مستخدم:Mohammad Hijjawi/المساحة

الجزء الأول

المسح أو مسح الأراضي هو تقنية، ومهنة، وعلوم تجتمع مع بعضها لتحديد موضع على سطح الأرض أو المواقع ثلاثية الأبعاد من النقاط والمسافات والزوايا بينهما. ويسمى أخصائي مسح الأراضي مساح أراض، وعادة ما تكون النقاط التي يتم تحديدها على سطح الأرض لغرض وضع حدود للملكية، إو إنشاء خرائط للأراضي، أو إنشاء مواقع مثل بناء المباني أو مواقع تحت السطح، أو غيرها من الأغراض التي تطلبها الحكومة أو القانون المدني، مثل مبيعات العقارات.

ينخرط مع علم المساحة علوم أخرى كالهندسة وعلم المثلثات وتحليل الانحدار والفيزياء والقياسات الهندسية ولغات البرمجة والقانون، كما أنه هناك عدة أجهزة تنخرط في العمل المساحي مثل الشريط، وجهاز المحطة المتكاملة (Total Station)، والعاكسات، وأجهزة الراديو، ونظام التموضع العالمي (GPS).

ويعتبر المسح من إحدى أهم العناصر في تنمية البيئة البشرية منذ الأزل، فالتخطيط والتنفيذ لمعظم أشكال البناء يتطلب يتطلب إجراء عملية مسح في البداية، ويستخدم المسح أيضاً لأغراض أخرى كالنقل والاتصالات، ورسم الخرائط، وضبط حدود ملكية الأرض بالتكامل مع القانون، كما أن المسح يعتبر أداة هامة للبحوث في العديد من التخصصات العلميّة الأخرى.

الجزء الثاني

تعريفات

الكونغرس الأمريكي للمساحة ورسم الخرائط (ASCM)

يعرف مجلس الكونغرس الأمريكي للمساحة ورسم الخرائط المساحةَ بأنها علم وفن عمل القياسات التي من شأنها تحديد الموضع (الموقع) النسبي للنقاط أو التفاصيل الماديّة لما يقع فوق سطح الأرض، أو تحته بهدف تمثيل هذه القياسات والتفاصيل بهيئة مفيدة تكون صالحة للاستخدام وكذلك تأسيس مواقع هذه النقاط والتفاصيل. ووفقاً للمجلس، فإن الدراسة المفصّلة والتي تتمثل بالتفتيش عن المعلومات وجمعها عبر الملاحظة، وعمل القياسات الميدانيّة والأبحاث، وتحليل البيانات بغاية دعم عمليات تخطيط وتصميم وتأسيس حدود المُلكيات تُعرَف باسم "مساحة البَرّ (اليابسة)". تتضمن مساحة البَرّ أيضاً عملية إعادة تأسيس حدود الأراضي مُسْتنِدَةً إلى وثائق وسجلات وأدلة تاريخيّة، بالإضافة إلى تصديق عمليات المساحة الخاصة بتقسيم القطع أو الخرائط من قبل الجهات المخوّلة في الدولة. يمكن لمساحة البَرّ أيضاً أن تشمل عددا من الخدمات المترابطة معها مثل عمل الخرائط، وعمليات المسْح الخاصة بتصميم المبنى، بالإضافة للقياسات المضبوطة للأطوال، والزوايا، والارتفاعات، والمساحات، والحجوم..

الاتحاد العالمي للمساحة (FIG)

يُعَرِّفُ الاتحاد العالمي للمساحة وظائفَ المساحة كما يلي : المسّاح هو شخص مُحترف لديه المؤهلات الأكاديمية والخبرة التقنيّة الكافيتيْن لكي يقوم بواحدة أو أكثر من الأنشطة التالية

1. تحديد، وقياس، وتمثيل الأرض والأجسام بأبعادها الثلاثية، والنقاط في ميدان العمل، والمسارات المختلفة.
2. تجميع وتفسير المعلومات المرتبطة بالأرض و جغرافيّتها.
3. استخدام تلك المعلومات في التخطيط والإدارة الفعّالة لليابسة والبحر.
4. تطوير الأبحاث، وتوظيفها في المجالات والأنشطة المذكورة أعلاه.

الجزء الثالث

ظهرت المساحة منذ أن بنى الإنسان أول الأبنية، قام مساحي عصور ما قبل التاريخ بتخطيط النصب في ستونهينج (2500 ق.م) مستخدمين هندسه الوتد والحبل.

في مصر القديمة، كان مادد الحبال روب ستريتشر يقوم باستعمال الهندسة البسيطة لإعادة إنشاء الحدود بعد الفيضانات السنوية لنهر النيل. كمان أن التربيع شبه المثالي للهرم الاكبر في الجيزه -المبني في 2700 قبل الميلاد- وتوجهه الشمالي الجنوبي يؤكد تمكن المصريين من علم المساحة، وفي أوائل الألفية الأولى قبل الميلاد تم إنتاج أداة الجروما (groma) في بلاد الرافدين والتي تدل على تمكن هذه الحضارة من المساحة.

وصف الرياضي ليو هوي (Liu Hui) طرقاً لقياس الأشياء البعيدة في كتابه (Haidao Suanjing) أو The Sea Island Mathematical Manual الذي نشر في 263 بعد الميلاد، كما اعترف الرومان بالمساحة كمهنة، وقاموا بانشاء القياسات الأساسية التي تم تقسيم الامبراطورية الرومانية على أساسها مثل التسجيل الضريبي للأراضي التي تم غزوها عام 300 بعد الميلاد.

في أوروبا وتحديدا في القرون الوسطى تم وضع حدود حول القرى والأبرشيات وكان ذلك يتم بتكوين مجموعة من المقيمين وطرق للمشي حول الأبرشيه أو القرية، كما تم تعليم الأولاد الصغار لضمان استمرار الذاكرة لأطول فترة ممكنة.

قام وليام الفاتح في انكلترا بتكليف إعداد كتاب "يوم القيامة" في 1086م. قام هذا الكتاب بتسجيل كل أسماء مالكي الأراضي ومساحة الأراضي التي امتلكوها، وجوده الأرض و معلومات محددة حول محتويات الارض وسكانها لكن الكتاب لم يضم أي خرائط تعرض مواقع محددة.

الجزء الرابع

ٌقام العالم أبيل فولون باختراع جهاز يسمى بالطاولة المستوية (Plane table) في عام 1551م، ولكن يُعتقد أن اختراعه هذا ما هو إلا تطوير على اختراع كان موجودا مسبقا.

في عام 1620م تم إدخال سلسلة غونتر من قبل عالم الرياضيات الإنجليزي إدموند غونتر، وقد مكنت هذه السلسلة من مسح قطع الأراضي بدقة وكذلك رسمها لأغراض قانونية وتجارية.

ووصف ليونارد ديجيز جهاز المزواة (thedolite) الذي يقيس الزوايا الأفقية في كتابه (A geometric practice named Pantometria) عام 1571م

وفي عام 1576 اخترع العالم جوشوا هابرمل مزواة (Thedolite) مع بوصلة وترايبود، وكان جوناثون سيسيون أول من قام بدمج التليسكوب على جهاز المزواة (Theodlite) في عام 1725م.

في القرن الثامن عشر، بدأ استخدام تقنيات وأدوات مسح أحدث وقدم جيسي رامسدن أول جهاز مزواة (Theodlite) يتميز بالدقة في عام 1787 في ذلك الحين كان المزواة يستخدم لقياس الزوايا في المستويات الأفقية والرأسية. وقام رامسدن أيضا باختراع ما يسمى بجهاز المزواة العظيم (Great Thedolite) وضع فيه محركا من تصميمه الخاص وقد تميز هذا الجهاز بدقة عالية وساهم في خطو خطوة كبيرة في سبيل الحصول على قياسات دقيقة للزوايا.

الجزء الخامس

قدم عالم الرياضيات الهولندي ويلبرورد سنليوس (يُعرف أيضا بسنيل فان رويين) الاستخدام المنهجي الجديد لطريقة التثليث، وقام هذا العالم في عام 1615م بمسح المسافة من ألكمار الى بريدا، وقدرها بحوالي 72 ميلا (116.1 كليومتر) وهي أقل بنسبة 3.5% من المسافة الحقيقية.

وكانت عملية المسح عبارة عن سلسلة من المضلعات الرباعية تحتوي على 33 مثلثا. وأظهر سنيل كيف يمكن تصحيح صيغ سطح للأرض للسماح بالانحناء. وأظهر أيضا كيفية حساب موقع نقطة داخل مثلث باستخدام الزوايا ونقاط معلومة. وقد أسس عمله لفكرة مسح شبكة رئيسية من النقاط وتحديد نقاط فرعية داخل الشبكة الرئيسية.

بين عامي 1733 و1740م، قام جاك ساسيني وابنه سيزار بأول عملية إنشاء شبكة نقاط لفرنسا باستخدام التثليث (Triangulation)، مما أدى الى نشر خريطة فرنسا الأولى عام 1745م، والتي شُيدت بأقصي دقة ممكنة. وبحلول ذلك الوقت، كانت أساليب التثليث راسخة لصنع الخرائط المحلية فقط.

ومع اقتراب نهاية القرن الثامن عشر، تم إنشاء شبكات النقاط لمعظم البلدان باستخدام التثليث. في عام 1784م، قام فريق من المساحين بقيادة الجنرال ويليام روي في بريطانيا العظمى بإنشاء شبكة النقاط، وفي هذه العملية تم الاستخدام الأول لجهاز المحطة المتكاملة (Thedolite) وانتهت عملية المسح عام 1853م.

بدأت عملية المسح وإنشاء شبكة النقاط في الهند عام 1801م وقد كان للمساحة الهندية أثر علمي هائل وإضافة كبيرة على علم المساحة وكان لها الأثر الأول في تسمية وتعيين قمة ايفريست و قمم همالايا الأخرى. أصبحت المساحة وظيفة مهنية في مطلع القرن التاسع عشر مع بداية الثورة الصناعية. وقد قام المهنيون و المحترفون بتصنيع أدوات أكثر دقة للمساعدة في العمل المساحي. وقد استخدمت مشاريع البنية التحتية و الصناعية المساحين لوضع القنوات والطرق والسكك الحديدية.

الجزء السادس

في الولايات المتحدة، أقر قانون الأراضي لعام 1785م نظام المسح العام للأراضي والذي شكل الأساس لتقسيم الأراضي إلى أقسام للسماح ببيعها، وقسم هذا القرار الولايات إلى شبكات من البلدات التي قسُمت إلى أقسام وأجزاء من الأقسام.

في أوروبا، قام نابليون بونابرت بإجراء أول عملية مساحية في أوروبا القارية عام 1808م حيث قام بجمع البيانات عن عدد قطع الأراضي، وقيمتها، واستخدام الأراضي، وأسماء المالكين. وسرعان ما انتشر هذا النظام في جميع أنحاء أوروبا.

قدم روبرت تورينز نظام تورينز في جنوب أستراليا في عام 1858م. يهدف نظام تورينز إلى تبسيط معاملات الأراضي وتوفير عناوين موثوقة عن طريق سجل مركزي للأراض. وقد اعتُمد نظام تورينز في العديد من الدول الأخرى الناطقة باللغة الإنجليزية في العالم.

أصبحت المساحة مهمة بشكل متزايد مع وصول السكك الحديدية في القرن التاسع عشر. وكان المساحة أمرا ضروريا لجعل الطرق مجدية تكنولوجياً ومالياً.

في بداية القرن العشرين، قام المساحون بتحسين السلاسل القديمة والحبال، ولكنهم ما زالوا يواجهون مشكلة القياس الدقيق للمسافات الطويلة. في خمسينيات القرن الماضي، قام الدكتورتريفور لويد وادلي باختارع جهاز التيلوروميتر وهو عبارة عن جهاز يقوم بقياس مسافات طويلة باستخدام جهاز إرسال ومستقبلين بالميكروويف. وفي أواخر الخمسينيات تم اختراع جهاز قياس المسافات الالكتروني (Electronic distance mesurment) وتستخدم وحدات EDM ترددات الموجات الضوئية لقياس المسافات. وقد وفرت هذه الأدوات مدة القياس التي كانت تطول إلى أيام أو حتى أسابيع عبر قياس المسافة بين نقاط تبعد عن بعضها كيلومترات في جولة واحد فقط .

الجزء السابع

التقدم الكبير في مجال الالكترونيات سمحت بإنتاج وحدات EDM أصغر وأقل حجماً، وفي السبعينيات ظهرت الأدوات الأولى التي تجمع بين الزاوية والمسافة المقاسة، وأصبحت تعرف بما يسمى بأجهزة المحطة المتكاملة (Total sation)، وقامت الشركات المصنعة بتطوير هذه الأجهزة تدريجيا مما أدى إلى تحسينات في الدقة وسرعة القياس، وتشمل هذه التطوات مسجلات للبيانات المقاسة وبرامج حساب للمسافة والزاوية على متن الطائرات.

يعتبر نظام النقل البحري الأمريكي أول نظام لتحديد المواقع بواسطة الأقمار الصناعية وقد تم إطلاق أول عملية ناجحة في عام 1960م، ووجد المساحون أنه يمكن استخدام أجهزة الاستقبال الميدانية لتحديد موقع نقطة ما

كان لاستخدام المعدات الكبيرة والأقمار الصناعية المتفرقة سلبيات عديدة منها جعل أخذ الملاحظات أمراً مجهداً وغير دقيق، وقد أطلقت القوات الجوية الأمريكية أولى الأقمار الصناعية النموذجية من النظام العالمي لتحديد المواقع (GPS) في عام 1978م . ويستخدم ال GPS كوكبة أكبر من الأقمار الصناعية واشارات الأرسال المحسنة ليعطي دقة أكبر. وقد كان الرصد المبكر لل GPS يتطلب عدة ساعات من الرصد عن طريق جهاز استقبال ثابت للحصول على متطلبات دقة المسح. كانت التحسينات الأخيرة لكلا الأقمار الصناعية واجهزة الاستقبال تسمح لمسح ما يسمى ب الوقت الحقيقي كينيماتك (RTK) للحصول على قياسات عالية الدقة باستخدام محطة ثابتة القاعدة وهوائي ثاني متنقل يمكن تعقب موقعه.

الجزء الثامن

في القرن الحادي والعشرين

بقي كل من جهاز المزواة (Theodolite)  وجهاز المحطة المتكاملة (Total Station) ونظام تحديد المواقع العالمي (RTK (GPS  الطرق الأولية المستخدمة في المساحة. 

واستمر الاستشعار عن بعد وكذلك استمرت صور الأقمار الصناعية بالتحسن وأصبحت أرخص ثمناً، مما سمح باستخدامها بشكل أكبر. وشملت التكنولوجيات الجديدة البارزة في هذا القرن المسح ثلاثي الأبعاد (3D) واستخدام ليدار للمسوحات الطوبوغرافية. وظهرت أيضا تكنولوجيا الطائرات بدون طيار جنبا إلى جنب مع معالجة الصور الفوتوغرامترية.

المعدات

أدوات المسح الرئيسية المستخدمة في جميع أنحاء العالم هي جهاز المزواة (theodolite)  وأشرطة القياس وجهاز المحطة المتكاملة (total station) والماسحات الضوئية 3D  وGPS/GNSS وجهاز الميزان (Level) والمسطرة. وتثبت معظم الأدوات بواسطه برغي على ترايبود عند الاستخدام. وكثيرا ما تستخدم القياسات بواسطة الشريط لقياس المسافات الأصغر. وتستخدم أيضا الماسحات الضوئية 3D وأشكال مختلفة من الصور الجوية.

يعتبر جهاز المزواة (theodolite) أداة لقياس الزوايا. وهو يستخدم دائرتين منفصلتين، أو منقلة أو مسطرة هدفها قياس الزوايا في المستويين الأفقي والعمودي. تتم محاذاة التلسكوب المركب على المحاور عموديا مع الجسم المستهدف. ويدور الجزء العلوي بأكمله للمحاذاة الأفقية. تقيس الدائرة العمودية الزاوية التي يصنعها التلسكوب مع الاتجاه العمودي، والمعروفة باسم زاوية ااZenith. تستخدم الدائرة الأفقية لوحة علوية وسفلية. عند بدء المسح، يصوب المساح اتجاه الجهاز إلى اتجاه معروف، ويشبك اللوحة السفلى في مكانها المخصص. ثم يمكن للجهاز الدوران لقياس زاوية خط النظر مع الأشياء. أما إذا كان الحامل او قياس زاوية بشكل غير مباشر غير مطلوب، يمكن تعيين الجهاز إلى الصفر على نقطة أولية (تصفير الجهاز) ثم بعد ذلك سوف يقرأ الجهاز الزاوية بين اتجاه النقطة الأولية والنقطة المشار إليها.

ويعتبر جهاز مزواة البوصلة الكهربية (gyrotheodolite) شكلا من أشكال جهاز المزواة (theodolite) الذي يستخدم بوصلة كهربية لتوجيه نفسه في غياب علامات مرجعية. الذي يتم استخدامه في التطبيقات تحت الأرض.

الجزء التاسع

يعتبر جهاز المحطة المتكاملة (Total Station) نسخة مطورة من جهاز المزواة (Theodlite) مع جهاز قياس المسافة الإلكترونيEDM). كما يمكن استخدام جهاز المحطة المتكاملة في عمليات التسوية وقياسات الارتفاعات بدلا من استخدام جهاز الميزان (Level).

لم تعد أجهزة المحطة المتكاملة (Total station) الحديثة بحاجة إلى عاكس أو منشور لإعادة نبضات الضوء المستخدمة لقياس المسافات فهذه الاجهزة الحديثة أصبحت روبوتية تماما، ويمكنها حتى أن تقوم بنقل البيانات المقاسة والمسجلة إلى أي بريد الكتروني يُدخل إليها، كما ويمكنها الاتصال بالأقمار الخاصة بنظام تحديد المواقع (GPS).

الجزء العاشر

تتميز أدوات المسح بخصائص تجعل كلًّا منها مناسبها لاستخدامات معينة، وغالبا ما يتم استخدام أجهزة المزواة (Thedolite) والميزان (Level) من قبل عمال البناء بدلا من المساحين المحترفين المؤهلين في دول العالم الأول حيث يمكن لعمل البناء القيام بمهام مسح بسيطة باستخدام أدوات رخيصة نسبياً.

يفضل المساحون استخدام أجهزة المحطة المتكاملة (Total station) لأنها متعددة الاستخدامات وموثوق بها في جميع الظروف. كما ويستخدم المساحون المعدات المساعدة مثل الحوامل الثلاثيو والعصي ونظارات الرؤية الليلة ومعدات إزالة الغطاء النباتي والمطارق لوضع العلامات وغيرها

البر

يستخدم مساحو الأراضي وعمال البناء المحترفون والمهندسون المدنيون وغيرهم ممن يستخدمون أجهزة المحطة المتكاملة (Total Station) ونظام تحديد المواقع العالمي GPS والماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد 3D البرامج المحوسبة الخاصة بمسح الأراضي لزيادة الكفاءة والدقة والإنتاجية. برامج مسح الأراضي التي غالبا ما تكون محوسبة هي جزء أساسي ومهم من عملية مسح الأراضي المعاصرة

الجزء الحادي عشر

تقنيات المساحة:

يستطيع المساحون تحديد موقع الجسم عن طريق قياس الزوايا والمسافات، هناك عدد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على دقة مشاهداتهم والتي يتم تحديدها أيضاً. ومن ثم يتم استخدام هذه المعلومات لإيجاد المتجهات، الإرتفاعات، الإحداثيات، الأحجام، الخطط والخرائط للموقع. وغالباً ما يتم تقسيم القياسات إلى مركبات أفقية وعمودية لتبسيط الحسابات. عند استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والقياسات الفلكية يتم بالإضافة لقياسي الزواية والمسافة قياس وتحديد عنصر الوقت.

قياس المسافات:

قبل ظهور أجهزة القياس الرقمية الإلكترونية تم قياس المسافات باستخدام وسائل عديدة. ومن هذه الوسائل القياس بواسطة سلاسل معروفة الطول مثل سلسلة غونتر أو القياس بالشريط المتري المصنوع سواءاً من الحديد أو من أي مادة أخرى قليلة التغير. لقياس المسافات الأفقية، يجب أن تكون هذه السلاسل والأمتار مشدودة بشكل جيد حتى يقل الترهل والركود. ويتم تعديل هذه القياسات فيما بعد بسبب التمدد الحراري الذي قد يتعرض له الشريط المتري. كما يتم الحفاظ على أجهزة القياس مضبوطة قدر الإمكان. عند قياس المسافات المائلة، قد يقوم المساح بكسر السلسلة واستخدام قطع أقل من الطول الكلي للسلسة.

قياس العربة أو العجل : تستخدم لقياس المسافات الطويلة ولكن ليس بمستوى عالٍ من الدقة.

مسح الأبعاد Tachometry: هوعلم يتم فيه قياس المسافات الطويلة عن طريق قياس الزاوية بين طرفي الجسم بشرط أن يكون الحجم معروف. لقد استخدم هذا الجهاز قبل اختراع أجهزة القياس الرقمية الإلكترونية خصوصاً إذا كانت الأرض وعرة حيث يصبح استخدام أساليب المساحة التقليدية غير مجد.

الجزء الثاني عشر

قياس الزوايا:

في الماضي، كان يتم قياس الزوايا الافقية باستخدام البوصلة التي تشير الى القطب المغناطيسي أو السمت (azimuth). لاحقا وبعد ذلك تم تطوير أقراص مكتوبة سمحت بتحسين دقة قياس الزوايا، كما سمح استخدام التلسكوبات والأقراص المدمجة الموضوعة بشكل شبكي بزيادة دقة الرؤية والمسح كما في جهاز المزواة. بعد ذلك تم التمكن من قياس الزوايا العمودية باستخدام جهاز الميزان (level) والفقاعات المعايرة. وما أدى الى حدوث نقلة في مطلعة القرن هو استخدام الورنيات التي تقوم بالقياس الى اقرب جزء من الدرجة.

قدم جدول الطائرة طريقة رسومية لتسجيل وقياس الزوايا، مما أدى الى تقليل كمية الحسابات الرياضية.في عام 1829م قام Francis Ronalds باختراع العاكس الذي يقوم بتسجيل الزوايا رسوميا باستخدام التعديل الثماني.

التسوية:

إن ابسط طريقة لقياس الارتفاع تتم باستخدام مقياس الارتقاع (المئواج) الذي يعتمد الضغط الجوي لقياس الارتفاعات. ولكن من أجل الحصول على دقة قياس أعلى يتم استخدام جهاز الميزان(Level). عند استخدام جهاز الميزان (Level) يتم أخذ سلسلة من القياسات بين نقطتين باستخدام مسطرة قياس. يتم جمع و طرح فرق الارتفاع بين نقطتين بشكل متسلسل من اجل الحصول على ارتفاع بين نقطتي البداية والنهاية. كما ويتم باستخدام جهاز نظام تحديد المواقع العالمي GPS لقياس الارتفاع بين نقطتين عن طريق اجهزة استقبال الاقمار الصناعية .غالبا ما يكون الGPS اقل دقة من أجهزة الميزان، ولكن تكون الدقة متساوية في المسافات طويلة المدى نسبيا.

الجزء الثالث عشر

عند استخدام جهاز الميزان لقياس الارتفاعات، قد تكون نقطة النهاية خارج النطاق الفعلي للجهاز، وقد تكون هناك عوائق أو فروقات كبيرة في الارتفاع بين النقاط أيضا. وفي هذه الحالات هناك حاجة إلى نصب الجهاز عدد اضافي من المرات بحيث يتم توسيع نطاق الجهاز لرصد نقاط أكبر في كل مرة، لنقل الجهاز يجب أولا أخذ القراءة وتسجيل الارتفاع للنقطة التي وضع عليها الشاخص. بينما يتم الحفاظ على الشاخص في نفس الموقع، ثم يتم نقل الجهاز الى موقع جديد، وتؤخذ قراءة جديدة ويتم اسخدام فرق الارتفاع بين القراءتين في عملية الحسابات. وتكرر هذه العملية إلى أن تنتهي سلسلة القياسات. ويراعى في كل مرة يتم نقل الجهاز فيها أن يكون الجهاز مضبوطا بشكل أفقي للحصول على قياسات صحيحة.

تحديد الموقع:

إن الطريقة الرئيسية لتحديد موقع شخص ما على سطح الأرض عندما لا يكون هناك نقاط معلومة بالقرب منه هي الرصد الفلكي. كما يمكن تطبيق استخدام مشاهدات الشمس، والقمر والنجوم باستخدام التقنيات الملاحية. عندما يتم تحديد موقع الجهاز واتجاه النجم يتم تحويله إلى نقطة مرجعية على الأرض. ثم يتم استخدام هذه النقطة كأساس أو مرجع لمشاهدات أبعد. وبسبب اختراع نظام التموضع العالمي (GPS)، أصبح استخدام الرصد الفلكي نادرا لأن نظام التوقيع العالمي يسمح بإيجاد موقع معظم النقاط على سطح الأرض.

الجزء الرابع عشر

شبكة الإحداثيات:

لإنشاء شبكة الإحداثيات يؤخذ عدد قليل نسبيا من نقاط الإحداثيات في المساحة عبر التوقيع الأولي باستخدام المبادئ الأساسية، في المقابل هناك العديد من النقاط يتم أخذها نسبة إلى نقاط مقاسة مسبقا فيما يعرف بشبكة الإحداثيات (شبكة من نقاط معلومة الإحداثيات مثبتة بعلامة أرضية) تستخدم من قبل المساحين لتساعدهم في تحديد مواقعهم عند البدء بأي عمل مساحي. تعين نقاط الإحداثيات عادة على سطح الأرض من خلال أدوات تتفاوت من مسامير صغيرة إلى منارات أو أبراج كبيرة، حيث يمكن رؤيتها من مسافات طويلة، يمكن للمساحين نصب أجهزتهم على مواقع نقاط الإحداثيات وقياس النقاط المجاورة، في بعض الأحيان يتم حساب نقاط إحداثيات قمم المعالم الطويلة والمميزة مثل قمة قبة أو برج هوائي (لاسلكي) لاستخدامها كنقطة مرجعية، حيث يمكن استخدامها كمرجع لقياس الزوايا والمسافات.

كانت طريقة التثليث طريقة القياس المفضلة للمواقع الأفقية في الأيام التي سبقت استخدام جهاز قياس المسافات الإلكتروني (EDM) وجهاز نظام التوقيع العالمي (GPS)، يمكن من خلال هذه الطريقة تحديد المسافات والإرتفاعات والإتجاهات بين النقاط المتباعدة، منذ الأيام الأولى لعمليات المسح كانت هذه هي الطريقة الرئيسية لتحديد مواقع النقاط بدقة على الخرائط الطبوغرافية (اليابسة المكشوفة) للمساحات الكبيرة. يحتاج المساح أولا إلى معرفة المسافة الأفقية بين نقطتين، والمعروفة باسم خط الأساس ويمكن حينها حساب ارتفاعات ومسافات وزوايا موقع النقاط الأخرى طالما أنها مرئية من إحدى النقاط الأصلية معلومة الإحداثيات، يستخدم في هذه الطريقة جهاز المزواة (Thedolite) عالي الدقة لتقليل الأخطاء قدر الإمكان، ولزيادة الدقة يتم تكرار قياس الزوايا.

الجزء الخامس عشر

اوفستنج (offsetting) هي طريقة بديلة لتحديد مواقع الأشياء، وعادة تستخدم لقياس معالم غير دقيقة مثل ضفاف الأنهار. يقوم المساح بوضع علامة وقياس نقطتين معلومتين على الأرض بحيث تكونان بشكل موازٍ للمعلم المراد قياسه، وبذلك يكون خط الأساس هو الخط الواصل بينهما. من خلال فترات منتظمة، تقاس المسافات من خلال زاوية قائمة من الخط الأول الى المعلم. ثم يتم رسم القياسات على مخطط أو خريطة، ثم يتم الوصل بين النقاط الموجودة في نهايات خطوط الازاحة لإظهار شكل المعلم.

التخطيط بالتقاطع (Traversing) هي وسيلة شائعة لمسح المناطق الصغيرة. يبدأ المساح من علامة مرجعية قديمة أو موقع معروف، ويضع شبكة من العلامات المرجعية التي تغطي منطقة المسح. ثم يقيس المسافات بين العلامات المرجعية والمعالم المطلوبة.

نظام الإحداثيات:

العديد من المسوحات لا تحسب المواقع على سطح الأرض، ولكنها بدلاً من ذلك تقيس المواقع النسبية لهذه الأشياء. ومع ذلك، غالبا ما تكون هناك حاجة إلى مقارنة العناصر التي تم مسحها مع البيانات الخارجية، مثل خطوط الحدود أو مواقع المسح السابقة. استخدمت خطوط الطول والعرض قديما لوصف الموقع والارتفاع فوق مستوى سطح البحر. ومع تطور المساحة، أُنشئت أنظمة إحداثيات ديكارتية لتبسيط العمليات الرياضية للمسوحات على أجزاء صغيرة من الأرض. أبسط نظم الإحداثيات تفترض أن الأرض منبسطة ومسطحة وتقاس من نقطة مفروضة تسمى نقطة المرجع (Datum). ويتيح نظام الإحداثيات سهولة حساب المسافات والاتجاه بين الأجسام في المناطق الصغيرة. أما المناطق الكبيرة فهي مشوهة بسبب انحناء الأرض.

وبالنسبة للمناطق الأكبر حجما، من الضروري أن نعرض شكل الأرض باستخدام جسيم إهليلجي أو جيودي. وقد أنشأت بلدان كثيرة شبكات تنسيقية مخصصة لتخفيف الخطأ في مناطقها.

الجزء السادس عشر

الأخطاء و الدقة:

كعقيدة أساسية في عملية المسح  ليس هناك أي قياس كامل خال من الخطأ، هناك ثلاث مستويات لأخطاء المسح :

أخطاء فادحة او تخبطات عشوائية: أخطاء ترتكب من قبل المساح أثناء المسح. مثل إفساد الأداة، الإخفاق في تحديد موقع ما، أو تدوين قياسات خاطئة كتدوين 85 بدلا من 58. خطأ كبير فادح يخفض دقة العمل المساحي لمستوىً غير مقبول. لذلك، يستخدم المساحون قياسات وافرة و فحوصات مستقلة لكشف هذه الأخطاء في المسح بشكل مبكر.

الأخطاء النظامية أو المنتظمة: هي تلك الأخطاء التي تتبع نمطاً ثابتاً ومن الأمثلة عليها آثار درجة الحرارة على سلسلة قياسات حيث أن الخطأ في هذه الحالة يتبع نمطاً معينا على جميع القياسات وليس قياس أو عدة قياسات فقط، وفي هذه الحالة يمكن للأخطاء أن تصحح أو تعوض.

الأخطاء العشوائية: الأخطاء العشوائية هي ذبذبات أو تأرجحات صغيرة لا يمكن تجنبها. السبب فيها هو عدم كفاءة المعدات، أو عدم وضوح خط النظر، أو صعوبة في الظروف المحيطة لعملية المسح. يمكن أن يتم تقليل هذه الأخطاء عن طريق زيادة القياسات بوفرة و تجنب الظروف غير الملائمة. الأخطاء العشوائية تلغي بعضها بعضاً. لكن يجب أن يتم بناء الفحوصات بحيث يتم التأكد من أنها لن تؤثر إحداها على الأخرى.

يتجنب المساحون هذه الأخطاء عن طريق معايرة وضبط معداتهم باستخدام طرق ثابتة أو عن طريق تصميم جيد لشبكة عملهم المرجعية. يمكن أيضا أخذ المعدل العام للقياسات المكررة، وأي قياسات ناشزة تستثنى، وتستخدم أيضا الفحوصات المستقلة كقياس نقطة من موقعين او أكثر او استخدام طريقتين مختلفين في القياس. يمكن كشف الأخطاء من خلال مقارنة النتائج باستخدام قياسين مختلفين.

الجزء السابع عشر

يجب على المساح التمييز بين الدقة والضبط. في الولايات المتحدة، يستخدم المساحون والمهندسون المدنيون وحدات القدم حيث إن القدم تنقسم الى العشرات والمئات. العديد من الأعمال الوصفية التي تحتوي قياسات خاصة بالمسافات يعبر عنها غالبا باستخدام وحدة (125.25قدم).

أنواع المساحات:

المنظمات المحلية أو صفوف الوحدات التنظيمية المتخصصة في كافة أعمال المساحة تنقسم الى مجموعات:

- المساحة القائمة: تتخصص بمسح مواقع العناصر الانشائية القائمة. وأسست من أجل التسجيل، حساب الاكتمال ولغرض تحضير ميزانية الدفع، وتعرف ايضا ب"اعمال المساحة المنفذة". عادة ما تمثل على الخرائط المنفذة باللون الأحمر أو الخطوط الحمراء من أجل مقارنتها مع معلومات التصميم.

- المساحة الحدودية: أسست من أجل تحديد حدود الملكيات اعتمادا على تسجيلها القانوني، وتتضمن إسقاط الخطوط حول الملكية وتمييزها بمعلم واضح. 

- المساحة المركزية (مساحة شبكة الإحداثيات): تهدف عملية المساحة هذه إلى إيجاد نقاط مرجعية معلومة الموقع والإحداثيات بحيث يستيطع المساحون الوصول إليها واستخدامها للقيام بعمليات مساحية.

المساحة الأنشائية.

المساحة التعديلية: تستخدم في حال حدوث تغيير في الشكل او الموقع للملكيات سواء كانت قطع أراض أو مبان. يتم تحديد مواقع النقاط الأولى لهذه الملكيات، وبعد مرور فترة من الزمن يتم اعادة حساب وتحديد المواقع الجديدة ويتم عمل مقارنة بين الموقعين.

الجزء التاسع عشر

المسح الجيوديسي(المنحن) والمستوِ :

تصنف عملية المسح اعتمادا على الشكل الحقيقي لسطح لأرض إلى:

-  المسح المستو : في عملية المسح المستو يفترض أن الأرض مسطحة الشكل ويهمل الانحناء والشكل الكروي للأرض. يستخدم من أجل أعمال المسح للمساحات الصغيرة التي يكون نسبة الخطأ فيها بالنسبة لشكل الأرض المنحن صغيراجدا وليس له أي أهمية.

- لمسح الجيوديسي يتم أخذ انحناء الأرض بعين الاعتبار أثناء عملية المسح وحساب الزوايا، والاتجاهات والمسافات. هذا النوع من المسح غالبا ما يوظف من أجل العمل على مساحات كبيرة. أعمال المسح التي تغطي مساحة تصل إلى 100 ميل مربع (260 كلم2 ) يتم التعامل معها على أنها مستوية (مسح مستو) أما المساحات التي تزيد عن 100ميل مربع أيتم التعامل معها على أنها جيوديسي (مسح جيوديسي).  

مهنة المسح :

  تغيرت المبادئ الأساسية في المسح  قليلا عبر العصور أما الأدوات المساحية فقد تغيرت وتطورت بشكل كبير الهندسة و بشكل خاص الهندسة المدنية غالبا ما تحتاج إالى المساحة.

على مر العصور   ساعد المسَّاحون على تحديد مواقع و مواضع الطرق, السكك الحديدية, الخزانات, السدود, خطوط الأنابيب, الجدران الاستنادية, الجسور و المنشآت. وساهموا كذلك في التقسيمات السياسية.

  يجب أن يكون المسَّاحون على علم و معرفة بالجبر, حساب التفاضل و التكامل الاساسي, الهندسة, علم المثلثات. و يجب أن يكونوا على علم بالقوانين التي تتعامل مع المساحة,  والاتفاقيات. 

الجزء العشرون

الجزء العشرو== 

تعترف معظم السلطات القضائية بوجود ثلاثة مستويات متعددة للكفاءة (مؤهلات ) للمساحين:

يعتبر مساعد المساح عاملا من دون خبرة ويقوم بتأدية وظائف لا تحتاج إلى خبرة كبيرة  كوضع عاكسات للهدف و يقوم بإيجاد علامات العاكس القديم و تحديد العلامات على الأرض.

 أما المساح الفني فهو المساح الذي يمتلك خبرة كافية للعمل بأدوات المسح  و إجراء مسح في الميدان بالإضافة إلي إجراء حسابات متعلقة بالمسح. لكن المساح الفني لا يمتلك أي سلطة تخوله لتصديق (إعطاء شهادة رسميه) على عمله.

أما المساحون المرخصون أو المسجلون  و المساحون القانونيون فهم الذين يمتلكمون مؤهلات وشهادات ذو كفاءة عالية,  حيث يطلب منهم في اغلب الأحيان إن يجتازوا العديد من الامتحانات من اجل الانضمام إلي الجمعية المهنية للحصول على تشريع في التصديق.  و تعتبر مهنه التخطيط  و الإدارة من مسؤوليات المساح. ويجب إن يكون المساح متأكدا من إن عمليات المسح لتي أجريت تحت إشرافه تتطابق المعايير القانونية حيث إن العديد من مبادئ شركات المسح تؤكد على ذالك. 

عمليت المسح غير الرسمية

إن عمليات المسح غير الرسمية يتم القيام بها دون الرجوع إلي المساحيين المحترفين والمرخصين والمؤهلين حيث أن عمال البناء قد يقومون بعمل المسح بأنفسهم اعتمادا على المخططات المتوفرة غير مراعيين ان المساح يحدد أهم الزوايا في المبنى حيث يقوم البناه بمسح المبنى بأنفسهم معتمدين على تقنيات المسح البسيطة.

المسح الجيوديسي(المنحن) والمستوِ :

تصنف عملية المسح اعتمادا على الشكل الحقيقي لسطح لأرض إلى:

-  المسح المستو : في عملية المسح المستو يفترض أن الأرض مسطحة الشكل ويهمل الانحناء والشكل الكروي للأرض. يستخدم من أجل أعمال المسح للمساحات الصغيرة التي يكون نسبة الخطأ فيها بالنسبة لشكل الأرض المنحن صغيراجدا وليس له أي أهمية.

- لمسح الجيوديسي يتم أخذ انحناء الأرض بعين الاعتبار أثناء عملية المسح وحساب الزوايا، والاتجاهات والمسافات. هذا النوع من المسح غالبا ما يوظف من أجل العمل على مساحات كبيرة. أعمال المسح التي تغطي مساحة تصل إلى 100 ميل مربع (260 كلم2 ) يتم التعامل معها على أنها مستوية (مسح مستو) أما المساحات التي تزيد عن 100ميل مربع أيتم التعامل معها على أنها جيوديسي (مسح جيوديسي).  

مهنة المسح :

  تغيرت المبادئ الأساسية في المسح  قليلا عبر العصور أما الأدوات المساحية فقد تغيرت وتطورت بشكل كبير الهندسة و بشكل خاص الهندسة المدنية غالبا ما تحتاج إالى المساحة.

على مر العصور   ساعد المسَّاحون على تحديد مواقع و مواضع الطرق, السكك الحديدية, الخزانات, السدود, خطوط الأنابيب, الجدران الاستنادية, الجسور و المنشآت. وساهموا كذلك في التقسيمات السياسية.

  يجب أن يكون المسَّاحون على علم و معرفة بالجبر, حساب التفاضل و التكامل الاساسي, الهندسة, علم المثلثات. و يجب أن يكونوا على علم بالقوانين التي تتعامل مع المساحة,  والاتفاقيات. 

اللجزء 21

الترخيص:

تختلف متطلبات الترخيص حسب السلطة القضائية في الدولة حيث يوجد لكل دولة قانون أراض خاص بها. ويتعين على المساحين المحتمل حصولهم على شهادة في المساحة، حصولهم على اختبارات مفصلة تتعلق بمعرفتهم بقانون المساحة والمبادئ الخاصة بالمنطقة التي يرغبون بممارسة المهنة فيها، ويخضعون لفترة تدريب  قبل منح ترخيص للممارسة. ويحصل عادة المساحون المرخصون على اختصارات توضع بعد الاسم مثل(MLS,PSM, CFedS,…etc)، والتي تختلف باختلاف المكان. يطلب من مساح الأرض المرخص توقيع وختم جميع المخططات ويتم ذلك حسب الصيغة المعتمدة في الدولة والتي تبيّن الاسم ورقم التسجيل للمساح المرخص. في العدید من الدول، تلزم السلطات القضائية المساحین وضع رقم تسجیلھم علی نقاط المسح(Benchmarks) عند تحدید زوايا الحدود. هذه الآثار تتخذ شكل قضبان الحديد، أو ربما تكون على شكل نصب إسمنتية، أو مسامير.

مؤسسات المساحة:

تنظم حكومات معظم البلدان العمليات المساحية وذلك عن طريق وكالات أو منظمات تضع قوانين ومعايير خاصة بالمساحة؛ لمراقبة الدقة، وتفقد الوثائق، وتثبيت الحدود وصيانة شبكات الإحداثيات المركزية (Control Networks).

 - مساحة الأراضي التفصيلية (Cadastral Surveying) وهي التي يتم الاعتماد عليها في تقسيم الأراضي والحدود بين الجيران، وتتصف هذه الحدود بالديمومة حيث أن الكثير من الحدود التي وضعتها المساحة التفصيلية قد تبقى لمئات السنين دون تعديل أو تغيير.

لدى معظم السلطات القضائية أيضا شكل من أشكال المؤسسات المهنية التي تمثل المساحين المحليين وغالبا ما تقوم هذعه المؤسسات بتصديق أو ترخيص للمساحين المحتمل توظيفهم، فضلا عن وضع وفرض المعايير الأخلاقية.

ومن الأمثلة الأخرى على المؤسسات التي تجمع المساحين الاتحاد الدولي للمساحين(اختصارها FIG، باللغة الفرنسية: Fédération Internationale des Géomètres). وهي اكبر مؤسسة تمثل المساحين في جميع أنحاء العالم. وتنتشر في 120 دولة ومركزها في كوبنهاغن عاصمة الدنمرك.

22

المساحة الانشائية:

معظم البلدان الناطقة بالإنكليزية تعتبر المساحة الانشائية مهنة مستقلة بحد ذاتها ولها جمعيات مهنية وتراخيص خاصة بها.