توپوگرافی چیست؟ و چه کاربردی دارد؟

از گذشته تا به امروز، نقشه‌برداری و تولید نقشه یکی از پر اهمیت‌ترین دستاوردهای بشر بوده است. این مورد سبب شد تا نسل‌های قبلی بتوانند با استفاده از نقشه به جاهای دورتر دست پیدا کنند. از این جهت در دنیای پیشرفته امروز نیز، نقشه‌ها از سمت جغرافی‌دانان از اهمیت زیادی برخوردار است. نقشه و نقشه‌برداری خود به دسته‌های کوچک‌تری تقسیم می‌شود. یکی از مهم‌ترین دسته‌‌ها، نقشه‌ توپوگرافی هستند. توپوگرافی، زیر نظر گرایش نقشه‌برداری زمینی است. توپوگرافی برای انجام مطالعات زمین‌شناختی بسیار پرکاربرد است. نقشه توپوگرافی علاوه بر اینکه از سمت متخصصین زمین‌شناسی استفاده می‌شود، در طراحی حملات نظامی نیز استفاده می‌شود. امروزه به خصوص در کشورهای اروپایی از توپوگرافی‌های قدیمی برای بررسی و تحقیقات زمین‌شناختی‌ استفاده می‌شود. در حال‌حاضر برای ترسیم نقشه‌های توپوگرافی از انبوهی از داده‌های الکترونیک استفاده می‌شود.

توپوگرافی به زبان ساده

نقشه توپوگرافی به نقشه‌‌‌‌هایی گفته می‌شود که از طریق یک سری منحنی مشخص که به آن‌ها خطوط منحنی میزان گفته می‌شود، ویژگی‌های سطح زمین مانند ارتفاعات، پستی‌ها، ناهمواری و … را نشان می‌دهد. در نقشه‌های توپوگرافی علاوه بر استفاده از خطوط منحنی میزان، از رنگ‌های مختلف و علائم برای مشخص کردن ویژگی‌‌های دیگر زمین استفاده می‌شود. نکته‌ای که باید در نقشه‌های توپوگرافی در نظر داشت، این است که علاوه بر ویژگی‌های طبیعی زمین، ویژگی‌های مصنوعی نیز قابل مشاهده هستند.

تاریخچه توپوگرافی

توپوگرافی نزدیک به 300 سال است که اختراع شده است و برای انجام کارهای تحقیقاتی، مهندسی و حتی نظامی از آن استفاده می‌شود. توپوگرافی اولین بار در سال 1774 توسط چارلز هیوتون، ریاضی‌دان بریتانیایی اختراع شد. اولین کشوری که توانست نقشه توپوگرافی کاملی از کل سرزمین خود ارائه دهد، فرانسه در 1789 میلادی بود.

در تاریخچه توپوگرافی یک شخص به عنوان پدر این شاخه از نقشه‌برداری شناخته شده است به نام هنری گنت که تلاش‌های بسیاری برای تهیه نقشه‌های توپوگرافی انجام داد و بسیاری از متخصصین این حوزه توپوگرافی مناطق مختلف را زیر نظر این شخص انجام دادند.

مطلب پیشنهادی: ژئوپلیتیک چیست؟

اجزای نقشه توپوگرافی

نقشه توپوگرافی از اجزای مختلفی تشکیل شده است که برای درک و فهمیدن هر نقشه نیاز به تسلط کافی بر روی این علائم و نشانه‌ها است. در این قسمت به معرفی اصلی‌ترین اجزای نقشه‌های توپوگرافی می‌پردازیم.

خطوط منحنی میزان

پیشتر نیز به خطوط منحنی میزان اشاره کردیم. در این خطوط تمامی نقاطی که در یک ارتفاع قرار دارند به هم متصل می‌شوند. در نقشه‌های توپوگرافی، منحنی‌های هم‌میزان همدیگر را قطع نمی‌کنند. این خطوط با نام خطوط هم‌تراز نیز شناخته می‌شوند. منحنی‌های تراز خود به 3 دسته تقسیم می‌شوند.

• منحنی تراز شاخص
• منحنی تراز میانی
• خطوط تراز مکمل

نوار مقیاس گرافیکی

یکی دیگر از اجزای نقشه توپوگرافی، نوار مقیاس گرافیکی است. این نوار به ما نشان می‌دهد که نقشه توپوگرافی در چه مقیاسی ترسیم شده است. مهندسین در نقشه می‌توانند برای بررسی فواصل از نوار مقیاس استفاده کنند.

توده‌های آبی

توده‌های آبی در توپوگرافی می‌توانند شامل نهرها، رودها، دریاچه، برکه‌ها و … باشند. علاوه بر توده‌های آبی طبیعی، توده‌ها آبی که به صورت مصنوعی نیز ساخته شده باشند در نقشه‌های توپوگرافی وجود دارند. وجود این توده‌های آبی در نقشه‌های توپوگرافی به مهندسینی که در زمینه مدیریت آب و حوزه‌های مشابه فعالیت دارند کاربرد دارد.

لجندها

لجندها به شکل یک اطلاع‌رسانی و راهنمایی در کنار نقشه توپوگرافی قرار می‌گیرند. این بلوک به صورت عمودی حاوی اطلاعاتی مانند خطوط نقشه، نمادهای موجود در نقشه و … است. بسته به نوع نقشه توپوگرافی امکان دارد اطلاعات مختلفی در لجند نقشه قرار گیرند.

ساختمان و سازه‌ها

دلیل اصلی استفاده از نقشه‌های توپوگرافی، بررسی شرایط موجود زمین و منطقه مورد بررسی است. یکی از مهم‌ترین اجزای موجود در هر منطقه، سازه‌ها، ساختمان‌ها، سدها و حائل‌های ساخته شه در منطقه هستند.

مطلب پیشنهادی: متره و برآورد چیست؟

ترسیم

در نقشه‌های توپوگرافی 6 رنگ اصلی در نظر گرفته شده است که هر کدام معنای خاصی دارند. برای ترسیم یک نقشه توپوگرافی کامل و جامع نیاز است تا از رنگ‌ها در نقشه خود استفاده کرد. در این قسمت با هر یک از این رنگ‌ها آشنا می‌شویم.

مشکی

سازه‌های ساخت انسان و یا المان‌های فرهنگی

آبی

ویژگی‌ها و توده‌های مربوط به آب

قهوه‌ای

خطوط منحنی میزان و اعداد مربوط به ارتفاع

سبز

برای نمایش پوشش‌های گیاهی از رنگ سبز در نقشه‌های توپوگرافی استفاده می‌شود. هرچه رنگ سبز تیره‌تر باشد میزان تراکم پوشش‌های گیاهی بالاتر است.

سفید

از این رنگ برای نشان دادن دیگر ویزگی‌های طبیعی به غیر از درختان و آب استفاده می‌شود. در مناطقی که از پوشش گیاهی بسیار کم و یا بدون پوشش هستند نیز از رنگ سفید استفاده می‌شود.

بنفش

از رنگ بنفش برای نشان دادن اصلاحات و یا بازبینی‌هایی که انجام می‌شود استفاده می‌گردد. البته در حال حاضر دیگر بازبینی از طرف USGS انجام نمی‌شود.

پس از آشنایی با این رنگ‌ها، برای ترسیم یک نقشه توپوگرافی نیاز است که  با استفاده از عکس‌برداری، نقشه‌برداری و انجام سنجش‌های مختلف اطلاعات کافی و جامع را برای تهیه یک نقشه توپوگرافی جمع‌آوری کنیم.

نرم افزارهای ترسیم نقشه توپوگرافی

برای جمع‌آوری اطلاعات و ترسیم می‌توان از نرم‌افزارهای متفاوتی استفاده کرد که در این قسمت به چند مورد از این نرم افزارها در این قسمت اشاره کردیم.

• اتوکد
• گوگل ارث
• آرک جی‌آراس
• توپو جی‌پی‌اس
• توپوفایر

هواپیمای بدون سرنشین، پیشرو در ترسیم نقشه‌ توپوگرافی

قبل از قرن 20 میلادی و تا زمانی که تکنولوژی به شکل امروزه نبود، ترسیم نقشه توپوگرافی کاری سخت و دشوار بود که با ابداع و اختراع هواپیماهای بدون سرنشین، ترسیم نقشه‌های توپوگرافی به کاری آسان‌تر و به دور از قلم و کاغذ و الزامات سنتی این حوزه تبدیل شده است. همچنین ایجاد فناوری سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS) کمک بسیار بزرگی را به مهندسین و متخصصین این حوزه کرده است.

سخن پایانی

نقشه‌های توپوگرافی امروزه اهمیت بسیار زیادی در مطالعات و پژوهش‌های مهندسین و محققان دارد. توپوگرافی تمامی ویژگی‌های یک سطح را در اختیار افراد قرار می‌دهد. این نقشه در حوزه‌هایی چون نظامی، معادن، ساختمان‌سازی و… کاربرد زیادی دارد.