سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از راه دور در مهندسی عمران   

GIS و تکنیک‌های سنجش از دور به ابزارهای ضروری و قدرتمند برای مقابله با مشکلات مهندسی عمران تبدیل شده‌اند. داده‌ های سنجش از دور اغلب داده‌های فضایی را با ویژگی‌های آن‌ها مرتبط می‌کنند، این امر استفاده از آن ها را در مهندسی عمران مفید می‌سازد. سنجش از دور می تواند برای استخراج داده در چندین زمینه مختلف مانند زمین شناسی، عوارض زمین، زهکشی و هیدرولوژی استفاده شود. ادغام موضوعات زیر به حل سریعتر چالش های مهندسی عمران کمک می کند. بهداشت، رشد شهری، تراز جاده های جدید، و طراحی پروژه های آبیاری، همگی حوزه هایی هستند که معمولاً از فناوری سنجش از دور استفاده می کنند. GIS و داده‌ های سنجش از دور معمولاً برای ساخت مدل‌هایی استفاده می‌شوند که اطلاعات اجتماعی-اقتصادی، جمعیتی و منابع طبیعی را ادغام می‌کنند.

سنجش از راه دور چگونه کار می کند؟

اکثر سیستم های سنجش از دور از تابش خورشید استفاده می کنند که به طور انتخابی پراکنده شده و بر اساس ترکیب جو و طول موج درگیر دیده می شود. این اقلام با تشعشعاتی که به زمین می رسند تعامل دارند. برخی از این پرتوها جذب شده، منعکس شده یا به حسگرها بازتاب داده می‌شوند، سپس در آنجا جمع‌آوری شده، به شکل تصاویر پردازش شده و برای استخراج اطلاعات درباره اشیاء، مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. در نهایت، اطلاعات جمع آوری شده برای تصمیم گیری و حل مشکلات خاص به کار گرفته می شوند.

سنجش از دور هنر و علم جمع آوری اطلاعات در مورد اقلام، رویدادها یا مناطق بدون لمس فیزیکی آنهاست. بکارگیری انرژی نور مصنوعی، مانند الکتریسیته یا نور خورشید، برای برخورد با یک جسم در سنجش از دور متداول است.

امواج الکترومغناطیسی با اندازه ها و شدت های مختلف انرژی نور را تشکیل می دهند. امواج الکترومغناطیسی تا حدی جذب، پراکنده، منتقل و زمانی که به یک آیتم برخورد می کنند منعکس می شوند.

جذب، پراکندگی، انتقال و انعکاس انرژی همگی ویژگی هایی هستند که اجسام مختلف دارند. تشخیص اشیا با دریافت امواج منعکس شده با استفاده از حسگرها امکان پذیر است. با این حال، از نظر مسافت و مساحت تحت پوشش در یک زمان معین، سنجش از دور محدودیت های خاص خود را دارد.

کاربرد سنجش از دور در مهندسی عمران:

کاربردهای مختلف سنجش از دور در زیر مورد بحث قرار گرفته است:

1. در اکتشاف منابع:

زمین‌ شناسان از سنجش از دور برای تحقیق در مورد منشأ سنگ‌ های رسوبی، شناسایی منابع معدنی، تعیین مکان ذخایر نفت و مکان‌یابی ذخیره‌ آب زیرسطحی استفاده می‌ کنند. سنجش از دور برای شناسایی مناطق احتمالی ماهیگیری، نقشه برداری از صخره های مرجانی و کشف سایر منابع اقیانوسی به کار می رود.

2. برای مطالعات زیست محیطی:

حرکت ابر و پیش‌ بینی باران از طریق سنجش از دور مورد مطالعه قرار می‌گیرند. تخلیه آب از تاسیسات مختلف را می‌توان با استفاده از داده‌ های ماهواره‌ای برای تعیین پراکندگی و تعیین اثرات منفی بر روی گونه‌های زنده مطالعه کرد. سنجش از دور می تواند برای مطالعه لکه ها و نشت نفت مورد استفاده قرار گیرد.

3. کاربری اراضی:

مناطق بزرگتر را می توان در مدت زمان کوتاهی با استفاده از سنجش از دور نقشه برداری کرد. مناطق جنگلی، کشاورزی، مسکونی و صنعتی را می- توان به طور منظم اندازه گیری و پایش کرد. به راحتی می توان مکان هایی را که در آن محصولات مختلف کشت می شود پیدا کرد.

4. بررسی/تحلیل سایت:

برای مطالعه سایت، GIS به طور موثر انواع بسیاری از اطلاعات و تصاویر را پوشش داده و آن ها را تجزیه و تحلیل می کند. این تکنولوژی نتایج دقیقی را نشان می دهد که مهندسان عمران می توانند از آن برای برقراری ارتباط سریع با مشتریان از طریق یک نقشه ساده استفاده کنند. مناطق حفاظت از محیط زیست، تصاویر هوایی و نقشه های توپوگرافی همگی در نقشه پایه گنجانده شده اند. همچنین مهندسان عمران از تکنیک های سنجش از دور برای پیش بینی نیازهای آینده استفاده می کنند.

5.مدیریت زیرساخت:

وقتی صحبت از مدیریت زیرساخت می شود، داده های سنجش از راه دور بسیار مهم اند. این داده ها به شما کمک می کنند تا در مورد چگونگی بهبود، ساخت یا سازماندهی کار خود قضاوت کنید. در مقایسه با ساخت و ساز بدون سرنخ، ساخت و ساز با مدیریت موثر نتایج بسیار بهتری به همراه دارد. همچنین، سنجش از راه دوربه شما دید خوبی از نتیجه پروژه می دهد.

6. حفاظت از زیرساخت های حیاتی:

مهندسان هم مسئولیت ایمنی و هم امنیت ساختمان ها را بر عهده دارند. سنجش از راه دور می تواند برای تامین امنیت زیرساخت به کار گرفته شود. این دانش به شناسایی ایرادات پروژه کمک می کند تا بهبود پروژه به موقع انجام شود و شامل ابزارهایی برای ادغام داده ها به منظور ارزیابی مشخصات ساختاری و نتایج است. داده ها در یک پایگاه جغرافیایی نگهداری می شوند، که امکان تجسم آن ها در زمان واقعی بر روی یک نقشه مبتنی بر وب را فراهم می کند.

7. سنجش از دور هزینه های مدیریت را کاهش می دهد:

GIS و فناوری سنجش از دور به کاهش هزینه های مدیریت کمک می کند. مهندسانی که از سنجش از دور و GIS استفاده می کنند دیگر به تجهیزات گران قیمت مانند چاپگرها نیاز ندارند. علاوه بر این، آنها نیازی به صرف زمان قابل توجه برای استفاده از خودکار و کاغذهای مخصوص ندارند. انجام چنین فعالیت هایی زمان بر و پرهزینه است. امروزه با استفاده از تکنولوژی های جدید ارتباطات افزایش یافته و مدیریت آسان تر و کم هزینه تر شده است.

8.تحقیقات باستان شناسی:

بسیاری از سازه های تاریخی اکنون در زیر زمین مدفون شده اند و ناشناخته مانده اند. از سوی دیگر، حسگرهای سنجش از راه دور می‌توانند سازه‌های مدفون با اهمیت باستان‌شناسی را با اندازه‌گیری تغییرات در میزان رطوبت و سایر ویژگی‌های مصنوعات مدفون شده و لایه بالایی، شناسایی کنند.

9. مطالعه مخاطرات طبیعی:

زمین لرزه، آتشفشان، رانش زمین، سیل و طوفان، همه را می توان تا حدی پیش بینی کرد و خطرات را با استفاده از فناوری سنجش از دور کاهش داد. مهندسان عمران می توانند از تکنیک های سنجش از دور برای مطالعه زمین لغزش و سایر بلایای طبیعی استفاده کنند. در نتیجه می توانند سازه هایی مانند پل ها، جاده ها و راه آهن ها را در مکان های امن بسازند. رانش زمین می تواند زیرساخت ها را ویران کند و در نتیجه خسارات قابل توجهی را به همراه داشته باشد. با گنجاندن GIS و سنجش از دور در مهندسی عمران می توان از همه این موارد جلوگیری کرد.

10. برنامه ریزی شهری:

شهرها تقریباً در هر نقطه از کره زمین در حال گسترش هستند. برنامه ریزی صحیح به ساخت شهری تمیز با دسترسی آسان کمک می کند. سنجش از دور و GIS نقش مهمی در دستیابی به این هدف دارند. GIS وظیفه قرار دادن منابع در مکان های مناسب را بر عهده دارد. از سوی دیگر، سنجش از دور به ردیابی مواردی مانند خطوط برق و سیستم‌های زهکشی کمک می‌کند.

11. توسعه شهری:

تقریباً هر کشوری توسعه سریع شهر نشینی را تجربه کرده است. این امر مشکلاتی مانند بهداشت و تامین مسکن را به دنبال دارد. مسائل دیگری که با توسعه شهرنشینی ایجاد می شوند عبارتند از دفع پساب، در دسترس بودن آب و آلودگی. از سوی دیگر، مهندسان عمران می‌ توانند با استفاده از فناوری سنجش از دور امکان توسعه شهر به صورت مناسب را فراهم کنند.

12. مهندسی منابع آب:

هنگامی که صحبت از مهندسی منابع آب می شود، موفقیت روش های سنجش از دور و GIS ثابت شده است. سدها و سایر مخازن نیاز به حجم زیادی از داده دارند تا به درستی ساخته شده و به اشتراک گذاشته شوند. علاوه بر این، این داده ها کنترل جریان آب را بهبود می بخشند. مهندسان عمران می توانند با ایجاد زیرساخت هایی امکان دسترسی به آب را برای مردم فراهم کنند.

13. نقشه برداری و تحلیل عوارض زمین:

در مهندسی عمران، نقشه برداری و تحلیل عوارض زمین بسیار مهم است. مهندسان می توانند از نقشه های زمین برای ساخت بزرگراه های بهتر استفاده کنند. همچنین این نقشه ها به اجتناب از مکان های ناامن و شناسایی زمین های ایده آل کمک می کند. ساخت راه و راه آهن بدون استفاده از روش های سنجش از دور می تواند کار دشواری باشد.

نتیجه

پیشرفت‌ های سریع فناوری در زمینه سنجش از دور، علاقه متخصصان در رشته‌های مختلف، از جمله مهندسی عمران را به اصول اساسی، روش‌ها، و کاربرد های آن برانگیخته است. سنجش از دور کاربردهای وسیعی در مهندسی عمران دارد از جمله: برنامه ریزی منطقه ای و توسعه شهری، حفاظت از زیرساخت های حیاتی، مخاطرات طبیعی و چالش های زیست محیطی، مطالعات هم ترازی جاده ها، مطالعات پوشش زمین/استفاده از زمین، مدیریت منابع آب و غیره. در نتیجه، اهمیت GIS و سنجش از دور در مشاغل مهندسی عمران رو به افزایش است و مهندسین را قادر می‌سازد تا تمام مراحل چرخه عمر زیرساخت را پشتیبانی کنند.

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .