ژئودزی
سید امین قاسمی خالخالی
چکیده
پیشینه و اهداف: اساس و پایه علم مکانیابی و نقشه برداری زمینی، دانش ژئودزی میباشد. ریشه یونانی کلمه ژئودزی به معنای تقسیم کردن زمین است که نشان میدهد ژئودزی از نظر تاریخی با تهیه نقشه، تجزیه و تحلیل وضعیت زمین و دادههای مکانی، ارتباط نزدیکی دارد. امروزه، دانش ژئودزی درباره مجموعه قواعدی که در ارتباط با ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: اساس و پایه علم مکانیابی و نقشه برداری زمینی، دانش ژئودزی میباشد. ریشه یونانی کلمه ژئودزی به معنای تقسیم کردن زمین است که نشان میدهد ژئودزی از نظر تاریخی با تهیه نقشه، تجزیه و تحلیل وضعیت زمین و دادههای مکانی، ارتباط نزدیکی دارد. امروزه، دانش ژئودزی درباره مجموعه قواعدی که در ارتباط با اندازهگیری و نمایش زمین در یک فضای سه بعدی که با زمان تغییر میکند، بحث میکند. این دانش، نقش کلیدی در کاربردهای مختلف علمی، مهندسی و مسائل مرتبط با مسائل ناوبری دارد. در این مقاله، مروری بر کاربردهای نوین ژئودزی در حوزه ناوبری و پایش زمین خواهیم داشت و اینکه چگونه این پیشرفتها بر زیرساخت جهانی دانش اطلاعات مکانی و تحقیقات علمی مرتبط تأثیرگذاری دارند.روشها: در سالهای اخیر، سامانه موقعیتیابی ماهوارهای جهانی (GNSS) با افزایش دقت و دسترسی عمومی به مکانیابی موجب تحولی اساسی در ناوبری دقیق، از جمله ناوبری خودروهای خودران، گردید. تعیین میدان گرانش زمین، یک جنبه اساسی دیگر از ژئودزی است که همگام با توسعه برنامههای فضایی، پیشرفتهای قابل ملاحظهای در این عرصه وجود داشته است. مأموریتهای ماهوارهای پیشرفته مانند GRACE-FO توانمندی بیسابقهای را در افزایش دقت مدلهای میدان گرانش زمین فراهم کردهاند. این مدلها برای درک فرآیندهای پویای زمین، از جمله افزایش سطح دریا، تعادل جرمی لایههای یخی و دینامیک داخلی زمین، استفاده میشوند. در این میان، بهکارگیری یک چارچوب استاندارد برای اتصال مشاهدات ژئودزی در سراسر جهان یک امر ضروری است که بدین منظور از چارچوبهای مرجع زمینی (TRFs) استفاده میشود. توسعه چارچوب مرجع زمینی بینالمللی (ITRF) که آخرین نسخه آنITRF2023 است نشانهای از تلاشهای مشترک جهانی برای افزایش دقت و قابلیت اعتماد در تحقق چارچوبهای مبنا برای یکدست کردن مشاهدات ژئودزی است.یافتهها: سامانهGNSS توانایی موقعیتیابی با دقت مکانی خیلی بالا را فراهم کرده است. یافتهها نشان داد که GNSS میتواند با دقت سانتیمتر تعیین موقعیت کند. همچنین، ناوبری با استفاده از فناوریGNSS ، رشد روزافزونی داشته و گیرندههای GNSS در صنایع هوانوردی، دریانوردی و حمل و نقل نقش حیاتی بازی میکنند. این سامانه ناوبری برای خلبانان اطلاعات دقیقی در مورد موقعیت، سرعت و جهت هواپیماها فراهم میکند که به کنترل پرواز دقیقتر و پاسخ سریعتر در مواقع اضطراری کمک میکند. صنعت دریانوردی نیز از طریق بهکارگیری GNSS تغییرات گستردهای کرده است. امروزه، کشتیهای مختلف برای مسیریابی و جلوگیری از خطرات احتمالی برای برخورد به سایر شناورها به گیرندگان GNSS نیاز دارند. همچنین، فناوری GNSS در بخش حمل و نقل برای مدیریت ترافیک شهری و بین شهری، بهینهسازی شبکههای حمل و نقل، کاهش زمان سفر و بهبود کارایی سامانه حمل و نقل نقش اساسی دارد. علاوه بر این، نقشGNSS در مدیریت سوانح طبیعی بسیار ارزشمند است. همچنین، اندازهگیریهای میدان گرانش زمین با استفاده از مأموریتهای ماهوارهای مانند GRACE-FO به درک بهتر تغییرات آب و هوایی زمین کمک کرده است. این مأموریتها تغییرات توزیع جرم در سطح زمین را رصد میکنند و امکان پایش پدیدههایی مانند ذوب یخچالهای قطبی و جابجایی منابع آب زیرزمینی را فراهم میکنند. این اطلاعات برای ارزیابی تأثیرات تغییرات اقلیمی بسیار کاربردی هستند. دادههای دقیق گرانش سنجی ماهوارهای توانایی پایش تغییرات ارتفاعی سطح دریا را دارند. با پایش تغییرات در جرم اقیانوس، دانشمندان میتوانند پیشبینیهای دقیقتری در مورد تغییرات ارتفاعی سطح دریاها ارائه دهند. این اطلاعات برای مدیریت سکونتگاههای ساحلی و سیاستگذاری برای مدیریت سواحل ضروری است. در نهایت، این اندازهگیریها به دانشمندان کمک میکنند تا ساختار داخلی زمین از جمله حرکات تکتونیکی صفحات را بهتر درک کنند. کمیکردن حرکت تکتونیکی صفحه برای درک ساختار داخلی و رفتار صفحات تکتونیکی مهم است که شامل روابط این فرآیندها با زلزله و فعالیتهای آتشفشانی است.نتیجهگیری: سامانههای GNSSبعنوان یکی از پایههای اصلی ژئودزی ماهوارهای توانایی ما را در ناوبری و موقعیتیابی دقیق بر روی سطح زمین با دقت قابل قبولی افزایش دادهاند. دستیابی به دقت سانتیمتری در ناوبری در صنایع مختلف از جمله حمل و نقل، کشاورزی و مدیریت سوانح طبیعی کاربرد دارد. تعیین میدان گرانش برای پایش تغییرات محیطی حیاتی هستند و اطلاعات مورد نیاز برای درک تغییرات اقلیمی را فراهم میکنند. وجود چارچوبهای مرجع زمینی یکی از مبانی اندازهگیریهای ژئودزیک هستند. این چارچوبها امکان همکاریهای بینالمللی در زمینههایی که نیاز به اندازه گیری در یک چارچوب واحد جهانی دارد را فراهم میکنند. از آنجا که ژئودزی نیز مانند سایر علوم اطلاعات مکانی به توسعه فناوری وابسته است، لذا در آینده تغییر روشهای تعیین موقعیت دقیق و ناوبری دور از انتظار نخواهد بود.