از نقشه‌های کاغذی تا پهپادهای هوشمند؛ روایت فناوری‌های ایرانی از آسمان تا اعماق آب

با فرارسیدن ۷ خرداد، روز ملی نقشه‌برداری، از دانشی گرامی داشته می‌شود که زیرساخت بی‌بدیل توسعه، مدیریت منابع و برنامه‌ریزی‌های کلان کشور است؛ علمی دقیق که زمین را می‌سنجد، آینده را ترسیم می‌کند و مسیر پیشرفت را نشان می‌دهد.

کد خبر: ۸۰۸۱۱۸

تاریخ: ۰۷ خرداد ۱۴۰۴ - ۰۲:۰۲

به گزارش ایران اکونومیست، هر سال با فرارسیدن ۷ خرداد سالروز تاسیس سازمان نقشه‌برداری، جامعه مهندسان و متخصصان حوزه ژئوماتیک، این روز را به نام «روز نقشه‌برداری گرامی می‌دارند؛ روزی برای پاسداشت دانشی که زیرساخت همه برنامه‌ریزی‌های فضایی، توسعه شهری، مدیریت منابع طبیعی و پروژه‌های عمرانی است. نقشه‌برداری، فراتر از ترسیم خطوط روی کاغذ یا نقشه‌های دیجیتال، هنری دقیق و علمی پیشرفته است که جهان پیرامون ما را اندازه‌گیری، مدل‌سازی و تفسیر می‌کند.

در عصری که «داده‌های مکانی» به یکی از حیاتی‌ترین دارایی‌های جوامع تبدیل شده‌اند، نقش نقشه‌برداران تنها در اندازه‌گیری زمین خلاصه نمی‌شود؛ آنها دیده‌بانانی هستند که با فناوری‌های نوین، تغییرات محیطی را رصد می‌کنند، زیرساخت‌ها را طراحی می‌کنند، مرزها را دقیق می‌سنجند و برای آینده‌ای پایدار نقشه می‌کشند.

روز نقشه‌برداری، فرصتی است برای آشنایی با اهمیت این علم بنیادی، ارج نهادن به تلاش متخصصان آن و یادآوری این نکته که جهان بدون نقشه‌برداری، دنیایی مبهم، نامنظم و بدون جهت خواهد بود.

نقشه‌برداری علمی است که به تعیین موقعیت، اندازه‌گیری و تحلیل عوارض سطح زمین و ایجاد نقشه‌های دقیق از مناطق مختلف می‌پردازد. این علم، پایه و اساس بسیاری از پروژه‌های ملی و بین‌المللی در حوزه‌های مهندسی عمران و راه‌سازی، شهرسازی و مدیریت زمین، منابع طبیعی و محیط زیست، زمین‌شناسی و مخاطرات طبیعی، کشاورزی دقیق، سامانه‌های اطلاعات مکانی (GIS) و پروژه‌های فضایی و ژئودزی است.

سازمان نقشه‌برداری کشور نهادی دولتی است که مسئولیت تولید و به‌روزرسانی نقشه‌ها، مدل‌های ارتفاعی، اطلاعات مکانی پایه و داده‌های ژئودتیکی کشور را برعهده دارد. این سازمان تاکنون با شعارها و محورهایی چون «نقشه‌برداری؛ زیربنای توسعه پایدار»، «نقشه‌برداری برای آینده هوشمند»، «اطلاعات مکانی برای ایران قوی» به استقبال این روز می‌رفت. ایران در زمینه نقشه‌برداری و ژئوماتیک طی چند دهه اخیر به دستاوردهای مهمی دست یافته است، به‌ویژه در حوزه‌هایی مانند تولید نقشه‌های ملی، پایش زمین، فناوری‌های نوین سنجش از دور و طراحی زیرساخت‌های اطلاعات مکانی.

مهمترین دستاوردهای ایران در این حوزه را می‌توان به این شرح دانست:

تولید نقشه‌های ملی و رقومی‌سازی کامل نقشه‌ها

ایران یکی از معدود کشورهای منطقه است که دارای پوشش کامل نقشه‌های ۱:۲۵۰۰۰، ۱:۵۰۰۰۰ و ۱:۱۰۰۰۰۰ برای کل کشور است. نقشه‌های توپوگرافی، زمین‌شناسی، کاربری اراضی، شیب و ارتفاع در سراسر کشور تهیه شده و بخش عمده‌ای به‌صورت رقومی (دیجیتال) درآمده است.

ایجاد زیرساخت داده‌های مکانی (NSDI)

زیرساخت ملی داده‌های مکانی (NSDI) برای تجمیع، به‌روزرسانی و اشتراک‌گذاری داده‌های مکانی بین سازمان‌های دولتی طراحی شده است. این زیرساخت نقش مهمی در برنامه‌ریزی شهری، مدیریت بحران، کشاورزی دقیق و پروژه‌های عمرانی دارد.

فعالیت‌های ژئودتیکی و سامانه موقعیت‌یابی دقیق

ایران شبکه‌های ژئودزی دقیق برای پایش جابه‌جایی پوسته زمین، نشست زمین، زلزله و پدیده‌های ژئودینامیکی ایجاد کرده است. توسعه سامانه‌های موقعیت‌یابی DGPS و CORS شبکه ایستگاه‌های دائمی (GNSS) از دیگر دستاوردهاست که دقت مکانی را به زیر چند سانتی‌متر رسانده است.

پایش پدیده‌های طبیعی با سنجش از دور

استفاده از تصاویر ماهواره‌ای برای پایش خشکسالی، آتش‌سوزی جنگل‌ها، ریزگردها، تغییرات کاربری زمین، فرونشست زمین و آلودگی‌های آبی و هوایی به‌طور گسترده در جریان است.

طراحی و ساخت نرم‌افزارهای بومی

توسعه نرم‌افزارهای ایرانی در حوزه GIS و تحلیل مکانی مانند سامانه‌های «سازمان نقشه‌برداری»، «سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح» و شرکت‌های دانش‌بنیان خصوصی از دیگر دستاوردهای محققان در این حوزه است. علاوه بر این فناوران این حوزه کشور را به فناوری‌های راه‌اندازی سامانه برخط نقشه و داده‌های مکانی برای استفاده عمومی و تخصصی تجهیز کردند.

در کنار اینها نقش محوری نقشه‌برداران ایرانی در پروژه‌هایی چون «آزادراه‌ها و راه‌آهن‌های سراسری»، «سدسازی و پروژه‌های آبیاری»، «مترو و توسعه شهری»، «پایش فرونشست در تهران، مشهد، کرمان و اصفهان» و «نقشه‌برداری مرزهای آبی و خاکی ایران» قابل مشاهده است.

دستاوردهای دانش‌بنیان

گیرنده‌های GPS دقیق

یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان از سال ۸۹ در حوزه طراحی و تولید تجهیزات و ارائه خدمات تعیین موقعیت ناوبری دقیق ماهواره‌ای در ایران شروع به فعالیت کرد و تولید سخت‌افزاری این شرکت شامل گیرنده‌های GPS دقیق برای کاربری‌های مختلف اعم از نقشه‌برداری، کاداستر، GIS، هیدروگرافی، راه‌سازی، کشاورزی، ناوبری و هدایت ماشین‌آلات است.

فناوران این شرکت‌، GPSهای دقیق نقشه‌برداری دریایی را به تولید رساندند که به گفته آنها این ابزار می‌تواند در مقیاس سانتی‌متر، موقعیت‌یابی و با دقت یک دهم درجه جهت را نسبت به شمال تعیین کند.

GPSهای نقشه‌برداری دریایی برای موقعیت‌یابی دقیق شناورها

فناوران یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان، GPSهای دقیق نقشه‌برداری دریایی را به تولید رساندند که به گفته آنها این ابزار می‌تواند در مقیاس سانتی‌متر، موقعیت‌یابی و با دقت یک دهم درجه جهت را نسبت به شمال تعیین کند. فناوران این شرکت از ۱۴ سال قبل تولید در زمینه گیرنده‌های جی‌پی‌اس دقیق نقشه‌برداری و ناوبری دریایی را در دستور کار قرار دادند و جدیدترین محصول این شرکت ساخت گیرنده‌ای در حوزه نقشه‌برداری دریایی و ناوبری دریایی با عنوان RVS است. با استفاده از این گیرنده، افرادی که در حوزه دریایی فعال هستند، می‌توانند آن را روی شناورها، کشتی‌ها و یا تجهیزات دریایی نصب کنند و در نزدیک و یا دور از ساحل به صورت اقیانوسی با دقت در حد سانتی‌متر موقعیت‌یابی کنند.

دریانوردان می‌توانند با استفاده از این ابزار با دقت بهتر از یک دهم درجه جهت را نسبت به شمال، تعیین کنند. این ابزار در همه حوزه‌های نقشه‌برداری و تاسیسات دریایی کاربرد دارد.

پهپاد نقشه‌برداری دارای تائیدیه دقت از سازمان نقشه‌برداری

یک شرکت‌ دانش‌بنیان که نخستین شرکت در حوزه تولید پهپادهای نقشه‌برداری بدون نیاز به نقطه کنترل زمین در ایران است، توانسته سرعت و دقت تهیه نقشه‌ها در کشور را افزایش دهد. پهپاد نقشه‌برداری طراحی‌شده مدل VHAWK محصول این شرکت است.

این پهپاد نقشه‌برداری دارای تاییدیه دقت از سازمان نقشه‌برداری با قابلیت حذف نقاط کنترل زمینی است که از ویژگی‌های کلیدی این پهپاد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

نقشه‌برداری هوایی بدون نقاط کنترل زمینی: کاهش چشمگیر زمان و هزینه پروژه در مقایسه با پهپادهای فاقد این قابلیت، توزیع یکنواخت دقت در کل سطح منطقه، تسهیل روال اجرایی پیچیده تهیه نقشه دقیق با پهپاد و عدم تأثیر وسعت منطقه در دقت محصول از ویژگی‌های بارز این پرنده است. این روش تنها روش تهیه‌ نقشه دقیق از مناطقی است که مطلقاً امکان حضور زمینی فراهم نیست.

استفاده از دوربین حرفه‌ای فول فریم: دوربین DSLR حرفه‌ای فول فریم و به تبع آن لنز و گیمبال حرفه‌ای، امکان تولید نقشه‌های دقیق را برای این پهپاد فراهم می‌کند. استفاده از چنین دوربینی، ویژگی‌های بارزی همچون تصاویر با وضوح بالاتر، هندسه دقیق‌تر و مساحت بزرگتر نسبت به دوربین‌های غیرحرفه‌ای مرسوم در سایر پرنده‌های کوچک یا بال ثابت را به همراه دارد.

امکان هدایت پرنده به صورت کاملاً خودکار و همچنین دستی: امکان پرواز کاملا خودکار توسط Take off, Autopilot و Landing در کنار امکان هدایت دستی در هر لحظه از پرواز در صورت نیاز توسط خلبان و یا توسط ایستگاه کنترل زمینی به صورت جداگانه، شرایط بسیار مناسبی را برای پرنده فراهم می‌آورد.

این پهپاد به عنوان اولین پهپاد فتوگرامتری کشور که موفق به اجرای پروژه مورد تایید سازمان نقشه برداری شده است، کاملاً منطبق بر نیازهای تخصصی تولید نقشه صحیح و قابل دفاع طراحی شده است. این پهپاد دارای امنیت پرواز بسیار بالاست؛ چرا که دارای کامپیوتر پروازی گران‌قیمت مجهز به سه عدد سیستم GPS و سه عدد سیستم IMU به صورت کاملا مستقل است و در صورت بروز اختلال در سیستم ناوبری با تعویض اتوماتیک سنسورها، شرایط پرواز بسیار ایمنی برای پرنده ایجاد می‌شود. سایر پرنده‌های ارزان قیمت همگی تنها مجهز به یک عدد GPS, IMU هستند و در صورت اختلال در سیستم ناوبری، آسیب پذیرترند.

قابلیت کنترل کامل بر پرنده به صورت دستی و به صورت خودکار توسط اتوپایلوت، شامل حفظ موفقیت پرنده در شرایط سخت پرواز، انعطاف‌پذیری بالا، کنترل هوشمند جهت‌یابی، برگشت به محل اولیه و عملکرد فرود هوشمند، با رابط کاربری آسان و پیشرفته.

پهپاد نقشه‌برداری با بیشترین بازدهی ممکن

یکی دیگر از پهپادهای نقشه‌برداری یک محصول دانش‌بنیان و ایرانی است که به دست مهندسان یکی از شرکت‌ها طراحی و تولید شد و به ثبت رسید. این محصول دارای قابلیت‌های بی‌نظیری است و این موضوع باعث می‌شود تا توانایی رقابت با نمونه‌های مشابه خارجی را دارا باشد.

این پهپاد قادر به پرواز و تهیه اطلاعات مورد نیاز در شرایط مختلف بوده و از بیشترین بازدهی ممکن برخوردار است. تجهیزات این پهپاد همچون پشتیبانی از سیستم موقعیت‌یابی دقیق (RTK/PPK)، خلبان خودکار و نرم افزار اختصاصی باعث شده تا بدون نیاز به مهارت خلبانی بتوان به راحتی و سادگی از این پهپاد استفاده کرد. وزن کم در برابر سازه‌های مقاوم و ایمن و عدم نیاز به باند فرود از دیگر ویژگی‌های مهم این پهپاد است. قابلیت نصب مدل‌های مختلفی از سنسورها و دوربین‌ها، باعث تطابق این پهپاد برای هر نوع عملیات نقشه‌برداری شده است.