نقشه UTM
UTM مخفف Universal Transverse Mercator، یک سیستم شبکه ای و مختصات صفحه ای است، این سیستم بر اساس طرح نقشه ای که از روی آن ساختهشده است نامگذاری می شود.
(Transverse Mercator). سیستم یو تی ام شامل ۶۰ منطقه است و زمین را به ۶۰ قاچ تقسیم می کند که عرض هر یک از این قاچ یا قسمت ها ۶ درجه طول جغرافیایی است.
این مناطق با استفاده از اعداد از ۱ تا ۶۰ شمارهگذاری می شوند. این قسمت ها از ۱۸۰ درجه طول شروع و به سمت شرق افزایش می یابند.
در این مقاله یا کاملیما همراه باشید.
فهرست مطالب
-
نقشه UTM چیست؟
-
تهیه نقشه UTM
-
نحوه کار یو تی ام Universal Transverse Mercator (UTM)
-
بهترین شرکت های تهیه نقشه utm در ایران
-
معرفی سیستم یو تی ام
-
مفاهیم اساسی Universal Transverse Mercator (UTM) و نقشه utm
-
محدودیت های سیستم نقشه utm
-
فرافکنی عرضی در نقشه برداری یو تی ام
-
UTM Zone منطقه ی یوتی ام در نقشه utm چیست؟
-
مناطق UTM نباید با هم ترکیب شوند
-
نکات مهم در مورد نقشه برداری یو تی ام
-
مرکاتور استاندارد (یا عادی) و مرکاتور عرضی نقشه utm
-
جانمایی پلاک ثبتی چیست؟
-
پیش بینی مختصات UTM
نقشه UTM چیست؟
پروجکشن جهانی عرضی مرکاتور (UTM) یک سیستم ژئودزیکی جهانی از پیش بینی نقشه است که زمین را به عنوان یک بیضی کامل در نظر می گیرد. اولین بار توسط ارتش ایالات متحده در دهه 1940 برای ساده سازی ناوبری زمینی ابداع شد.
این یک سیستم شبکه ای است که جهان را به 60 نوار (به نام “طرح UTM”) تقسیم می کند که با خطوطی که به شمال واقعی اشاره می کنند با مناطق شبکه ای جداگانه برای شمال و جنوب استوا تقسیم می شود که در مجموع 120 منطقه UTM را در سراسر جهان ارائه می دهد. این سیستم برای اختصاص مختصات به مکان های روی سطح زمین، با استفاده از هر منطقه به عنوان مبنایی برای مقادیر مختصات استفاده می شود.
هر منطقه UTM از 1 تا 60 شماره گذاری شده است که از 180 درجه طول جغرافیایی شروع می شود و به سمت شرق افزایش می یابد. هر منطقه شامل 6 درجه طول جغرافیایی و دارای یک نصف النهار مرکزی تعیین شده است.
در هر منطقه شبکه UTM، مختصات بر حسب متر به عنوان “شمال” و “شرق” اندازه گیری می شود. مقادیر شمال با اندازه گیری به سمت شمال از صفر (در استوا) گرفته می شود.
هر منطقه همچنین دارای یک نصف النهار مرکزی با ارزش شرقی 500000 متر است. برای مثال، منطقه 20 از 66 درجه غربی تا 60 درجه غربی گستره دارد و نصف النهار مرکزی آن 63 درجه غربی است. اگر موقعیت شما در 10 متری شرق این نصف النهار مرکزی است، در این صورت شما 500020 متر شرق دارید. شمال 3،502،000 متری به این معنی است که شما در این چند متر شمال خط استوا هستید.
بسیاری از کوهنوردان هنگام استفاده از نقشه های توپوگرافی سری 7.5 دقیقه ای – که همگی دارای علامت های 1000 متری شبکه UTM هستند – به دلیل سادگی درجات اعشاری، ترجیح می دهند از UTM بیش از مختصات طول و عرض جغرافیایی استفاده کنند.
تهیه نقشه UTM
نقشه UTM بر اساس یک سیستم مختصات جهانی تهیه می شود که هر نقطه از کره زمین مختصات منحصربهفرد خودش را دارد. درواقع با تعیین مختصات یو تی ام گوشه های یک ملک، موقعیت آن با دقت خیلی زیاد در حد سانتیمتر و بهطور منحصربهفرد روی کره زمین تثبیت می شود.
سیستم مختصات Universal Transverse Mercator توسط سپاه مهندسین ارتش ایالاتمتحده در دهه ۱۹۴۰ ساخته شد. در واقع ارتش برای مکانیابی نقاط روی زمین از سیستم UTM استفاده می کند که سیستم مرجع شبکه نظامی (MGRS) نامیده می شود.
کیو آر کد (QR CODE) چیست؟ نحوه ساخت رایگان کیو آر کد_ انواع QR_نحوه استفاده
نحوه کار یو تی ام Universal Transverse Mercator (UTM)
امروزه یکی از رایجترین نقشه ها برای پیشبینی و نقشهبرداری است؛ اما Universal Transverse Mercator چگونه کار می کند؟
طرح آشنای مرکاتور که در بسیاری از نقشه های جهان به کار رفته است، یک طرح استوانه ای است، به این معنی که کره زمین توسط یک استوانه خیالی، محاصره می شود و زمین بر روی استوانه قرار می گیرد. بر خلاف بسیاری از متون جغرافیایی، طرح ریزی نتیجه ای نیست که از قرار دادن نوری در مرکز زمین و بیرون آمدن آن روی سطح استوانه حاصل شود. (این طرح به نام gnomonic استوانه ای، منجر به تحریف شدید در مناطق قطبی می شود و در واقع هیچ کاربرد عملی ندارد.) اصطلاح “طرح ریزی نقشه” در واقع به معنای هر تغییر ریاضی کره زمین بر روی سطح دیگر است.
فرافکنی مرکاتور یک برآمدگی کاملاً مطابق است، به این معنی که زاویه ها و اشکال کوچک روی کره زمین همان زاویه ها یا اشکال مشابه روی نقشه هستند.
بهترین شرکت های تهیه نقشه utm در ایران
مثلاً گرینلند روی نقشه مرکاتور به اندازه آمریکای جنوبی به نظر میرسد، گرچه در واقع فقط ۱/۸ مساحت دارد. با این حال، قسمت کوچکی از سواحل گرینلند (درواقع هر منطقه کوچکی) بر روی نقشه همان شکل زمین را دارد.
از آنجا که طرح ریزی Transverse Mercator در مناطق باریک بسیار دقیق است، پایه ای برای یک سیستم مختصات جهانی به نام Universal Transverse Mercator System یا UTM System شده است.
بر اساس سیستم نقشهکشی یو تی ام کره زمین به مناطق طولی باریک تقسیم می شود که بر روی یک طرح افقی مرکاتور پیشبینی می شوند. این طرح به صورت یک شبکه طرحریزی ساختهشده است و برای تعیین مکان از آن استفاده می شود.
وجه مثبت سیستم شبکه این است که، از آنجا که شبکه مستطیل و اعشاری است، استفاده از آن بسیار راحتتر از طول و عرض جغرافیایی است. نکته منفی این است که، بر خلاف طول و عرض جغرافیایی، هیچ راهی برای تعیین مکان شبکه به طور مستقل وجود ندارد.
مقیاس در امتداد نصف النهار مرکزی هر منطقه ۹۹۹۶/۰ مقیاس واقعی است. مقیاس واقعی در حدود ۱۸۰ کیلومتری شرق و غرب نصفالنهار مرکزی رخ میدهد.
معرفی سیستم یو تی ام
سیستم مختصات جغرافیایی Universal Transverse Mercator (UTM) با استفاده از یک سیستم مختصات دکارتی دو بعدی موقعیت هایی را در سطح زمین به صورت افقی ارائه میدهد. در واقع برای شناسایی مکان های روی زمین مستقل از موقعیت عمودی عمل میکند، اما از چند لحاظ با روش سنتی طول و عرض جغرافیایی متفاوت است.
سیستم UTM یک پیش بینی نقشهی واحد نیست. این سیستم زمین را به شصت ناحیه تقسیم میکند که هر یک از آن ها یک طول باند شش درجه دارد و از یک طرح افقی عرضی مرکاتور در هر منطقه استفاده میکند.
در دهه ۱۹۴۰ این سیستم بر اساس مدل بیضوی زمین ساخته شده بود. برای مناطق درون ایالات متحده از بیضوی کلارک استفاده شد. برای سایر مناطق باقیمانده زمین، از جمله هاوایی، از بیضی بینالمللی استفاده شد. اکنون بیضی WGS84 برای مدلسازی زمین در سیستم مختصات UTM استفاده می شود، به این معنی که قسمت شمالی فعلی UTM در یک نقطه مشخص، می تواند ۲۰۰+ متر متفاوت از مدل قدیمی باشد.
پیش از توسعه سیستم مختصات جهانی عرضی، چندین کشور اروپایی با نقشه برداری از قلمرو خود در طول دوره جنگ، کاربرد نقشههای همگن مبتنی بر شبکه را نشان دادند. محاسبه فاصله بین دو نقطه بر روی این نقشه ها می تواند در مزرعه (با استفاده از قضیه فیثاغورث) با سهولت بیشتری با استفاده از فرمول های مثلثاتی مورد نیاز در سیستم عرض و طول جغرافیایی مبتنی بر گریتول انجام شود.
در سال های پس از جنگ، این مفاهیم به سیستم مختصات جهانی عرضی مرکور / جهانی قطبی استریوگرافی (UTM / UPS) که یک سیستم نقشهبرداری مبتنی بر شبکه است، گسترش یافت.
برآمدگی عرضی مرکاتور نوعی طرح ریزی مرکاتور است که در ابتدا توسط جغرافیدان و نقشهبردار فنلاندی Gerardus Mercator در سال ۱۵۷۰ ساختهشده است. این نوع نقشه برداری مطابق شکل محل است، بنابراین زاویه ها را حفظ می کند و شکل را تقریبی ارائه می دهد اما فاصله و مساحت را تحریف می کند. UTM شامل مقیاس گذاری غیرخطی در هر دو بخش Easting و Northing است.
مفاهیم اساسی Universal Transverse Mercator (UTM) و نقشه utm
سیستم یو تی ام با استفاده از ۶۰ ناحیه استاندارد از پیش تعریف شده برای تأمین پارامترها، طرح ریزی Transverse Mercator را برای نقشه برداری از جهان اعمال می کند. مناطق یو تی ام شش درجه عرض دارند. هر منطقه در یک نوع شمالی و جنوبی وجود دارد.
جهان عرضی مرکاتور
پیش بینی های نیمکره شمالی برای سیستم UTM متشکل از ۱۲۰ منطقه (۶۰ منطقه مختلف با انواع شمال و جنوب از هر یک). در اصل برای استفاده نظامی توسعه یافته است و اکنون به طور گسترده ای در نقشهبرداری مناطق مورد استفاده قرار می گیرد.
اگر Windows 10 را روی کامپیوتر خود دارید! از این 8 نرم افزار ویندوز 10 غافل نشوید
محدودیت های سیستم نقشه utm
-
دقت هر طرح Transverse Mercator از نصفالنهار مرکزی کاهش می یابد.
بنابراین، اکیداً توصیه می شود هنگام استفاده از پیشبینی جهانی عرضی مرکاتور، طول منطقه پیش بینی شده را به +/- ۶ درجه از نصف النهار مرکزی محدود کنید.
-
هر منطقه UTM یک پروجکشن متفاوت است.
طرح مرکاتور نقشه جهان را بر روی استوانه ای قرار می دهد که حلقه مرکزی آن استوای زمین است.
در نزدیکی خط استوا، طرح Mercator اعوجاج کمی ایجاد می کند. هر چه از استوا دور تر می شویم اعوجاج بسیار زیاد می شود. این کارایی طرح ریزی، مرکاتور را به مناطق نزدیک خط استوا محدود می کند.
این محدودیت بزرگی است زیرا بیشتر مکان هایی که مردم زندگی می کنند (و بنابراین بیشتر مناطقی که در آن ها نقشه کشیده می شود) نه در امتداد خط استوا بلکه در امتداد مسیرهای شمالی-جنوبی مانند آمریکای شمالی به آمریکای جنوبی واقع شده اند.
فرافکنی عرضی در نقشه برداری یو تی ام
چرخش استوانه ای طرح مرکاتور به گونه ای است که به جای خط استوا در امتداد یک نصف النهار (خط طول) با زمین مماس شود، نتیجه آن چیزی است که به آن فرافکنی عرضی می گویند. اگر ما یک طرح Transverse Mercator ایجاد کنیم که یک نصف النهار به عنوان حلقه مرکزی استوانه داشته باشد، می توانیم نقشه های محلی را در هر نقطه از خط مماس شمال و جنوب ایجاد کنیم.
اگر نقشه ها به ناحیه عمودی و نازک نزدیک نصف النهار مماس محدود شوند، نسبتاً عاری از اعوجاج خواهند بود.
مسئله این است که هر طرح ترانس ورس مرکاتور ایجاد شده با انتخاب هر یک از نصف النهارها به عنوان یک خط مماس، فقط در نزدیکی آن نصف النهار مفید است.
اگر یک خط شمال-جنوب را انتخاب کنیم، می توانیم از اسکاندیناوی تا طول آفریقا نقشه تهیه کنیم، اما هر نقشه ای که از این پیش بینی در آمریکای شمالی و جنوبی استفاده کند، ناامیدانه تحریف خواهد شد.
شرق و شمال کاذب چیست؟
به جای استفاده از مختصات طول و عرض جغرافیایی ، هر منطقه UTM با عرض 6 درجه دارای نصف النهار مرکزی 500000 متر است . این نصف النهار مرکزی یک مقدار دلخواه مناسب برای اجتناب از هر گونه مختصات شرقی منفی است. تمام مقادیر شرقی شرق و غرب نصف النهار مرکزی مثبت خواهد بود.
اگر در نیمکره شمالی هستید، خط استوا دارای مقدار شمالی 0 متر است.
در نیمکره جنوبی، خط استوا از 10000000 متر شروع می شود. این به این دلیل است که تمام مقادیر جنوب استوا مثبت خواهند بود. این “شمال نادرست” نامیده می شود زیرا مختصات y در منطقه جغرافیایی جنوبی از مقادیر منفی جلوگیری می کند.
کدام یک از برنامه های تلگرام و واتساپ بهتر است؟ مقایسه دو پیام رسان محبوب و کاربردی
نصف النهار مرکزی
در کدام منطقه UTM زندگی می کنید؟ زیرا برای مشخص کردن موقعیت یک نقطه روی زمین در آن منطقه UTM خاص، به درک عمیقتری نیاز دارید.
به عنوان مثال، UTM Zone 17S از شمال کاذب استفاده می کند که خط استوا از 10 میلیون شروع می شود. NAD 1983 UTM Zone 18N دارای استوا از صفر متر است.
اگر مجموعه ای از مختصات UTM دارید، باید از قبل بدانید که در کدام منطقه قرار دارد. به این دلیل که نصف النهار مرکزی در هر زون 500000 متر اختصاص دارد.
UTM Zone منطقه ی یوتی ام در نقشه utm چیست؟
سیستم جهانی پیش بینی های عرضی مرکاتور با تعریف ۶۰ پیش بینی مختلف استاندارد با این مسئله سرو کار دارد، هر یک از آن ها یک طرح ریزی متقاطع عرضی متفاوت است که برای استفاده از نصف النهار دیگری به عنوان خط مرکزی مماس، کمی چرخانده شده است. هر خط میانی مختلف یک منطقه UTM را تعریف می کند. “UTM Zone” روشی مختصر برای نامگذاری یک طرح ریزی خاص و متفاوت است که متشکل از یک طرح Transverse Mercator با استفاده از یک نصف النهار متفاوت به عنوان خط مرکزی است.
مراحل (۶ درجه در هر مرحله) UTM اطمینان می دهد که تمام نقاط روی زمین در ۳ درجه از خط مرکزی در یکی از ۶۰ پیش بینی استوانه ای قرار دارند.
برای نقشه برداری از هر نقطه روی زمین، خط میانی منطقه UTM که نزدیک به آن است را انتخاب می کند و سپس با استفاده از طرح استوانه ای “UTM Zone” نقشه می سازد.
مناطق UTM نباید با هم ترکیب شوند
مهندسان نقشه کشی و تمام افراد تازه وارد در UTM معمولاً نمی دانند که هر منطقه UTM در واقع یک طرح متفاوت با استفاده از یک سیستم مختصات متفاوت است.
بنابراین کاربران جدید UTM به طور مكرر سعی می كنند نقشه های مختلف ایجاد شده در مناطق مختلف UTM را در یك نقشه “تركیب كنند” با این انتظار كه نقشه تركیبی تمام اشیا را با اعوجاج كم مانند نقشه های اصلی نشان می دهد.
عامل تحریک کننده اغلب میل به ایجاد یک نقشه با محوریت یک منطقه مورد نظر است که چندین منطقه UTM را در بر می گیرد یا بین دو منطقه قرار دارد. چنین افرادی در نظر نمی گیرند که UTM یک سیستم ذاتاً انعطاف ناپذیر است. در واقع، سیستم UTM فرض می کند که اشیا و موارد موجود در نقشه از مناطق مختلف هرگز در یک نقشه با هم دیده نمی شوند.
ترکیب اشیا از مناطق مختلف UTM در نقشه ای که فقط با استفاده از یکی از آن مناطق UTM پیش بینی شده است، منجر به ایجاد تحریف در مکان ها و اشکال اشیایی می شود که از یک نقشه منطقه متفاوت منشا گرفته اند.
اشکال جغرافیایی که در یک طرح افقی مرکاتور متمرکز بر یک خط منطقه UTM داده شده خوب به نظر می رسند، در صورت نمایش در یک طرح UTM متمرکز بر یک خط منطقه متفاوت، بسیار مخدوش خواهند شد.
معرفی بهترین برنامه ویرایش عکس اندروید گوشی برای افراد مبتدی و حرفه ای
نکات مهم در مورد نقشه برداری یو تی ام
به یاد داشته باشید، اگرچه هیچ فرافکنی برای همه موارد مناسب نیست اما برای برخی از پیش بینی ها و کاربرد های خاص از بقیه ی روش ها بهتر جواب می دهد. UTM برای نقشه برداری از اشیا در یک منطقه همزمان طراحی شده است. توجه کنید که اگر نیاز هست اشیا از چندین منطقه با هم روی یک نقشه نشان داده شوند، این نوع نقشه برداری انتخاب بسیار بدی است.
نسخه نقشه برداری عرضی به طور گسترده ای در سیستم های نقشه برداری ملی و بین المللی در سراسر جهان، از جمله UTM استفاده می شود. وقتی مرکاتور عرضی با یک داده ژئودتیکی مناسب جفت می شود، دقت بالایی را در مناطق کمتر از چند درجه در شرق و غرب ارائه می دهد.
مرکاتور استاندارد (یا عادی) و مرکاتور عرضی نقشه utm
مرکاتور استاندارد (یا عادی) و مرکاتور عرضی دو جنبه مختلف از ساختار ریاضی یکسان هستند. به دلیل پایه مشترک ، مرکاتور عرضی صفات زیادی را از مرکاتور طبیعی به ارث می برد:
-
هر دو پیش بینی استوانه ای هستند: برای مرکاتور عادی ، محور استوانه با محور قطبی و خط مماس با خط استوا منطبق است. برای مرکاتور عرضی ، محور استوانه در صفحه استوایی قرار دارد و خط مماس هر نصف النهار انتخاب شده است ، در نتیجه نصف النهار مرکزی تعیین می شود.
-
هر دو پیش بینی ممکن است به فرم های مجزا تغییر یابد ، این بدان معنی است که مقیاس کاهش یافته است به طوری که استوانه از طریق کره زمین برش می خورد.
-
هر دو مدل در نسخه های کروی و بیضی وجود دارند.
-
هر دو پیش بینی مطابق هم هستند ، به طوری که مقیاس نقطه ، مستقل از جهت است و اشکال محلی به خوبی حفظ می شوند.
-
هر دو پیش بینی دارای خط مقطع ثابت هستند (خط استوا برای مرکاتور استاندارد و نصف النهار مرکزی برای عرض).
از آنجا که نصف النهار مرکزی Mercator عرضی را می توان به دلخواه انتخاب کرد ، از آن برای ساختن نقشه های بسیار دقیق (با عرض باریک) در هر نقطه از کره زمین استفاده می شود. شکل بیضی و منحصر به فرد Mercator عرضی بیشترین کاربرد را در بین تمام پیش بینی ها برای نقشه های دقیق در مقیاس بزرگ دارد.
جانمایی پلاک ثبتی چیست؟
جانمایی پلاک ثبتی یعنی تعیین محل دقیق یک سند ملکی روی زمین؛ یعنی اینکه بررسی و تائید گردد که پلاک ثبتی درجشده روی سند متعلق به همان قطعه ای است که ارائهشده است.
این عملیات که از عملیات پیچیده ثبتی هست به ما کمک می کند تا محل و حدود ثبتی یک پلاک ثبتی که در اسناد و مدارک ملکی آمده است را بر روی نقشه یو تی ام UTM وضع موجود زمین در محل ملک پیاده نماییم و مشخص گردد که در وضعیت فعلی ملک تصرفشده یا نه و آیا ساختمان یا سازه ای در محل ملک احداث گردیده یا خیر.
جالب ترین روش های گرفتن اسکرین شات آیفون و معرفی برنامه ویرایش Screenshot
با توجه به اینکه هیچگونه نظمی در اختصاص پلاک ثبتی به ملک های یک منطقه وجود ندارد و ممکن است دو پلاک ثبتی متوالی کیلومترها روی زمین باهم فاصله داشته باشند لذا هیچ شخصی غیر از کارشناس رسمی نقشهبرداری و امور ثبتی توانایی و تخصص تشخیص محل ملک را ندارد و در تعیین محل ملک نباید به صحبت های مشاورین املاک و قدیمی های یک منطقه اعتنا نمود.
پیش بینی مختصات UTM
پیش بینی ها برای نشان دادن یک شی در یک صفحه استفاده می شوند. در اینجا نیز از هندسه و محور دکارتی استفاده می شود. هر کاربری دارای طول جغرافیایی 6 درجه است و یک نصف النهار مرکزی در طول جغرافیایی 3 درجه وجود دارد که آن را به دو قسمت مساوی تقسیم می کند و برای طرح UTM استفاده می شود. برای دقت بیشتر، می دانیم که هر منطقه بر موازی مبدا در استوا تقسیم می شود. این موازی با مبدا، آن را بر اساس نیمکره ها به دو قسمت مساوی تقسیم می کند. می دانیم که سیاره ما دارای نیمکره شمالی و نیمکره جنوبی تقسیم بر خط استوا است.
این نصف النهار مرکزی و استوا آن هایی هستند که دو محور دکارتی را روی دوک برای قرار دادن یک نقطه در کل سطح آن ایجاد می کنند. اگر بخواهیم همه این ها را از یک صفحه تجسم کنیم، می بینیم که نصف النهار مرکزی منطقه، محور X است در حالی که استوا، محور Y است.
بنابراین، محور X مبدأ خود را از نصف النهار مرکزی منطقه خواهد داشت و دارای مقدار 500000 است. این مقدار با رفتن به سمت غرب کاهش می یابد و زمانی که به سمت شرق می رویم افزایش می یابد. به این ترتیب، این مقادیر ایجاد شده است تا بتوان همیشه مقادیر مثبت محور X را داشت.
محور Y منشا آن در اکوادور است، اما این کار را به روشی خاص انجام می دهد. بر خلاف محور دیگر، در نیمکره شمالی استوا مقدار 0 را خواهد داشت که به سمت شمال افزایش می یابد تا زمانی که در قطب شمال به مقدار 10000000 برسد. از سوی دیگر، نیمکره جنوبی دارای ارزش 10000000 خواهد بود و به سمت جنوب رشد می کند تا زمانی که در قطب جنوب به مقدار 0 برسد. این مقادیر به این صورت تنظیم شده اند تا همیشه مقادیر محور Y مثبت داشته باشند.
سخن آخر
ما در این مقاله تلاش کردیم که شما را با نقشه یو تی ام آشنا کنیم. امیدواریم که اطلاعات مورد نیاز خود را با خواندن این مقاله به طور کامل به دست آورده باشید.
ممنون که همراه کاملیما بودید.
شما اطلاعات دیگری درباره نقشه برداری یو تی ام در اختیار دارید؟ از نظرات خود برای ما بنویسید.
منبع:
کاملیما