مقطع الإهليلج والجويد والمرجع المحلي وعناصر تحويل المراجع

شارك المنشور على حساباتك ...
#الخطر_الزلزالي_انتهى
#خطر_الزلازل_انتهى
seismic_risk_finished#
seismic_hazard#

د. سامر زيزفون & م. نشأت السمعان
مقطع الإهليلج والجويد والمرجع المحلي والنظام المساحي والخرائط الطبوغرافية وعناصر تحويل المراجع
مقطع الإهليلج Ellipse:
هو القطع الناقص الأقرب لشكل الأرض الحقيقي الشكل(1) والإهليلج Ellipsoid هو الشكل البيضاوي الناتج عن دوران مقطع الإهليلج.
ولكل إهليلج قياساته الخاصة به ويمكن التعبير عنه بقيمتي a, f حيث f معامل التفلطح Flattering:
f = (a-b)/a
الشكل(1)
الجويد Geoid:
يمثل الجويد الشكل الحقيقي لسطح البحر ولتمثيل أي منطقة على خرائط فأننا نقيس الارتفاع بالنسبة لسطح البحر الذي يمكن أن نعبر عنه بسطح الجويد ولكن المشكلة أن هذا السطح غير منتظم وشديد التعرج وليس له معادلات حسابية أو قوانين رياضية لوصف سطحه ولكن يجب إسقاطه على الخرائط لكي يتم التعبير عن تضاريس الأرض بدقة، ولذلك كان الحل هو استخدام أي نموذج رياضي معروف وهذا السطح الرياضي المفترض نظريا يسمى الإهليلج، وبالتالي لدينا الشكل الحقيقي لسطح البحر الذي نجري القياسات عليه (الجويد) لكنه لا يصلح للحسابات وإسقاط الخرائط، ولدينا سطح رياضي منتظم يصلح للحسابات عليه ولذلك لا بد من طريقة لتحويل القياسات التي تمت على الجويد إلى ما يناظرها على الإهليلج كي يمكن إنشاء الخرائط الدقيقة، وتوجد عدة مراجع لقياس الارتفاعات والتي بدورها تحدد أنواع الارتفاعات، فإذا تم اتخاذ متوسط منسوب سطح البحر كمرجع فالناتج سيكون ارتفاع من النوع الأرثومتري Orthometric Height وهو المستخدم في الخرائط الطبوغرافية في معظم الدول، أما إذا اعتمدنا سطح الإهليلج كمرجع فإن نوع الارتفاع الذي نحصل عليه يسمى الارتفاع الجيوديزي Geodetic Height وهذا هو نوع الارتفاعات الناتج من أرصاد نظام التموضع العالمي GPS.
يبين الشكل(2) العلاقة بين الارتفاع الأرثومتري والارتفاع الجيوديزي، ولقياس الارتفاعات في منطقة شاسعة وخاصة في الأعمال التي لا تتطلب دقة عالية فمن الممكن استخدام أرصاد الـ GPS لأنها أسرع وأسهل وأرخص تكلفة لكن يجب في هذه الحالة تحويل نوع الارتفاع الجيوديزي إلى الأورثومتري كي يتفق مع الخرائط القديمة لهذه المنطقة أو مع خرائط الدولة بصفة عامة وهنا لا بد من وجود نموذج جويد يسمح بالتحويل بين كلا نوعي الارتفاعات ويبين الشكل(3) أحد هذه النماذج وهو نموذج الجويد العالمي [EGM, 2008].
الشكل(2)
الشكل(3)
المرجع المحلي Local Datum:
هو عبارة عن اعتماد إهليلج مع ضبطه بصورة معينة ليناسب إنشاء الخرائط في منطقة أو دولة معينة، فعندما تبدأ أي دولة في تطوير الخرائط تعتمد أحسن أو أحدث إهليلج عالمي في ذلك الوقت، لكن وحتى يمكن الوصول لأدق طرق لتمثيل الأرض في هذه المنطقة فإننا نقوم بعمل بعض الافتراضات الرياضية فنفترض أن قيمة الفرق بين سطح الأرض الحقيقي وهذا الإهليلج تساوي الصفر عند نقطة محددة نطلق عليها نقطة الأصل أي أننا بهذا الفرض قمنا بتحريك هذا الإهليلج وغيرنا قليلا في وضع هذا الإهليلج العالمي ليناسب هذه المنطقة في أحسن تمثيل، وهذا ما نطلق عليه اسم المرجع المحلي Local Datum.
النظام المساحي والخرائط الطبوغرافية:
عندما أمر نابليون جيشه بغزو مصر وسوريا قام المساحون الفرنسيون بتحضير الخرائط في بداية عام 1808 فكانت اللوحة الخامسة تضم جنوبي سوريا الحالي وفلسطين والأردن وكان الربط الفلكي لهذه الخرائط مع المرصد الفلكي في القاهرة ومحددات نقطة القدس، وقد بنيت الخرائط حينها على اعتبار نصف القطر الاستوائي للأرض 6375.738 كم ونسبة التفلطح 1:334.29، أما الساحل السوري اللبناني فقد رسم من قبل البحرية البريطانية وقد اعتمد مسقط بون شبه المخروطي، وفي عام 1918 أحدثت فرنسا مكتبا للطبوغرافية في الإقليم وقد استكملت عمليات المسح من الجنوب إلى الشمال حتى الحدود مع تركيا في عام 1920 وحسبت مواقع الشبكة المساحية على المرجع Clarck1880 الذي عد بموجبه نصف القطر الاستوائي 6378.249 كم.
وفي عام 1922 وتحت الانتداب الفرنسي وضع أساس المسقط الستريوغرافي لسوريا ولبنان واعتمدت نقطة المركز له على خط عرض 34.2 وخط طول 39.15 وكان معامل المقياس 0.9953441 ثم تم التعديل لاحقا على المسقط الستريوغرافي ليصبح ستريوغرافيا مزدوجا وليصبح معامل المقياس 0.99953432 وعلى المرجع كلارك 1880 المعدل Clarck1880_IGN الذي عد بموجبه نصف القطر الاستوائي 6378249.2 مترا وبنسبة تفلطح 293.466:1 وهو المعتمد حاليا في سوريا، وقد اعتمد أيضا أنظمة إسقاط أخرى منها نظام إسقاط لامبرت وميركاتور.
عناصر تحويل المراجع:
عندما تم إنشاء المرجع العالمي WGS84 قامت هيئة المساحة الأمريكية بإيجاد معاملات التحويل بين هذا المرجع والمرجع المحلية في كل دولة ونشرت ذلك في تقرير.
بالنسبة لسورية هناك ست مجموعات من عناصر التحويل تركزت معظمها في منطقة دير الزور والشدادة والوليد وتم تحديد مناطقها بدقة وهناك مجموعة عامة من ثلاث معاملات يمكن استخدامها على كامل سوريا وهي المسماة Deir_ez_Zor_To_WGS_1984_5 في برنامج ArcGIS وقد تم ذكر أن دقة التحويل باستخدام هذه المعاملات هي 5 متر وهناك مجموعة واحدة بسبعة معاملات ولكنها تغطي منطقة صغيرة.
إن مجموعات معاملات التحويل بشكل عام متنوعة فمنها ما يستخدم ثلاث معاملات أو سبع معاملات وتسمى طريقة بورسا-وولف أو عشر معاملات وتسمى طريقة مولودنسكي-بادكس.
هناك عدة دراسات أخرى لإيجاد معاملات التحويل في عدة مناطق من سوريا وفي دراسة منشورة لنا تم استخدام طريقتي بورسا-وولف ومولودنسكي-بادكس.
يبين الشكل(4) معادلة بورسا-وولف ويبين الشكل(5) معادلة مولودنسكي-بادكس كما يبين الشكل(6) معاملات التحويل باستخدام بورسا-وولف ويبين الشكل(7) معاملات التحويل باستخدام مولودنسكي-بادكس لمنطقة من الجزء الشمالي الغربي من سورية.
الشكل(4)
الشكل(5)
الشكل(6)
الشل(7)

اترك تعليقاً