامی خطوط عرضی قرارگرفته در پایین خط استوا با حرف ‘S’ که بیانگر جنوب استواست، ارایه می‌شوند. بنابراین، درجه‌های S°15 ، S°30 ، S°45 و غیره را داریم.

خطوط طول جغرافیایی

خطوط طولی جغرافیایی، خط‌های عمودی هستند که از قطب جنوب تا قطب شمال امتداد می‌یابند. اصلی‌ترین خط  طولی، خط نصف‌النهار نام‌ دارد. خط نصف‌النهار به عنوان طول جغرافیایی °0 نشان داده ‌می‌شود.

حرکت در شرق نصف‌النهار، موجب می‌شود که هر خط از عرض جغرافیایی °1 درجه افزایش یابد. بنابراین، خطوط طولی از °1، °2 و تا °180 درجه نشان داده‌ می‌شوند. تصویر فوق تنها خطوط طولی °20، °40 ،°60، °80 و °90 شرق نصف‌النهار را نشان می‌دهد.

تمامی خطوط طولی قرارگرفته در شرق نصف‌النهار را با حرف ‘E’ که بیانگر شرق خط نصف‌النهار است، نشان می‌دهند. بنابراین، درجه‌های E°15 ،E°30 ،E°45 و غیره را داریم.

حرکت به سمت غرب نصف‌النهار، موجب می‌شود که هر خط از عرض جغرافیایی °1 درجه افزایش یابد. همه خطوط طولی قرارگرفته در غرب نصف‌النهار را با حرف ‘W’ که بیانگر غرب خط نصف‌النهار است، نشان می‌دهند. بنابراین، درجه‌های W°15 ،W°30 ،W°45 و غیره را داریم.

خواندن مختصات جغرافیایی

ناوبری جهانی از خطوط طولی و عرضی جغرافیایی برای اشاره به نقطه خاصی از سطح زمین استفاده می‌نماید، که توسط آن مختصات جغرافیایی بدست می‌آید.

مکان یافته‌شده در امتداد خط عرضی °10 شمالی و خط طولی °70 غربی قرار گرفته‌است. هنگام ترسیم مختصات یک موقعیت، خط عرض جغرافیایی همیشه با توجه به اولین خط طولی دنبال شده تعیین می‌گردد. بنابراین، مختصات این مکان در N°10 عرضی و W°70 از خط طولی قرار خواهدگرفت. برای درک بهتر، موقعیت را با 10°N, 70°W نشان می‌دهند.

با این حال، اکثر مکان‌های روی زمین در امتداد عرض یا طول جغرافیایی نمی‌افتد، اما در میان شکلی را از تقاطع خطوط افقی و عمودی قرار می‌گیرد. برای دقت بیشتر در نقطه قرارگرفته فردی روی سطح زمین، خطوط طول و عرض جغرافیایی در یکی از ۳ قالب رایج تقسیم‌شده دیگر، قرار می‌گیرند.

۱. درجه، دقیقه و ثانیه (DMS)

فضای بین هر خط از عرض یا طول جغرافیایی نشان‌دهنده °1 است که به 60 دقیقه تقسیم شده‌است، و هر دقیقه نیز به 60 ثانیه تقسیم می‌گردد. مثالی از این قالب در زیر آمده‌است :

41°24’12.2″N   2°10’26.5″E

خط عرضی بدین شکل خوانده‌ می‌شود: 41 درجه، 24 دقیقه، 12.2 ثانیه شمال. خط طولی به شکل 2 درجه، 10 دقیقه، 26.5 ثانیه شرقی بیان می‌شود.

۲.درجه و دقایق اعشاری (DMM)

فضای میان هر خط از عرض یا طول جغرافیایی نشان‌دهنده °1 است که به 60 دقیقه تقسیم شده‌است، و هر دقیقه به بخش‌های بیشتری تقسیم‌بندی می‌شود که به عنوان اعشار در نظر می‌گیریم. مثالی از این قالب در زیر آمده‌است:

41 24.2028,  2 10.4418

خط عرضی بدین شکل خوانده‌ می‌شود: 41 درجه، 24.2028 دقیقه شمالی. مختصات برای خط عرض جغرافیایی بیانگر شمال خط استوا است، زیرا مقدار آن مثبت است. اگر عدد منفی بود، این مقدار نشا‌ن‌دهنده جنوب خط استوا است.

خط طولی به شکل، 2 درجه، 10.4418 دقیقه شرقی بیان می‌شود. مختصات برای خط طولی بیانگر شرق خط نصف‌النهار است، زیرا مقدار آن مثبت است. اگر این مقدار منفی بود، نشا‌ن‌دهنده غرب خط نصف‌النهار است.

۳. درجه اعشاری (DD)

فضای بین هر خط از عرض یا طول جغرافیایی نشان‌دهنده °1 است که تقسیم‌بندی شده‌است و به عنوان اعشار بیان می‌گردد. نمونه‌ای از این قالب در زیر آمده‌است :

41.40338,  2.17403

خط عرضی بدین شکل خوانده‌ می‌شود: 41.40338 درجه شمالی. مختصات برای عرض جغرافیایی مانند مثال قبل بیانگر شمال خط استوا است، زیرا مقدار آن مثبت است.

خط طولی نیز به شکل، 2.17403 درجه شرقی بیان می‌شود. مختصات برای خط طولی نشان‌دهنده شرق خط نصف‌النهار است.

خواندن مختصات نقشه گوگل

اکثر دستگاه‌های جی‌پی‌اس مختصات را در قالب درجه، دقیقه، ثانیه (DMS) نشان می‌دهند، یا برخی دیگر از درجه اعشاری (DD) استفاده می‌کنند. نقشه‌های مشهور گوگل موقعیت خود را در هر دو فرمت DMS و DD ارایه می‌کنند.

تصویر بالایی مکان مجسمه آزادی را روی نقشه گوگل نشان می‌دهد. مختصات داده‌شده برای آن به شرح زیر است:

40° 41′ 21.4” N   74° 02′ 40.2” W (DMS)

که بدین صورت خوانده می‌شود: 40 درجه، 41 دقیقه، 21.4 ثانیه شمالی و 74 درجه، 2 دقیقه، و 40.2 ثانیه غربی.

40.689263  -74.044505 (DD)

مختصات درجه اعشاری (DD) حرف N یا S را برای تعیین اینکه عرض جغرافیایی بالا یا زیر خط استوا است، شامل نمی‌شود. علاوه براین، حروف W و E را برای مشخص نمودن اینکه مختصات خط طولی شرق یا غرب نصف‌النهار است، نمایش نمی‌دهد.

این را می‌توان از طریق مثبت یا منفی بودن اعداد فهمید. از آنجایی که خط عرضی مثبت است، مختصات در بالای خط استوا قرار می‌گیرد. به دلیل منفی بودن خط طول جغرافیایی، موقعیت در غرب نصف‌النهار قرار گرفته‌است.

تایید صحت مختصات جی‌پی‌اس

Google Maps ابزار بسیار مفید اینترنتی است که برای تایید مختصات مکان مورد نظر استفاده می‌گردد.

یافتن مختصات برای محل مشخص

1- Google Maps را از طریق رفتن به آدرس https://maps.google.com باز  نمایید و مکان مورد نظر خود را پیدا کنید.

2- روی مکان کلیک راست کرده و عبارت “?What’s here” را از منوی نمایش داده‌شده انتخاب نمایید.

3- کادر کوچکی در پایین نام محل مورد نظر نمایان می‌شود و مختصات را در قالب درجه اعشاری (DD) بیان می‌کند.

بررسی مختصات یک مکان خاص

به آدرس https://maps.google.comرفته تا نقشه گوگل نشان داده‌شود. در گوشه چپ بالای صفحه نوار جستجو وجود دارد.

مختصات موردنظر را در کادر جستجو وارد کنید و کلید اینتر بزنید یا آیکون Search را انتخاب کنید. مختصات می‌تواند در هریک از ۳ قالب بیان شده، قرار گیرد. در هنگام وارد کردن مختصات دقت کافی داشته‌باشید.

Google Maps محل مختصات وارد شده را با سنجاق قرمزرنگ نشان خواهد داد.

تبدیل بین فرمت‌های DD و DMS

ابزارهای گوناگونی در اینترنت موجود است که می‌تواند به شما در تبدیل بین قالب‌های درجه، دقیقه، ثانیه (DMS) و درجه اعشاری کمک می‌کند.

وب‌سایت‌های مختلفی برای تبدیل سریع بین قالب‌های DD و DMS وجود دارد. دراینجا لینکی موجود است که می‌توانید تبدیلات گوناگون را برای هر دو فرمت DDD و DMS  برای نقشه گوگل انجام دهید.

دستگاه‌های مجهز به جی‌پی‌اس

برای بهره‌مندی از دقت نقاط اشاره‌شده در سیستم جی‌پی‌اس، شما به یک وسیله مجهز به سخت‌افزار GPS احتیاج دارید. این وسایل می‌توانند به طور مستقیم با استفاده از امواج رادیویی کم‌توان با ماهواره‌های جی‌پی‌اس ارتباط داشته‌باشند. برقراری ارتباط با حداقل ۳ ماهواره ‌جی‌پی‌اس، دستگاه را قادر می‌سازد تا مکان فرد را روی زمین با دقت تعیین نماید.

این لینک پی‌دی‌اف پوستری را از چگونگی کار  کردن سیستم جی‌پی‌اس در تعیین دقیق مکان خود نشان می‌دهد. دستگا‌ه‌های دارای جی‌پی‌اس عبارتند از:

دستگاه‌های ناوبری جی‌پی‌اس

شرکت‌هایی مانند Garmin و Magellan تولیدکننده دستگاه‌های ناوبری جی‌پی‌اس هستند. این ابزارها در اندازه‌های مختلف وجود دارند و ممکن است شبیه یک گوشی‌ هوشمند یا تبلت باشند و در درون خود نرم‌افزاری را دارند که با بهر‌ه‌گیری از سیستم جی‌پی‌اس افراد را در یافتن کوتاه‌ترین مسیر به مکان خاص، تعیین محل مورد نظر و خیلی از موارد دیگر کمک می‌کند. آن‌ها معمولا در وسایل نقلیه، پیاده‌روی، و ورزش‌های خاص قابل استفاده هستند.

گوشی‌های هوشمند

بیشتر گوشی‌های هوشمند، به ویژه گوشی‌های رده‌بالا، مجهز به سیستم جی‌پی‌اس هستند و اگر برنامه مناسبی را برای آن‌ها نصب کرده‌باشید، می‌توانند به عنوان یک دستگاه هدایت‌کننده استفاده بشوند.

رایانه‌های همراه

برای برخی از لپ‌تاپ‌ها سخت‌افزار جی‌پی‌اس تعبیه شده‌است و اطلاعات ناوبری را درهنگام حرکت فراهم می‌نمایند.

دستگاه‌های جانبی کامپیوتر

ابزارهای متصل‌شده به کامپیوتر به وسیله یو‌اس‌بی، بلوتوث یا درگاه‌های توسعه، اجازه می‌دهند تا یک کامپیوتر بتواند از سیستم جی‌پی‌اس استفاده کند.