أجهزة المساحة: أنواعها واستخداماتها

شريط القياس

يعتبر شريط القياس (بالإنجليزية: Tape Measure) أداة قياس أساسية تُستخدم في مجالات البناء وأعمال الصيانة والقياسات المتنوعة. يهدف هذا الشريط إلى تحديد طول جسم معين أو المسافة بين جسمين. يأتي شريط القياس على شكل لفة داخل علبة، ويتميز بوجود قراءات واضحة بوحدات المتر والسنتيمتر والملليمتر. يتوفر الشريط بأطوال مختلفة لتلبية احتياجات مجموعة متنوعة من الأعمال دون تعقيد، ويتميز بسهولة الاستخدام والأمان. تحتوي نهاية الشريط على مشبك يسمح للمستخدم بتثبيته في أحد الأطراف، مما يسهل عملية السحب حتى الوصول إلى الطرف الآخر لأخذ القياسات المطلوبة.

استخدامات شريط القياس

تتعدد استخدامات شريط القياس في قياس المسافات والمساحات، وتختلف حسب نوع الشريط كما يلي:

جهاز قياس بطول 1.8 متر تقريبًا: يُخزن في علبة بلاستيكية قوية ويستخدم عادةً في المنازل لأغراض بسيطة، مثل قياس الأبعاد عند صنع قطع الأثاث.
جهاز قياس بطول 3.3 متر تقريبًا: يأتي في علبة معدنية صلبة، وهو مثالي للاستخدام في مواقع العمل بفضل قوته وقدرته على تحمل الصدمات.
أشرطة قياس أطول: تعرف بشريط قابل للتمديد لمسافات طويلة دون انحناء، وتستخدم في التطبيقات الصناعية والمهنية لتحقيق مهام أكبر.

بوصلة المساح

تُعتبر بوصلة المساح (بالإنجليزية: Surveyor’s compass) أداة دقيقة تستخدم لقياس الاتجاهات الأفقية أثناء عمليات المسح، وي requiresت تثبيتها على قاعدة ثلاثية الأرجل لضمان الدقة. تتكون من إبرة رفيعة وطويلة مصنوعة من الفولاذ الممغنط، مثبتة على محور مخروطي في مركز البوصلة. تشير الإبرة إلى اتجاه الشمال بينما تشير النهاية الأخرى إلى الجنوب، وتظل ثابتة أثناء القياس. تحتوي على دائرتين متدرجتين تدوران حول المحور الرأسي وفقًا لخط الرؤية.

استخدامات بوصلة المساح

تستخدم بوصلة المساح في قياس الزوايا الأفقية وتحديد اتجاه خط الرؤية، ويتم استخدامها حسب الخطوات التالية:

تثبيت البوصلة في المركز فوق المنطقة المراد تحديد زواياها، مع التأكد من استقرار الأرجل الثلاثة.
تسوية البوصلة والتحقق من استقامة الدائرة المتحركة.
إتمام عملية الضبط المؤقت للبوصلة.

جهاز الميزان

جهاز الميزان (بالإنجليزية: Dumpy Level Survey) هو أداة تستخدم لتسوية القياسات وتحتوي على أنبوب تلسكوبي مثبت بإحكام بين حاملين على شكل مثلث. يتميز الجهاز بسهولة الاستخدام وبساطة أجزائه مما يعني أنه لا يحتاج إلى صيانة متكررة. يتطلب الجهاز وجود قاعدة ثلاثية الأرجل لضمان دقة قياساته حيث يجب أن يكون مستوى العين وأفقيًا عبر تثبيته باستخدام البراغي المناسبة. يمكن للمستخدم أخذ القراءة عبر خاصية الرؤية في الجهاز.

استخدامات جهاز الميزان

يحظى جهاز الميزان بأهمية كبيرة في مجالات الهندسة المدنية لإتمام القياسات على الأرض، كما أن تكلفته المعقولة وسهولة المحافظة على مستوى ثباته تجعله مفضلًا. من أبرز استخداماته:

يُستخدم في مواقع مسح الأراضي للتعرف على الارتفاعات والمسافات النسبية.
تحديد المسافات بين مواقع أرضية متفاوتة.
قياس الزوايا الأفقية، حيث لا يمكن استخدامه لقياسات زوايا دقيقة.
إمكانية العمل على مختلف أنواع الأراضي.

جهاز الثيودوليت

ينقسم جهاز الثيودوليت (بالإنجليزية: Theodolites) إلى نوعين: رقمي وغير رقمي، ويُعرف أيضًا بجهاز المزاواة. يتضمن الجهاز الرقمي تليسكوبًا مثبتًا على قاعدة مع شاشة إلكترونية تظهر الزوايا الأفقية والعمودية، مما يجعله دقيقًا. يتطلب استخدامه تثبيتًا على حامل ثلاثي الأرجل على مستوى النظر، قياس المسافات بين الجهاز والأرض، وضبط الجهاز بدقة لتوجيهه نحو النقطة المراد قياسها.

استخدامات جهاز الثيودوليت

يُعتبر جهاز الثيودوليت أداة رئيسية في عمليات المسح. ويستخدم في مجالات متعددة مثل:

الأرصاد الجوية.
تقنيات إطلاق الصواريخ.
الهندسة المدنية، حيث يُستخدم لتحديد:
- الزوايا الأفقية.
- الزوايا العمودية.
- قياس الزاوية الأفقية.
- المدى.
- التسوية.
- المسافة البصرية.
رسم الخرائط الخاصة بالأنشطة الرياضية مثل: المشي، التزلج، صيد الحيوانات، وصيد الأسماك.
مسح الأراضي وتحديد الحدود وخطوط الملكية.
تقييم مستوى الأرض واستخدام القياسات أثناء عمليات البناء.
الملاحة التكتيكية في العمليات العسكرية.
تصميم وتركيب الألواح الشمسية على أسطح المباني.

جهاز المحطة المتكاملة

جهاز المحطة المتكاملة (بالإنجليزية: Total Station) هو أداة تستخدم في أنشطة البناء والمسح، حيث يقيس الزوايا الأفقية والعمودية والمسافات عبر حساب الميل بينه وبين نقطة محددة. يتميز الجهاز بوجود عداد مسافة إلكتروني ومعالج دقيق، ومخزن لتجميع البيانات. ويعرف بدقته وسهولة استخدامه، كما يوفر نتائج سريعة ويجمع بين السرعة والكفاءة.

استخدامات جهاز المحطة المتكاملة

يشمل جهاز المحطة المتكاملة العديد من الاستخدامات:

تقدير المسافات باستخدام الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث من الجهاز وتنعكس عن الجسم المراد قياسه، مع تحويل هذه الإشارة إلى معلومات مفهومة.
قياس الزوايا بين نقطتين.
التأكد من مسح الأراضي قبل بدء أعمال الحفر.
رسم المخططات الخرائطية لأغراض الهندسة المدنية والبناء.

معدات مسح GPS

تستخدم معدات مسح GPS تقنية تحديد المواقع العالمية للحصول على قراءات دقيقة. نظام تحديد المواقع العالمي ينتمي إلى تقنيات الملاحة التي تعتمد على الأقمار الصناعية، وقد تم استخدامه في البداية لأغراض عسكرية. ومع التقدم في التقنية، أصبح جزءًا من التطبيقات التجارية والشخصية. تتصل هذه الأجهزة الموائمة مع الأقمار الصناعية لتلقي البيانات وتسجيل الوقت والمسافة، ويتم إجراؤها على معلومات خطوط الطول والعرض، مما يسهل قياس المواقع مع التحركات.

دخلت معدات مسح GPS في العديد من التطبيقات، بما في ذلك المسح التكنولوجي. ومع ذلك، هذه الأجهزة تُعتبر معقدة ومكلفة بعض الشيء. يقوم المساح بجمع المعلومات على جهاز كمبيوتر لعرضها بشكل بيانات جغرافية، مما يمنح مرونة ودقة في النتائج، وكذلك إمكانية الربط مع الهواتف الذكية عبر تطبيقات مصممة خاصة.

استخدامات معدات مسح GPS

تتضمن أبرز استخدامات معدات مسح GPS ما يلي:

تُستخدم في رسم الخرائط التي تتطلب تحديد مواقع خطوط الطول والعرض، لكن لا تعتمد على قياس الزوايا والمسافات، مما يجعلها أقل فعالية في بعض الأحيان مقارنة بالأجهزة الأخرى ذات التكلفة الأقل.
إنشاء مواقع تجارية بناءً على نماذج دقيقة لتحسين الكفاءة.
تنظيم أعمال الطرق لضمان استخدام الموارد بشكل صحيح وزيادة الفعالية.

لا تقتصر أدوات القياس الهندسية في مجال الهندسة المدنية على جهاز واحد، بل تم تصميم العديد من الأجهزة التي تؤدي وظائف محددة قد تتشابه، لكنها تختلف في بعض الميزات وفي القياسات التي تقدمها. وتواصل هذه الأجهزة تطورها لتناسب المزيد من الاستخدامات، بما في ذلك التقنيات الفضائية لتسهيل القياسات البعيدة.

يعتمد المهندسون المدنيون في تصميم المنازل والمباني ومراكز الخدمات الصحية على مجموعة من المعدات لقياس المسافات والزوايا وتحديد الاتجاهات قبل الشروع في التنفيذ. هذه الإجراءات تساعد في تجنب الأخطاء ومعرفة متطلبات المشروع وميزانيته بدقة، مما يساعد على تحقيق أفضل النتائج.