بخشی از مقاله
چکیده :
رشد فزاینده مناطق شهری و نرخ بالای تغییرات آنها در کنار پیچیده بودن برخی ساختارهای شهری و دشواری تهیه اطلاعات موثق از این ساختارها در سطح زمین، روشهای نقشهبرداری متداول را به منظور تهیه و بروزرسانی نقشههای کاداستر از این مناطق، با چالش جدی مواجه ساخته است. اخیراً روش نوین فتوگرامتری پهپاد برد کوتاه، با غلبه بر برخی مشکلات فتوگرامتری هوائی کلاسیک، به عنوان یک راه حل جدی به منظور تهیه نقشههای توپوگرافی مطرح شده است. در تحقیق حاضر امکان استفاده از سکوهای بدون سرنشین جهت تولید نقشههای کاداستر با مقیاس 1:500از مناطق شهری نسبتاً وسیع، ارزیابی گردیده است.
تحلیل جامعی بر روی پارامترهای اثرگذار بر دقت و ویژگیهای اطلاعات سهبعدی تولید شده از این روش، ارائه شده است و با توجه به دقت مورد درخواست این پارامترها تحلیل و نهایتاً مقدار بهینه برای آنها انتخاب گردیدهاند. ارزیابی جامعی بر روی دقت و قابلیت اعتماد این روش در تهیه نقشههای کاداستر ارائه شده است. به علت وجود مشکل نواحی پنهان، اعوجاجات نسبتاً شدیدی در ارتوفتو در محل لبه ساختمانها و دیوارها به عنوان مهمترین عوارض شهری، مشاهده گردید.
جهت غلبه بر عوامل ایجادکننده این مشکل، از نوعی طراحی پرواز ویژه و ابتکاری تحت عنوان طراحی پرواز مضاعف استفاده گردید. نتایج بهبود چشمگیر دقتها را نشان داد. همچنین مشاهدات کیفی و ارزیابیهای کمی در ارتوفتو، کارائی-های طرح پرواز مضاعف در مقایسه با طرح پروازهای متداول را نشان داد. ارزیابیهای دقت نشان دادند که با استفاده از طراحی پرواز مضاعف و بهره بردن از تنها 9 نقطه کنترل برای مساحت در حدود 500 هکتار، میتوان به دقت مسطحاتی و ارتفاعی در حدود 5 سانتی- متر دست یافت. خطای بیشینه مسطحاتی و ارتفاعی در این حالت در حدود 10 سانتیمتر برآورد گردید.
-1 مقدمه
امروزه اطلاعات مکانی یکی از مهمترین ابزارهای تصمیمگیری در سطوح مختلف یک جامعه محسوب میگردند. اهمیت اطلاعات مکانی و کارایی آن در تسهیل روند تصمیمسازی به حدی است که در کشورهای بسیاری در بین سایر اطلاعات، از اطلاعات مکانی بعنوان" اطلاعات ویژه "یاد میگردد. اطلاعات کاداستر بعنوان یکی از مهمترین انواع اطلاعات مکانی محسوب میگردد و بعنوان یکی از ابزارهای لازم برای رسیدن به اهداف توسعه پایدار در مرکزیت سیستم مدیریت زمین هر کشوری قرار میگیرد. اهممیت کاداستر کارآمد زمانی آشکارتر میگردد که سیستمهای مدیریت زمین مبتنی برآن میتوانند به آسانی حقوق، محدودیتها و مسئولیتهای وابسته به املاک، ارزیابی بازار زمین و ملک و همچنین کاربری زمین را تحت کنترل درآورند .[1]
روشهای تهیه نقشههای کاداستر را میتوان به دو روش مستقیم و غیر مستقیم دستهبندی نمود. در روش مستقیم معمولاً از گیرندههای GNSS، متر و دستگاههای تاکئومتری نظیر تئودولیت و توتال استیشن، استفاده میشود. نقشه-برداری با استفاده از چنین تجهیزاتی، معمولاً دقتهای مناسبی را در تعیین موقعیت نقاط و خطوط مالکیت در اختیار قرار میدهد. اما سرعت نسبتاً پائین روشهای مستقیم را میتوان عمدهترین ضعف آنها برشمرد. از طرف دیگر اخذ دادهها در سطح زمین با یک دید محدود و ضعیف، با توجه به پیچیدگیهای موجود در برخی بافتهای شهری که یک دید کلی و سرتاسری را میطلبد، ممکن است منجر به اندازهگیری نقاط و مرزهای مالکیت توأم با اشتباه گردد.
همچنین بروز برخی تغییرات در وضعیت و موقعیت خطوط مالکیت پس از انجام نقشهبرداری، مستند و منضم نبودن دادههای کمی مکانی به دادههای کیفی نظیر عکسها و ارتوفتوی یکپارچه، سبب بروز برخی ابهامات و دعویهای حقوقی میشود. در مقابل روش مستقیم زمینی، روشهای غیرمستقیم از تکنولوژیهای نوینتری نظیر فتوگرامتری هوائی، فتوگرامتری فضائی و لیدار بهره میبرند. در حال حاضر نقشههای کاداستر که با استفاده از تصاویر ماهوارهای با قدرت تفکیک مکانی بالا یا تصاویر هوائی تهیه میشوند، کوچک مقیاس یا متوسط مقیاس هستند که یا توانائی تفکیک مرزهای مالکیت به صورت انفرادی برای هر قطعه را ندارند و یا دقت درخور نیازهای کاداستر ارائه نمیدهند. این مسأله به دلیل توان تفکیک مکانی و رادیومتریکی پایین این تصاویر است .[2]
رشد سریع نیازمندیهای مربوط به حیطه اطلاعات مکانی بویژه در سیستمهای کاداستر، سبب ایجاد تقاضاهائی برای ارائه روشهای سریع و کارآمد نقشهبرداری شده است. تصاویر اخذ شده از سکوهای پرنده بدون سرنشین امروزه به عنوان یک منبع داده با ارزش به منظور تهیه نقشهها و اطلاعات مکانی با قدرت تفکیک مکانی بالا، به صورت جدی مطرح شدهاند. از آنجائیکه فتوگرامتری هوائی بردکوتاه با استفاده از پرندههای بدون سرنشین را میتوان به عنوان یک جایگزین ارزانقیمت و سهلالوصول برای فتوگرامتری هوائی کلاسیک دانست، کاربردهای جدید در حیطه فتوگرامتری برد کوتاه را نیز میتوان برای آن متصور شد .[3]
عمودپروازها و هواپیماهای بدون سرنشین قابلیت اخذ داده توسط دوربینهای رقومی غیرمتریک و پرواز در حالتهای دستی، نیمه خودکار و خودکار را دارا هستند. فتوگرامتری با استفاده از پهپاد، در مقایسه با فتوگرامتری سنتی، به دلیل استفاده از سکوهای بدون سرنشین سبک و کوچک، بسیار انعطاف پذیر است. عمودپروازها را معمولاً میتوان از هر مکانی پرواز داد و نیاز به باند پرواز ندارند. ارتفاع پرواز آنها در مقایسه با انواع با سرنشینشان، آنها را در تراز پایینتر از ابرها قرار میدهد، در نتیجه در روزهای ابری نیز امکان اخذ اطلاعات را خواهند داشت. از طرف دیگر ارتفاع پائین، سبب اخذ تصاویر با قدرت تفکیک مکانی و کیفیت محتوی تصویر بالاتر میشود، بنابراین با استفاده از آنها میتوان اطلاعات سهبعدی دقیقتری از سطح زمین تولید نمود.
با نقشهبرداری زمینی صرفاً می توان به نقشه توپوگرافی یک منطقه در زمان طولانی و با هزینه زیاد دست یافت، در حالیکه در نقشه های استخراج شده از تصاویر هوایی می توان علاوه بر کاهش زمان و هزینه - به نسبت ابعاد - به محصولات دیگری نظیر: ارتوفتو، مدل سهبعدی و ابرنقطه رنگی نیز دست یافت. درحالیکه بسیاری از نیازهای مطرح شده در زمینه کاربرد تهیه نقشههای کاداستر، فقط محدود به جنبه دقت اطلاعات سهبعدی تولید شده برای خطوط مالکیت نیست، بلکه صحت و قابلیت اعتماد این اطلاعات از اهمیت بیشتری برخوردار است .[4]
ارتوفتوی با قدرت تفکیک مکانی و رادیومتریکی بالا، به عنوان یک منبع اطلاعاتی بالاسری به علت منضم بودن ویژگی-های کیفی به اطلاعات کمی در آن، میتواند از پیچیدگیهای اخذ اطلاعات سهبعدی در سطح زمین و اشتباهات احتمالی در تشخیص مرزهای مالکیتی و جداکننده بین قطعات، بکاهد. هدف از این تحقیق، انجام یک مطالعه جامع برروی امکان استفاده از پهپاد به منظور تهیه نقشههای کاداستر بزرگ مقیاس است. در تحقیق حاضر از پهپاد عمودپرواز به منظور اخذ تصویر از منطقه نیمهشهری به منظور تهیه نقشه کاداستر به مقیاس 1:500 استفاده شده است. به طراحی پرواز، به عنوان یکی از مهمترین و تعیینکنندهترین مراحل تهیه نقشه به روش فتوگرامتری، به شکل ویژهای پرداخته شده است.
انتخاب دوربین، فاصله کانونی، ارتفاع پرواز، پوششهای طولی و عرضی در نوارهای عکسبرداری، موقعیت ایستگاههای عکسبرداری و هندسه نوارهای عکسبرداری، در این مرحله و بر حسب دقت مورد درخواست تعیین گردیدهاند و اثر این پارامترها بر دقت نهائی، تحلیل شده است. مشکل ذاتی فتوگرامتری در اعوجاج ارتوفتوی مناطق شهری در محل لبه ساختمانها و دیوارها، بررسی گردید و جهت حل آن، طراحی پرواز ویژه و ابتکاری تحت عنوان "نوارهای مضاعف و متعامد" پیادهسازی گردید و نتایج حاصل از آن مورد ارزیابی واقع شده است. در نهایت، دقت ارتوفتو و اطلاعات ارتفاعی حاصل نیز، جهت تولید نقشههای کاداستر مورد ارزیابی قرار گرفته است.
-2 مواد و روشها
-2-1 منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد نظر جهت تهیه نقشه، روستای باستانی تیس از توابع شهرستان چابهار ایران به مساحت 471 هکتار است که در منطقه کوهپایه ای در پنج کیلومتری شمال غربی چابهار و در کنار دریای عمان واقع شدهاست - شکل . - 1 مختصات جغرافیایی شمال غربی و جنوب شرقی منطقه به ترتیب برابر - 60/609 ، - 25/362 و - 60/647 ، - 25/349 است. اختلاف بین بیشینه و کمینه ارتفاع موجود در منطقه نیز برابر 140 متر است.
