شريط القياس
يُعرف شريط القياس (بالإنجليزية: Tape Measure) بأنه عدّة القياس التي تستخدم في عمليات البناء وأعمال الصيانة المنزلية والقياسات المختلفة، وذلك لتحديد طول جسم ما أو المسافة بين جسمين، ويوجد الشريط على شكل لفة داخل عبوة، وعلى الشريط توجد قراءات بوحدات المتر والسنتيمتر والملليمتر، كما يتوافر في أطوال مختلفة لتناسب مختلف الأعمال دون أن تُسبب إعاقة للعمل، ويمتاز بأنه سهل الاستخدام وآمن، وتحتوي نهاية الشريط على مشبك، ليتمكن الشخص الذي يقوم بالقياس من تثبيتها في أحد الأطراف، ثم سحبه وصولًا للطرف الثاني لأخذ القراءات اللازمة.
استخدامات شريط القياس
يُقصد باستخدامات شريط القياس أنها المجالات التي تدخل فيها قياسات المساحات والمسافات، وهي تختلف باختلاف أنواع الأشرطة كما يأتي:
- جهاز المتر الذي يبلغ طوله 1.8 متر تقريبًا: يُحفظ في عبوة مصنوعة من البلاستيك المقوى، ويستخدمه الناس في المنازل لأغراض بسيطة، فعندما يرغب شخص بصنع قطعة أثاث يستخدم هذا المتر للقياس.
- جهاز المتر الذي يقترب طوله من 3.3 متر: يُحفظ في عبوة معدنية صلبة، ويعتبر مناسبًا للاستخدام في مواقع العمل، نظرًا لأنه عملي وصلب ويتحمل الصدمات كأن يقع من مكان مرتفع، بالإضافة إلى أن شريطه أقوى وأكثر متانة.
- أشرطة القياس الأطول: تحتوي على شريط قابل للمد لمسافة طويلة دون أي انحناء، ويستخدمها الناس في العمليات التصنيعية والمهنية لتأدية مهام أكبر.
بوصلة المساح
تعرف بوصلة المساح (بالإنجليزية: Surveyor's compass) بأنها أداة تقيس الاتجاهات الأفقية خلال عملية المسح، ويتطلب استخدامها تثبيت على حامل ثلاثي القوائم، وهذا ما يجعلها دقيقة القياسات، وتتكون هذه البوصلة من إبرة رفيعة وطويلة مصنوعة من الفولاذ الممغنط، مثبتة على حامل صغير ذي شكل مخروطي في مركز البوصلة، وتشير نهاية الإبرة إلى جهة الشمال والنهاية الثانية المقابلة لها إلى جهة الجنوب، وتبقى ثابتة خلال عملية القياس، في حين أنها تحتوي على دائرتين متدرجتين أعلى البوصلة تدوران مع خط الرؤية حول المحور الرأسي.
استخدامات بوصلة المساح
تستخدم بوصلة المساح في قياس الزوايا الأفقية، إضافة إلى تحديد اتجاه خط الرؤية للمسح، تتمثل طريقة استخدامها في عدة خطوات كالآتي:
- تثبيت البوصلة فوق المنطقة المُراد تحديد زواياها، حيث يجب أن تكون في المنتصف متمركزة فوقها، من خلال تثبيت أرجل الحامل ثلاثي القوائم، وعمود التوصيل يؤكد دقة تمركزها.
- تسوية البوصلة والتأكد من أن الدائرة الدوارة ثابتة ومستوية تمامًا.
- إتمام الضبط المؤقت للبوصلة.
جهاز الميزان
جهاز الميزان (بالإنجليزية: Dumpy Level Survey) هو أداة معايرة وتسوية تحتوي على أنبوب تلسكوبي مثبت جيدًا بالبراغي بين حاملين من الطرفين على شكل مثلث، ويمتاز الميزان بسهولة استخدامه وأجزائه البسيطة غير المعقدة، مما يعني أنه لا يحتاج إلى الصيانة كثيرًا إضافة إلى قوته ودقته، ويتطلب وجود حامل ثلاثي القوائم للحصول على بيانات دقيقة، كما يجب أن يكون على مستوى العين، وأن يكون أفقيًا من خلال تثبيته بالبراغي المخصصة لذلك، ثم ينظر المستخدم من خلال فتحة مُخصصة للنظر ويأخذ القراءة التي يراها على العصا داخل الميزان.
استخدامات جهاز الميزان
يتمتع هذا الجهاز بأهمية كبيرة لدى المهندسين المدنيين لإتمام أعمالهم وقياساتهم على أرض الواقع، كما أن سعره رخيص، وما يجعله مفضلًا لدى المستخدمين أنه بعد تعديله يحافظ على مستوى ثباته فترة طويلة ومن أهم استخداماته الآتي:
- يشتهر استخدام جهاز الميزان في مواقع مسح الأراضي وتحديدًا لمعرفة الارتفاع النسبي والمسافة.
- تحديد المسافة النسبية بين مواقع أرضية مختلفة.
- يقيس الزوايا الأفقية فقط بمعنى أنه لا يُمكن الحصول على قياسات زوايا دقيقة.
- يمكن استخدامه على مختلف أنواع الأراضي.
جهاز الثيودوليت
يندرج أسفل جهاز الثيودوليت (بالإنجليزية: Theodolites) نوعان أحدهما رقمي والثاني غير رقمي، ويُعرف باسم جهاز المزاواة في العامية، ويحتوي الجهاز الرقمي على تليسكوب مثبت على قاعدة، وشاشة إلكترونية تعرض الزوايا الأفقية والعمودية أي أنه دقيق، ويتطلب استخدامه تثبيت على حامل ثلاثي القوائم على مستوى النظر، ثم قياس المسافة بين الجهاز والأرض، وتسوية الجهاز من خلال عدة تعديلات بسيطة، ومن ثم تصويب الجهاز نحو النقطة المُراد قياسها وتسجيل الزوايا، إذ يستطيع المستخدم تدوير الجهاز أفقيًا وعموديًا، مما يعني أنه أداة مهمة جدًا في عمليات المسح.
استخدامات جهاز الثيودوليت
يعد جهاز الثيودوليت واحدًا من أهم الأجهزة المستخدمة في المسح، فهو أساسي في الكثير من التطبيقات والاستخدامات كالآتي:
- مجال الأرصاد الجوية.
- تقنيات إطلاق الصواريخ للفضاء.
- الهندسة المدنية وتحديدًا لقياس كل من:
- الزوايا الأفقية.
- الزوايا العمودية.
- تحديد الزاوية الأفقية.
- المدى.
- التسوية.
- المسافة البصرية.
- رسم الخرائط لأنواع الرياضة المختلفة؛ مثل: المشي، والتزلج، والصيد البري، وصيد الأسماك، وركوب القوارب.
- مسح الأراضي وتحديد الحدود لهذه الأراضي وخطوط الملكية.
- معرفة مستوى الأرض واستخدام هذه القراءة في أثناء البناء.
- الملاحة التكتيكية وتحديد المواقع المستهدفة في العمليات العسكرية.
- تخطيط الألواح الشمسية ووضعها على أسطح المباني.
جهاز المحطة المتكاملة
يُقصد بجهاز المحطة المتكاملة (بالإنجليزية: Total Station) أنه أداة تستخدم في البناء والمسح والهندسة، ويقيس الزوايا الأفقية والعمودية والمسافات من خلال حساب الميل بينه وبين نقطة محددة، ويحتوي هذا الجهاز على عداد مسافة إلكتروني، ومعالج دقيق، ومخزن لجمع البيانات وحفظها، ويمتاز بقياساته الدقيقة وسهولة استخدامه، كما أنه سريع الحصول على النتائج ولا يتطلب إعدادًا معقدًا، كما يسهل على المستخدم استيراد البيانات بعد المسح من الجهاز إلى برنامج الرسم، ولهذا الجهاز عدة أنواع توفر إمكانيات لقياسات مختلفة تجعله مناسب لجميع المجالات.
استخدامات جهاز المحطة الشاملة
هناك عدة استخدامات لجهاز المحطة المتكاملة وهي كالآتي:
- تقدير المسافات باستخدام الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث من الناقل في الجهاز وتصطدم في الجسم المراد مسحه ثم تنعكس من جديد، ثم تحويل هذه الإشارة إلى لغة مفهومة وقراءتها.
- قياس الزوايا بين نقطتين.
- التأكد من مسح الأراضي قبل البدء بأعمال التعدين.
- رسم الخرائط والمخططات المستخدمة في الهندسة المدنية والبناء، بالإضافة لتحديد محاذاة الطرق والجسور والأنفاق.
معدات مسح GPS
تستخدم هذه المعدات تكنولوجيا تحديد المواقع العالمية للحصول على قراءات دقيقة، ونظام تحديد المواقع العالمي هو نظام ملاحة يعتمد على الأقمار الصناعية تم استخدامه في البداية في العمليات العسكرية، ومع التطور أصبح يدخل في التطبيقات التجارية والشخصية والعملية، ومن بينها جهاز جي بي إس المساحة، إذ تتصل هذه الأجهزة مع أقمار صناعية تستقبل منها البيانات من خلال قياس وقت ومسافة إرسال البيانات من القمر الصناعي وللجهاز المستقبل، ويُجرى على هذه المعلومات حسابات على خطوط الطول ودوائر العرض والارتفاع لجهاز الاستقبال، ومع تحرك الجهاز المستقبل تتغير البيانات والقراءات.
وقد دخل هذا المجال في الكثير من التطبيقات، من بينها المسح التكنولوجي إلا أن أجهزة المسح المعتمدة على هذه التقنية معقدة ومكلفة، ويجمع المساح البيانات التي يحصل عليها من هذا النظام على جهاز كمبيوتر يعرضها على شكل معلومات جغرافية، تمتاز بمرونتها ودقة بياناتها، قد يربطها أيضًا بالهواتف الذكية من خلال تطبيقات مصممة لذلك، وتمنحه معلومات وبيانات عن للمسافات والزوايا بين النقاط دون الحاجة لأجهزة المسح التقليدية.
استخدامات معدات مسح GPS
من أبرز استخدامات معدات مسح جي بي إس ما يأتي:
- تستخدم معدات المسح بتقنية تحديد المواقع العالمي في رسم الخرائط التي تحتوي على موضع خطوط الطول ودوائر العرض، لكنها لم تعتمد على قياس الزوايا والمسافات بين النقاط، وذلك لم يغنِ عن الأجهزة الأخرى التي تصنف أنها أقل تكلفة ومحدودية استخدامها على مسافات قريبة، وهذا يعني أنها ما زالت تواجه العوائق مثل أوراق الأشجار الكثيفة والمباني العالية.
- إنشاء المواقع التجارية بناءً على نماذج دقيقة لتحسين الكفاءة وتنظيم الموارد وتقدير التكاليف.
- تنظيم أعمال الطرق والطرق السريعة لضمان تنظيم الموارد الصحيحة وزيادة الأرباح.
لم تقتصر القياسات الهندسية وتحديدًا في مجال الهندسة المدنية على جهاز واحد، بل صنعت الكثير من الأجهزة التي تؤدي كل منها وظائف معينة قد تتشابه نوعًا ما لكنها تختلف في بعض الأجزاء وفي القياسات التي تأخذها، وما زالت هذه الأجهزة تتطور يومًا بعد يوم حتى دخلت في مجال الأقمار الصناعية لتسهيل القياسات البعيدة التي يصعب قياسها على أرض الواقع.
يستخدم المهندس المدني الذي يُصمم المنازل والمباني والشركات والمستشفيات الكثير من المعدات لقياس المسافات والزوايا وتحديد الاتجاهات، قبل البدء بالتنفيذ على أرض الواقع وذلك لصنع نموذج حي ومقارب للحقيقة قبل ذلك، تجنبًا للأخطاء والتمكن من تقدير المسافات ومعرفة الأخطاء المتوقعة وتحديد المواد اللازمة والتكاليف المتوقعة والنتائج المرجوّة، وهناك الكثير من الأجهزة منها البسيطة ومنها المعقدة.
