معرفی و دانلود کتاب نقشه برداری به روش تعیین موقعیت ماهواره‌ای

معرفی کتاب نقشه برداری به روش تعیین موقعیت ماهواره‌ای

کتاب نقشه برداری به روش تعیین موقعیت ماهواره‌ای نوشته‌ی هوبرت جان لیکرکرک سیستم‌های در حال توسعه برای ناوبری و موقعیت سنجی با استفاده از ماهواره‌ها و کاربردهای آن‌ها را در ساخت و ساز و مهندسی نقشه برداری بررسی می‌کند.

درباره کتاب نقشه برداری به روش تعیین موقعیت ماهواره‌ای:

مبنای هر سیستم تعیین موقعیتی برچسب زنی به اشیا است به گونه‌ای که بتوان موقعیت آن‌ها را برای دیگران تشریح نموده و یا اینکه خود قابل بازیابی باشند. برای انجام این کار، داشتن یک موقعیت مرجع، ضروری است، به طوری که که توصیف کننده آدرس یا دربردارنده مجموعه‌ای از مختصات باشد. در تعیین موقعیت و نقشه برداری حرفه‌ای، استفاده از مختصات روشی رایج جهت تشریح موقعیت اشیا است. در این راستا علاوه بر مختصات، نیاز به یک چارچوب مرجع برای اندازه‌گیری مختصات نسبت به آن و نیز ابزار اندازه‌گیری مختصات وجود دارد. سیستم ماهواره‌ای ناوبری جهانی GNSS مانند GPS با ارائه مجموعه مختصات (عرض و طول جغرافیایی، ارتفاع و زمان) در یک چارچوب مرجع WGS84 به دستگاه گیرنده جهت موقعیت‌یابی کمک می‌کند.

در حال حاضر، چهار سیستم ماهواره‌ای ناوبری وجود دارد که به لحاظ توانایی استخراج موقعیت‌های جهانی یا توسعه در جهت تبدیل شدن به یک سیستم جهانی، قابل دسته‌بندی هستند؛ در این کتاب به آن‌ها، سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) گفته می‌شود. این GNSSها عبارتند از GPS، Glonass، Compass یا Beidou، Galileo.

به جز Galileo، تمام GNSSها کاربردهای اساسی نظامی دارند؛ GPS و Glonass تکامل یافته‌تر سیستم‌های پیشین مانند Transit در ایالات متحده امریکا بوده و هر دو در طول نیمه اول دهه‌ی 1990 عملیاتی شده‌اند. سپس Glonass به دلیل کمبود بودجه در حوالی سال 2000 به تدریج دچار اشکال گردید بطوری که در آن زمان این سیستم دیگر هیچ کاربرد عملی نداشت.

توسعه Galileo و Beidou یا Compass در اواسط سال 2000 میلادی شروع شد. سیستم Compass به عنوان یک سیستم محلی در چین آغاز سریعی داشت، در مقابل سیستم Galileo به عنوان یک سیستم غیرنظامی در ابتدا شکست‌های مالی اندکی داشته ولی بعدها توسط اتحادیه‌ی اروپا به عنوان سرمایه گذار اصلی مورد حمایت قرار گرفت. به طور هم زمان در روسیه، سیستم Glonass بازیابی شده بطوری که در سال 2011 به قابلیت عملیاتی کامل رسید. باید دانست که هند نیز سیستم ماهواره‌ای محلی خود IRNSS را توسعه داده است که درباره آن در کتاب نقشه برداری به روش تعیین موقعیت ماهواره‌ای (GNSS Survey & Engineering: Handbook for Surveyors and Survey Engineers) بحث بیشتری نمی‌شود ولی با روشی مشابه بخش محلی Beidou عمل می‌کند.

مطالعه کتاب نقشه برداری به روش تعیین موقعیت ماهواره‌ای مناسب چه کسانی است؟

استفاده از محتوای این کتاب به کسانی که به موضوعاتی چون تعیین موقعیت‌های ماهوره‌ای و نقشه برداری تجربی علاقه دارند، مفید و کاربردی است.

هوبرت جان لیکرکرک (Huibert-Jan Lekkerkerk) را بیشتر بشناسیم:

او دارای دو مدرک کارشناسی در رشته‌‌های نقشه برداری هیدروگرافی و الکترونیک دریایی است و مدرک کارشناسی ارشد خود را در رشته مدیریت اطلاعات جغرافیایی دریافت کرده است. لیکرکرک در زمینه‌های مختلفی چون هیدروگرافی، استانداردسازی، تجیزیه و تحلیل داده‌های جغرافیایی و تحلیل و پردازش و بررسی اطلاعات دریافتی در این زمینه برای دولت هند فعالیت می‌کند.

در بخشی از کتاب نقشه برداری به روش تعیین موقعیت ماهواره‌ای می‌خوانیم:

خطا اختلاف مقدار مشاهداتی یا تقریبی نسبت به مقدار واقعی را بیان می‌کند. این مقدار، باقی مانده مشاهدات نیز نامیده می‌شود. از آن جا که عموما مقدار واقعی مجهول می‌باشد، میزان خطا نیز مجهول به حساب می‌آید (در غیر این صورت میزان خطا قابل حذف از مشاهدات است.) در حالت کلی، در هنگام انجام مشاهدات، با سه نوع خطا سر و کار داریم:

خطای دستگاهی: خطایی که به دلیل نقص دستگاهی ایجاد می‌شود. در GNSS این خطا می‌تواند ناشی از تاخیر زمانی متغیر الکترونیک در گیرنده‌ها باشد.

خطای محیطی: این خطا ناشی از تغییرات شرایط محیطی است مانند تروپسفر و یونسفر

خطای انسانی: این نوع از خطا به دلیل محدودیت‌های انسانی می‌باشد. برای مثال، محل آنتن GNSS دقیقا بر روی نقطه کنترل قرار نگرفته باشد یا عدم قرائت ارتفاع صحیح آنتن. این خطاها ممکن است با بد شدن شرایط فیزیکی و یا کم شدن دقت دستگاه مانند حالت نقشه برداری در باران، افزایش یابند. خطاها قابل دسته بندی و کمیت گذاری هستند.

خطاهای آماری به صورت زیر طبقه بندی می‌گردند:

خطای سیستماتیک: این خطاها از قوانین ریاضی مشخصی تبعیت می‌کنند. بدین ترتیب، می‌توان فرمول تصحیح خطای مورد نظر را استخراج نمود، به عنوان مثال، قابل اغماض شمردن خطای آفست آنتن. GNSSاثر خطای سیستماتیک در بایاس مشاهدات نشان دهنده صحیح نبودن آن‌ها می‌باشد.

خطای اتفاقی: این نوع از خطاها برای هر مشاهده متفاوت است و از قانون آماری پیروی می‌کند و می‌توان آن‌ها را کمیت‌های تصادفی در نظر گرفت. احتمال خطای هر مشاهده را می‌توان با کمک تعداد زیادی مشاهده از آن نوع محاسبه کرد. گسترش آن به همه مشاهدات، دقت یا عدم اطمینان مشاهده نامیده می‌شود.

خطای فاحش (اشتباه): این نوع از خطا، به عنوان خطای سیتماتیک و اتفاقی در نظر گرفته نشده و به صورت واضح اشتباه است. اشتباهات باید با حذف از مشاهدات قبل از پردازش داده‌ها، تصحیح شوند. صحت زمانی بیان می‌شود که برای گروهی از مشاهدات، نتایج هر کدام از آن‌ها به تنهایی با نتیجه گروهی آن‌ها یکسان بوده یا اختلاف کمی بین آن‌ها وجود داشته باشد. میزان خطا و دقت مشاهدات با توجه به مشخصات مورد نظر می‌تواند تناسب و یا دقت کافی آن را تعیین کند.
اگر دقت خوبی وجود داشته باشد، عدم اطمینان مشاهده به تنهایی کوچک است. اگر خطای کوچکی در مشاهدات باشد، در آن زمان گفته می‌شود مشاهدات قابل اعتماد هستند. زمانی که عدم اطمینان کم و قابلیت اعتماد بالا باشد، صحت خوبی در مشاهدات برقرار است.

فهرست مطالب کتاب

فصل 1: سیستم تعیین موقعیت ماهواره‌ای
فصل 2: آماده‌سازی و برنامه‌ریزی
فصل 3: عملیات‌ها
فصل 4: پردازش
فصل 5: سیگنال‌ها
فصل 6: ژئودزی
فصل 7: مکان‌یابی
فصل 8: کنترل کیفیت و اطمینان
فصل 9: بخش تکمیلی و واژه نامه
واژه نامه
منابع جهت مطالعه بیشتر