قياس المسافات

مخطط القياسات: D هي المسافة المائلة؛ S هي المسافة الأفقية؛ Δh هي المسافة الرأسية.

التاكيومتري ( بالإنجليزية: Tacheometry ، وتعني باليونانية " القياس السريع ") هو نظام مسح سريع ، يُستخدم لتحديد المواقع الأفقية والرأسية لنقاط على سطح الأرض بالنسبة لبعضها البعض باستخدام جهاز التاكيومتر (وهو نوع من أنواع الثيودوليت ) . ويُستخدم هذا النظام دون سلسلة أو شريط لقياس المسافة ، ودون الحاجة إلى جهاز تسوية منفصل لقياس الارتفاع النسبي.

بدلاً من العمود المستخدم عادةً لتحديد نقطة ما، يُستخدم في التاكيومترية عصا تشبه عصا التسوية . تُدرَّج هذه العصا بارتفاعات من القاعدة أو القدم، وتُقسَّم وفقًا لنوع التاكيومتر المستخدم. [ 1 ]

تُعدّ الطرق التقليدية للمسح باستخدام جهاز الثيودوليت والسلسلة وجهاز التسوية مُرضية إلى حدٍ ما عندما تكون الأرض خالية نسبيًا من العوائق وغير شديدة الانحدار، ولكنها تصبح بالغة الصعوبة عندما تكون الأرض مغطاة بالشجيرات أو مُتقطّعة بالأودية . حينها، تُصبح قياسات السلسلة بطيئة وعرضة لخطأ كبير؛ كما تُجرى عملية التسوية أيضًا ببطء شديد، وإن لم تُؤدِّ إلى فقدان كبير في الدقة. وقد أدّت هذه الصعوبات إلى استحداث نظام التاكيومتري. [ 1 ]

في الدول الغربية، تُعدّ القياسات التقليدية ذات أهمية تاريخية في مجال المسح، إذ تُجرى القياسات الاحترافية اليوم عادةً باستخدام محطات الرصد المتكاملة وتُسجّل باستخدام أجهزة جمع البيانات. كما تُحدّد المواقع باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) . ولا تزال الطرق والأدوات التقليدية مستخدمة في العديد من مناطق العالم، حتى من قِبل مستخدمين ليسوا مساحين في المقام الأول.

يستخدم

تُستنتج المسافة الأفقية S من الزاوية الرأسية المحصورة بين نقطتين محددتين على المسطرة والمسافة المعروفة بينهما 2L . أو بدلاً من ذلك، من قراءات المسطرة التي يشير إليها سلكان ثابتان في غشاء التلسكوب ( الشبكة ). يُحسب فرق الارتفاع Δh من زاوية الانخفاض z أو زاوية الارتفاع α لنقطة ثابتة على المسطرة والمسافة الأفقية S التي تم الحصول عليها مسبقًا.

يتم تحديد زاوية السمت كالمعتاد. وبالتالي، يقوم مراقب عند الجهاز بتحديد جميع القياسات اللازمة لتحديد موقع نقطة ما رأسيًا وأفقيًا بالنسبة إلى النقطة التي يتمركز عندها جهاز قياس المسافات، وذلك دون أي مساعدة أخرى سوى مساعدة شخص يمسك مسطرة التسوية. [ 1 ]

معدات متخصصة

قضيب ستاديا

تشمل أشكال القياس التاكيومتري الأخرى في المسح استخدام مسطرة التسوية المعروفة باسم قضيب الاستاديا مع جهاز الثيودوليت أو جهاز التوجيه ذي الطاولة المستوية . [ 2 ] تستخدم هذه الأدوات علامات الاستاديا على شبكة الجهاز لقياس المسافة بين نقطتين على قضيب الاستاديا (فاصل الاستاديا). يتم تحويل هذه المسافة إلى المسافة من الجهاز إلى قضيب الاستاديا بضرب فاصل الاستاديا في معامل فاصل الاستاديا . إذا لم يكن قضيب الاستاديا على نفس ارتفاع الجهاز، فيجب تصحيح القيمة وفقًا لزاوية الارتفاع بين الجهاز والقضيب.

الصيغة الأكثر استخدامًا لإيجاد المسافات هي:

د=كs+ج{\displaystyle d=ks+c}

هنا،s{\displaystyle s}هي فترة الاستاديا (التقاطع العلوي ناقص التقاطع السفلي)؛ك{\displaystyle k}وج{\displaystyle c}هي ثوابت ضربية وجمعية. بشكل عام، يتم تصميم الجهاز بحيثك=100{\displaystyle k=100}وج=0{\displaystyle c=0}بالضبط، لتبسيط الحسابات.

شريط التوتر الخفيف

من الأدوات الأخرى المستخدمة في علم القياس المكاني لقياس المسافة بين محطة القياس والنقطة المطلوبة، قضيب الشد . [ 2 ] وهو عبارة عن قضيب صلب، عادةً ما يكون مصنوعًا من مادة غير حساسة لتغيرات درجة الحرارة مثل الإنفار ، وله طول ثابت (عادةً متران (6.6 قدم) ). يُثبّت قضيب الشد على حامل ثلاثي القوائم فوق المحطة المراد قياس المسافة إليها. يُضبط القضيب على مستوى أفقي، ويُمكّن تلسكوب صغير مُثبّت عليه من توجيهه عموديًا على خط النظر إلى محطة قياس الزاوية. وبما أن طول قضيب الشد ثابت دائمًا عند مترين، فإن صيغة حسابه هي: 

المسافة الأفقية = cot( θ / 2 )

يُستخدم جهاز الثيودوليت لقياس الزاوية الأفقية بين مؤشرين على طرفي قضيب القياس. المسافة من التلسكوب إلى قضيب القياس هي ارتفاع مثلث متساوي الساقين، حيث يكون رأس الثيودوليت هو الرأس العلوي وقاعدة قضيب القياس هي القاعدة، ويتم تحديدها باستخدام حساب المثلثات .

لوح شوكولاتة وايلد براند سابتين

مقياس سرعة الدوران

مقياس سرعة تاريخي (1906)
مقياس سرعة حديث (2006)

التاكيوميتر أو التاكيوميتر هو نوع من أجهزة قياس المسافة بالقدم (الثيودوليت) يُستخدم للقياسات السريعة ، وفي شكله الحديث يُحدد المسافة إلى الهدف إلكترونيًا أو كهروضوئيًا . وتتشابه مبادئ عمله مع مبادئ عمل أجهزة تحديد المدى .

مراجع

  1. ١ ٢ ٣ تتضمن جملة واحدة أو أكثر من الجمل السابقة نصًا من منشور أصبح الآن ملكًا عامًا : إيري، ويلفريد (١٩١١). " علم القياس ". في تشيشولم، هيو (محرر). الموسوعة البريطانية . المجلد ٢٦ ( الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات ٣٤١-٣٤٤ .     
  2. 1 2 ريموند ديفيس، فرانسيس فوت، جو كيلي، المساحة، النظرية والتطبيق ، شركة ماكجرو هيل للنشر، 1966 LC 64-66263