بخشی از مقاله
چکیده
قدرت تفکیک دادههای گرانی زمینی و تابعکهای آن در تعیین مدلهای محلی ژئویید با استفاده از مدلهای ژئوپتانسیلی جهانی اصلیترین نقش را دارد. با توجه به ناهمگونی و پراکندگی نامناسب دادههای مبنایی موجود در منطقه ایران، برآن شدیم تا اهمیت ایجاد و تکمیل شبکه مبنایی جدید چندمنظوره ایران را در تعیین یک مدل محلی گرانی برای داشتن یک مدل ژئویید محلی دقیق - خطای کمتر از 10 سانتیمتر - بررسی نماییم.
با ایجاد پنج منطقه با ابعاد، تعداد دادههای گرانی زمینی و توپوگرافی متفاوت در ایران، محاسبه ژئویید با استفاده از روش یکمرحلهای اصلاح شده توسط اردلان و کریمی با بهکارگیری مدل جهانی EGM2008 بهعنوان میدان مرجع انجام شد. سپس نتایج آن با ژئویید حاصل از GPS Leveling در نقاطی از شبکه چندمنظوره درجه یک ایران مقایسه گردید و نشان داده شد که بهبود در دقت مدل جهانی EGM2008 تا هر درجه و مرتبهای میسر نیست و تنها بر اساس قدرت تفکیک دادههای گرانی زمینی است که میتوان مدل محلی گرانی یا ژئویید دقیقتری نسبت به مدل جهانی تعیین نمود.
-1 مقدمه
مدلسازی محلی میدان گرانی و تعیین مدل ژئویید محلی از مهمترین و پرکاربردترین فعالیتهای بهروز اکثر کشورهای پیشرفته دنیا در زمینه مهندسی ژئوماتیک و علوم وابسته به آن است. در حال حاضر مدلهای جهانی ژئوپتانسیلی مختلفی تهیه و در اختیار عموم قرارگرفته است اما با توجه به عدم یکنواختی دقت آنها در تمامی مناطق دنیا، کشورهای متعددی اقدام به تعیین مدلهای محلی میکنند.
در مدلهای محلی با افزودن اثر مشاهدات محلی به مدلهای جهانی میتوان دقتها را افزایش داد. یکی از مهمترین و کارآمدترین استفادهها از مدلهای محلی ژئویید، ترازیابی ماهوارهای است. بسیاری از کشورهای مدرن و پیشرفته دنیا با ایجاد مدلهای محلی گرانی و تعیین ژئویید دقیق محلی، نیاز به انجام ترازیابی را در اکثر پروژهها و فعالیتهای مهندسی نقشهبرداری مرتفع ساختهاند. انجام مشاهدات ترازیابی علاوه بر داشتن هزینه بسیار، وقتگیر نیز میباشد که با داشتن یک مدل محلی دقیق از ژئویید، میتوان علاوه بر صرفهجویی فراوان در هزینههای پروژه، در زمان انجام آنها نیز صرفهجویی نمود.
در سالهای گذشته تلاشهای بیشماری از سوی محققان مختلف بر روی مطالعه و تعیین ژئویید محلی ایران صورت گرفته است که تمامی آنها در تعیین یک ژئویید محلی دقیق - خطای کمتر از 10 سانتیمتر - ناکام بودهاند. دلیل اصلی و عمده این موضوع کمبود و نقص در مشاهدات و دادههای ورودی در منطقه ایران است. هیچ روش ریاضی نمیتواند با دادههای ورودی ناقص و غیر یکنواخت، خروجی دقیق و قابل قبولی نتیجه دهد. بههمین برای تعیین مدل محلی ژئویید دقیق باید شبکههای مبنایی با قدرت تفکیک مناسب و دارای انواع مشاهدات گرانی و تابعکهای آن ایجاد شود.
از آنجا که تهیه و مشاهده این دادهها در مقیاس منطقهای جزو زیرساختهای کشور محسوب میشود، ایجاد این گونه دادهها یکی از وظایف سازمان نقشهبرداری کشور، بهعنوان نهاد مادر تخصصی نقشهبرداری، است. در همین راستا، سازمان نقشهبرداری کشور اقدام به طراحی و جمعآوری دادههای مبنایی متنوعی کرده است که از آن جمله میتوان شبکه ترازیابی دقیق کشور شامل شبکههای درجه یک، دو و سه، شبکه کلاسیک نقشهبرداری و شبکه نقاط ژئودزی ماهوارهای را نام برد.
از آنجاکه هر کدام از شبکههای یادشده با هدف خاصی طراحی و ایجاد شده بودند، بههیچوجه پاسخگوی تمامی نیازهای علمی و عملی مهندسی نقشهبرداری، بهخصوص مدلسازی محلی میدان گرانی نبودهاند، لذا در چندسال اخیر شبکه مبنایی چندمنظوره ایران موسوم به GLGAM1 طراحی شده است. در طراحی اولیه، هدف مشاهده گرانی، ترازیابی دقیق، تعیین موقعیت ماهوارهای، نجومی و مغناطیسی در نقاط این شبکه بود، اما با توجه به برآورده نشدن هزینههای اجرایی آن، فعلا مشاهدات گرانی، ترازیابی دقیق و تعیین موقعیت ماهوارهای بر روی آنها در حال انجام میباشند.
در شبکه درجه یک، نقاط با فواصل منظم 30 دقیقه کمانی - حدود 55 کیلومتر - ایجاد شده و در حال حاضر تقریبا مشاهدات این شبکه بهپایان رسیده است. شبکه درجه دو با فواصل منظم 15 دقیقه کمانی - حدود 27 کیلومتر - در بین نقاط شبکه درجه یک طراحی شدهاند. از نقطه نظر هماهنگی بین فاصله نقاط شبکه و درجه و مرتبه مدلهای ژئوپتانسیلی، شبکه درجه یک متناظر با درجه و مرتبه 360 و شبکه درجه دو متناظر با درجه و مرتبه 720 میباشد - . - Lemoine,1998; Ardalan,2000 شبکه درجه سه نیز با فاصله کمانی 5 دقیقه - حدود 9 کیلومتر - در بین نقاط شبکههای درجه یک و دو طراحی شده است.
متاسفانه بهدلیل وجود مشکلات مالی در دولت نهم و دهم و عدم تامین بودجه لازم برای سازمان نقشهبرداری کشور، هزینه اجرایی شبکههای درجه دو و سه بهطور کامل تامین نشده است و ایجاد و مشاهده این شبکهها بهصورت ناتمام و نیمهکاره رها شده است. شکلهای زیر نمایشی از وضعیت حال حاضر این شبکهها را نشان میدهند. یکی دیگر از مشاهدات گرانی موجود در منطقه ایران دادههای شبکه جهانی BGI2 میباشند.
این شبکه در حدود 6473 نقطه در منطقه ایران دارد. شکل شماره 8 نمایشی از نقاط این شبکه است. لازم به توضیح است که نقاط این شبکه در سالهای پیش از انقلاب شکوهمند اسلامی ایران توسط کارشناسان خارجی و با دستگاههای کمدقت آن زمان مشاهده شدهاند و نسبت به مشاهدات حالحاضر که توسط کارشناسان اداره کل نقشهبرداری زمینی در سازمان نقشهبرداری کشور و با دستگاههای پیشرفته امروزی صورت میگیرد دارای دقت و صحت کمتری است.
