۱)شبکه چندمنظوره فیزیکال ژئودزی با تراکم 55 کیلومتر

بطور كلي براي مطالعه ميدان ثقل زمين، يكي از مهمترين كميت‌هاي قابل اندازه گيري، مقدار ثقل مي‌باشد، كه در علوم مهندسي مختلف مرتبط با زمين مخصوصا در ژئودزي و ژئوفيزيك و زمين شناسي نقشي اساسي ايفا مي‌كند. در ژئودزي، شبكه‌هاي ثقل اهميت بسزائي در بررسي هاي فيزيكال ژئودزي دارند. به منظور مدلسازي ميدان ثقل زمين، محاسبه ژئوئيد دقيق بعنوان سطح مبناي ارتفاعي، محاسبه تصحيحات مربوط به اثر ميدان ثقل زمين بر ارتفاع‌هاي خام ترازيابي دقيق، محاسبه زاويه‌هاي انحراف‌هاي قائم و انحناهاي راستاهاي شاقولي، محاسبه دانسيته‌هاي داخل زمين، ...، نيازمند اطلاعات ثقل سرتاسر دنيا مي باشيم. شبكه‌هاي ثقل از ابعاد جهاني گرفته تا منطقه‌اي و ملي و محلي، چارچوبي براي يك كاسه كردن كليه اطلاعات ثقل اندازه گيري شده است. اين شبكه‌ها همچنين براي تعيين تغييرات زماني ثقل مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

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 اين شبكه، انجام مشاهدات ثقل مي‌باشد كه به صورت شبكه درجه ١ ثقل خواهد بود. هدف دوم، انجام مشاهدات ترازيابي دقيق است و ضمن اينكه براي مشاهدات ثقل مورد نياز مي باشد، يك شبكه ماندگار از ايستگاه‌هاي ترازيابي دقيق هم بوجود مي آيد. هدف سوم انجام مشاهدات GPS دقيق است كه براي مشاهدات ثقل لازم است. هدف چهارم، اندازه گيري‌هاي نجومي است كه براي تعيين امتداد بردار شتاب ثقل استفاده مي شود. براي محاسبه امتداد بردار شتاب ثقل، همچنين به موقعيت دقيق GPS نياز 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 مكان اين نقاط باید معيارهاي ذیل در نظر گرفته شوند:

• محل ايستگاه در منطقه آرام از نظر لرزش‌هاي موردي زميني مانند لرزش‌هاي ناشي از عوامل مصنوعي نظير ترافيك بزرگراه‌ها، راه آهن و فعاليت‌هاي كارخانجات سنگين.

• محل ايستگاه در زمين‌هاي سفت انتخاب شود. از انتخاب زمين‌هاي سست نظير باتلاق‌ها، نيزارها، شن‌زارها يخچال‌ها و نزديك ريشه درختان اجتناب شود.

• محل ايستگاه دور از نقل و انتقال‌هاي مصنوعي يا طبيعي توده داخل زمين (از قبيل حفاري‌هاي مربوط به معادن مختلف نظير نفت، آهن و موارد ديگر) انتخاب شود.

• محل ايستگاه دور از خطوط انتقال نيرو (فشار قوي) و ايستگاه‌هاي راديويي انتخاب شود.

• محل ايستگاه در زمين‌هاي مسطح انتخاب شود. از نزديكي به تغيير شيب‌هاي ناگهاني توپوگرافي و بريدگي‌هاي زميني اجتناب شود.

• محل ايستگاه در زمين‌هاي آبرفتي، مسيل و زمين‌هايي كه در معرض فرسايش شديد قرار دارد انتخاب نشود.

• دستيابي به محل ايستگاه در عمليات بعدي گسترش شبكه مبنا به شبكه‌هاي ديگر 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 گراويمترها ساخت کارخانه Scintrex کانادا هستند.

   

گراویمترهای CG-3M و CG-5

 

پیشرفت شبکه فیزیکال ژئودزی


 2) طرح اندازه گيري ثقل دقيق و ارتفاع دقيق بر روي قله دماوند و گسترش خط كاليبراسيون ملي ثقل ايران

اندازه گيري ثقل و ارتفاع بر روي قله دماوند حائز اهميت فراوان است. تعيين كمترين مقدارثقل درايران، گسترش خط كاليبراسيون ملي ثقل، بهبود مدلهاي ملي و محلي پيش بيني ثقل، مطالعه وضعيت ايزوستازي مرتفع ترين كوه ايران، بهبود و كنترل مدل عددي دانسيته، ارتقاي كيفي ژئوئيد، ژئوديناميك ثقل،...، را ميتوان در اين رابطه ذكرنمود. ازطرف ديگر، دانستن ثقل يك ايستگاه بدون ارتفاع آن ( با دقت يكسان و معادل) كاربرد زيادي نخواهد داشت. درحقيقت تغييرات ثقل به دلايل تغييرات ارتفاع، عرض جغرافيائي و آرايش دانسيته داخل زمين رخ مي دهد و از بين اين عوامل، عامل ارتفاع بصورت محلي مهمترين عامل در تغيير ثقل است. بنابراين، بديهي است كه مشاهدات ثقل و ارتفاع بطوردقيق و با هم در بحث مدلسازي ميدان ثقل زمين 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: