شبکه چندمنظوره فیزیکال ژئودزی ایران

 

)شبکه چندمنظوره فیزیکال ژئودزی با تراکم 55 کیلومتر

بطور کلی برای مطالعه میدان ثقل زمین، یکی از مهمترین کمیت‌های قابل اندازه گیری، مقدار ثقل می‌باشد، که در علوم مهندسی مختلف مرتبط با زمین مخصوصا در ژئودزی و ژئوفیزیک و زمین شناسی نقشی اساسی ایفا می‌کند. در ژئودزی، شبکه‌های ثقل اهمیت بسزائی در بررسی های فیزیکال ژئودزی دارند. به منظور مدلسازی میدان ثقل زمین، محاسبه ژئوئید دقیق بعنوان سطح مبنای ارتفاعی، محاسبه تصحیحات مربوط به اثر میدان ثقل زمین بر ارتفاع‌های خام ترازیابی دقیق، محاسبه زاویه‌های انحراف‌های قائم و انحناهای راستاهای شاقولی، محاسبه دانسیته‌های داخل زمین، ...، نیازمند اطلاعات ثقل سرتاسر دنیا می باشیم. شبکه‌های ثقل از ابعاد جهانی گرفته تا منطقه‌ای و ملی و محلی، چارچوبی برای یک کاسه کردن کلیه اطلاعات ثقل اندازه گیری شده است. این شبکه‌ها همچنین برای تعیین تغییرات زمانی ثقل مورد استفاده قرار می‌گیرند.  

 

شبکه‌های گراویتی دارای تراکم های مختلف هستند. فاصله ایستگاه ها در شبکه درجه صفر چند صد کیلومتر، در شبکه درجه1 چند ده کیلومتر، در شبکه درجه2 در حدود 20 کیلومتر و در شبکه درجه 3 چند کیلومتر است. شبکه درجه 3 گراویتی که از طریق گراویمتری هوایی انجام می شود و دارای دقت در حد 5/0 میلی گال است و هنگامی که با مشاهدات زمینی به هنگام محاسبات یک کاسه شود این دقت افزایش می‌یابد. در محاسبات مربوط به تعیین ژئوئید دقیق، دقت 10 میکرو گال و در محاسبات مربوط به تعیین ارتفاعات ارتومتریک دقیق، دقت 5/0-1 میلی گال مورد نیاز است.

شبکه درجه یک چند منظوره ایران در سال 1382 طراحی گردید. این شبکه دارای تراکم 55 کیلومتر (45-65 کیلومتر) و برای ایران شامل 700 ایستگاه است که بطور منظم در سطح ایران پراکنده شده‌اند. هدف اول در این شبکه، انجام مشاهدات ثقل می‌باشد که به صورت شبکه درجه ١ ثقل خواهد بود. هدف دوم، انجام مشاهدات ترازیابی دقیق است و ضمن اینکه برای مشاهدات ثقل مورد نیاز می باشد، یک شبکه ماندگار از ایستگاه‌های ترازیابی دقیق هم بوجود می آید. هدف سوم انجام مشاهدات GPS دقیق است که برای مشاهدات ثقل لازم است. هدف چهارم، اندازه گیری‌های نجومی است که برای تعیین امتداد بردار شتاب ثقل استفاده می شود. برای محاسبه امتداد بردار شتاب ثقل، همچنین به موقعیت دقیق GPS نیاز است.

 برای احداث ایستگاه‌های شبکه چند منظوره و نیز ایستگاه‌های میانی (ایستگاه‌های بین نزدیکترین BM ترازیابی درجه 1 یا 2 و ایستگاه چندمنظوره) دستورالعمل‌هایی تهیه شده است. بمنظور دسترسی سریع، نقاط مبنای گراویتی بایستی در فرودگاه‌ها و یا در محدوده نزدیک آنها انتخاب شوند. در انتخاب مکان این نقاط باید معیارهای ذیل در نظر گرفته شوند:

• محل ایستگاه در منطقه آرام از نظر لرزش‌های موردی زمینی مانند لرزش‌های ناشی از عوامل مصنوعی نظیر ترافیک بزرگراه‌ها، راه آهن و فعالیت‌های کارخانجات سنگین.

• محل ایستگاه در زمین‌های سفت انتخاب شود. از انتخاب زمین‌های سست نظیر باتلاق‌ها، نیزارها، شن‌زارها یخچال‌ها و نزدیک ریشه درختان اجتناب شود.

• محل ایستگاه دور از نقل و انتقال‌های مصنوعی یا طبیعی توده داخل زمین (از قبیل حفاری‌های مربوط به معادن مختلف نظیر نفت، آهن و موارد دیگر) انتخاب شود.

• محل ایستگاه دور از خطوط انتقال نیرو (فشار قوی) و ایستگاه‌های رادیویی انتخاب شود.

• محل ایستگاه در زمین‌های مسطح انتخاب شود. از نزدیکی به تغییر شیب‌های ناگهانی توپوگرافی و بریدگی‌های زمینی اجتناب شود.

• محل ایستگاه در زمین‌های آبرفتی، مسیل و زمین‌هایی که در معرض فرسایش شدید قرار دارد انتخاب نشود.

• دستیابی به محل ایستگاه در عملیات بعدی گسترش شبکه مبنا به شبکه‌های دیگر آسان باشد.

 در شکل‌های ذیل می‌توان نمایی از نحوه احداث ایستگاه‌ها و یک ایستگاه احداث شده را مشاهده کرد.

در شکل‌های ذیل می‌توان نمایی از نحوه احداث ایستگاه‌ها و یک ایستگاه احداث شده را مشاهده کرد. 

 

ایستگاه چند منظوره احداث شده 

 

 ایستگاه چند منظوره در حال احداث 

قرائت ثقل خطوط ایستگاههای شبکه چند منظوره ایران توسط ثقل سنج های نسبی انجام میگیرد. سازمان نقشه برداری کشور در حال حاضر 6 دستگاه گراویمتر نسبی در اختیار دارد. سه دستگاه گراویمتر نسبی CG-3M و سه دستگاه گراویمتر نسبی CG-5 هستند. این گراویمترها ساخت کارخانه Scintrex کانادا هستند.  

 

گراویمترهای CG-3M و CG-5 

 

پیشرفت شبکه فیزیکال ژئودزی 

2) طرح اندازه گیری ثقل دقیق و ارتفاع دقیق بر روی قله دماوند و گسترش خط کالیبراسیون ملی ثقل ایران

اندازه گیری ثقل و ارتفاع بر روی قله دماوند حائز اهمیت فراوان است. تعیین کمترین مقدارثقل درایران، گسترش خط کالیبراسیون ملی ثقل، بهبود مدلهای ملی و محلی پیش بینی ثقل، مطالعه وضعیت ایزوستازی مرتفع ترین کوه ایران، بهبود و کنترل مدل عددی دانسیته، ارتقای کیفی ژئوئید، ژئودینامیک ثقل،...، را میتوان در این رابطه ذکرنمود. ازطرف دیگر، دانستن ثقل یک ایستگاه بدون ارتفاع آن ( با دقت یکسان و معادل) کاربرد زیادی نخواهد داشت. درحقیقت تغییرات ثقل به دلایل تغییرات ارتفاع، عرض جغرافیائی و آرایش دانسیته داخل زمین رخ می دهد و از بین این عوامل، عامل ارتفاع بصورت محلی مهمترین عامل در تغییر ثقل است. بنابراین، بدیهی است که مشاهدات ثقل و ارتفاع بطوردقیق و با هم در بحث مدلسازی میدان ثقل زمین مطرح شود.

ارتفاع دماوند طبق اندازه گیری ها و محاسبات به عمل آمده 5609.2 متر بدست آمد.

 

 منبع:

سازمان نقشه برداری کشور

بیشتر بدانید:

فایل1 (pdf)

فایل 2 (pdf)

فایل3 (pdf)

تصاویر: