م علي المشهوري

تحديد المواقع باستخدام النظام الكوني :

لتحديد أو تعيين موقع ما باستخدام النظام الكوني ( GPS ) يحقق هدفاً أساسيا للمساحة الجيوديسية ألا وهو تعيين الموقع المطلق ( الإحداثيات المطلقة للموقع ) بنفس الدقة لجميع النقاط على سطح الأرض أما عند استخدام الوسائل التقليدية الجيوديسية والمساحة فإن تعيين إحداثيات المواقع يكون دائما منسوبا إلى نقطة بداية المسح , وتعتمد الدقة الناتجة لإحداثيات المواقع على المسافة بين هذه المواقع ونقطة بداية المسح لذلك فإن النظام الكوني لتحديد المواقع ( GPS ) يتيح مميزات هامة من حيث الدقة وذلك بالمقارنة بالوسائل المساحية التقليدية .

إن علم المساحة الجيوديسية يعتبر أساسا للنظام الكوني لتحديد المواقع ( GPS ) أداة عظمى في المساحة الجيوديسية وهذا يبدو واضحا إذا نظرنا إلى أهداف المساحة الجيوديسية ومنها :

1-إنشاء وصيانة الشبكات الأساسية الجيوديسية المحلية والعالمية ثلاثية الأبعاد على سطح الأرض , مع الأخذ في الأخذ في الاعتبار طبيعة التغير الزمني لهذه الشبكات والذي ينشأ نتيجة لحركة الأرض .
2-قياس وتمثيل الظواهر الديناميكية الأرضية مثل الحركة القطبية وظاهرة المد والجزر وحركة القشرة الأرضية .
3-تعيين مجال الجاذبية الأرضية متضمنة التغيرات المؤقتة .


- نظام إحداثيات النظام الكوني للمواقع ( ( GPS Coordinate System :

على الرغم من أن الأرض قد تبدو كرة منتظمة الشكل عندما تشاهد من الفضاء فإن سطح الأرض بعيد كل البعد عن كونه شكلا منتظما ونتيجة للحقيقة أو البديهية التي تنص على أن النظام الكوني لتحديد المواقع ( GPS ) يجب أن يعطي إحداثيات لأي نقطة على سطح الأرض فإن النظام الكوني لتحديد المواقع ( GPS ) يستخدم نظام إحداثيات جيوديسية مبني على أساس أن شكل الأرض عبارة عن قطع ناقص ( إلبسيود ) أيضا يكون معروفا باسم الاسفرويد والاسفريود مجسم ينشأ عن دوران الالبسيود و( القطع الدوراني الناقص ) حول محوره الأصغر وهو عبارة عن كرة مفلطحة بعض الشيء عند القطبين .
توجد طريقة بديلة للطريقة السابقة تستخدم في تعيين موقع أي نقطة على سطح الأرض وهذه الطريقة تسمى بنظام الإحداثيات المتعامدة ( الإحداثيات الكارتيزية ) حيث تستخدم هذه الطريقة مسافات في اتجاه المحاور المتعامدة ( x,y,z ) تبدأ من نقطة أصل أو مركز الاسفرويد . وهذه هي الطريقة المستخدمة أساسا في النظام الكوني لتحديد المواقع ( GPS ) لتعيين موقع أي نقطة في الفضاء .


- طرق الرصد باستخدام أجهزة الـ GPS:-

عند القيام بالرصد فلا بد من عمل بعض الاستعدادات لذلك فمثلا لا بد من الاستعلام من خلال ما يسمى بالتقويم الفلكي ( Alamanac ) وهو الذي يزود الراصد بعدد الأقمار الصناعية المتاحة في منطقة الرصد وقيم كل من ( PDOP ) و ( GDOP ) والأقمار التي تقع تحت زاوية القناع والتي تحدد من قبل الراصد وهي في غالب التطبيقات 15 درجة . ويستطيع الراصد أن يلغي بعض الأقمار التي تظهر معه عند الرصد خلال مرحلة إجراء الحسابات والتصحيحات النهائية للمواقع حيث أن هناك بعض الأقمار تكون غير مفيدة لقربها من زاوية القناع أو لتأثيرها السيئ على مقدار GDOP .

لقد روعي عند تصميم النظام ( GPS ) من قبل وزارة الدفاع الأمريكية أن يتوفر أكبر عدد من الأقمار للراصد في أي مكان من العالم على مدار 24 ساعة وهذا ما يميز هذا النظام عن النظام القديم ( Doppler ) ومتوفر الآن في بعض المواقع على الشبكة



العنكبوتية مواقع تعطي معلومات عن حالات الأقمار الصناعية بمجرد تزويدها باسم المدينة أو خطوط الطول والعرض للمدينة . وذلك ونظرا لاكتمال عقد الأقمار حيث بلغت الآن 28 قمرا من أقمار الجيل الثاني وأصبح توفرها بكثرة في أي مكان حول العالم .

لم تعد الحاجة ماسة كما كانت من قبل بل أصبح الاستعلام عن طريق التقويم الفلكي ( Alamanac ) مجرد زيادة في الحرص وفقط عند الحاجة إلى الرصد في أوقات محددة ويتم التأكد فقط من قيم ( PDOP ) و ( GDOP ) لتلك الفترة بغية الحصول على نتائج عالية الدقة


وإليك في الصفحات التالية المخرجات التي تحصل عليها عند طلب التقويم الفلكي لمدينة معينة في تاريخ محدد وفي الوقت المحدد كذلك.

- خطوات عمل مشروع في أل :GPS

أولا قمنا بعمل تخطيط للعمل في المشروع المراد تنفيذه ونقوم بمعرفة أل PDOP ومعرفة أفضل الأوقات للعمل في مشروع أل GPS.

ثانيا قمنا بعمل ضبط للجهاز وذلك بتحديد المرجع المراد اتخاذه لهذا المشروع حيث تم اختيار WGS84 وهو مرجع عالمي معتمد في اغلب المشاريع نحدد كذالك نوع الإحداثيات ووحدات القياس المراد استخدامها وزاوية الرؤية المتاحة في الموقع والزمن والتاريخ .


ثالثا ذهبنا للحقل أو ميدان العمل المراد رصد النقاط فيه حيث تم تحدد النقطة المرجعية فقمنا بالتمركز عليها بالجهاز الرئيسي ثم ضبطنا الجهاز وتم اختيار طريقة الرصد للنقاط المراد رصدها وتم ذلك بطريقتين Rapid static وفيها يتم تثبيت اللاقط على كل نقطه نريد رصدها مده تتجاوز 10 دقائق مع العلم إنه كلما زاد وقت الانتظار في النقاط زادت الدقة ومن ثم ننتقل للنقطة التالية وخلال الانتقال نقوم بفصل التيار الكهربائي ولقد تم


بهذه الطريقة عمل الرصد لعدد من النقاط Kinematics وفي هذه الطريقة قمنا بأخذ المعطيات بدون توقف اللاقط في حركته وبواسطة يتم تحديد مسار للمشروع وخط السير فيه . وبعد ذلك نقوم بالعمل على المشروع داخل المعمل على برنامج خاص ونعالج النتائج .
وعند العمل بطريقة Real time يقوم جهاز reference باستقبال اشارات الأقمار الصناعية ومعالجتها ثم ارسال هذه البيانات الى الوحدة المتحركة rover ومن خلاله يتم حساب الإحداثيات المرصودة تبعا لنفس المكان الموجود عليه reference .