المحاضرة-1-مقدمة-فى-علم-المساحة

1. د . حامد عبدالقادرضوقسم الهندسةكلية الهندسة المعمارية– جامعة سبها علم المساحةSurveying

2. Details of Lecturer • Course Lecturer: Dr. H.A. ALGASSI • Email: Algassi78@gmail.com, • Tel. No. : 00218944233827

3. وصف المقرر Course Description تعريفات, اهداف المساحة, اقسام المساحة, فروع المساحة ,مبادي المساحة, عمل الحقل والمكتب ادوات القياس الطولية, العقبات والموانع, الاخطاء في المساحة (الاخطاء في القياسات الطولية) الميزانية , القطاعات الطولية والعرضية, الميزانية الشبكية ورسم الخريطة الكنتورية, الثيودلايت , مضلع الثيودلايت, حساب المضلع, حساب الاحداثيات , القياس بالوسائل البصرية تحديد المواقع وشرح عمل جهاز ال, GPS, شرح المحطة المتكاملة .

4. Today… • Introduction مقدمة • Syllabus خطة المنهج المقرر • Homework الواجبات • Course Objectives أهداف المادة • Surveying Introduction مقدمة فى علم المساحة

5. SEE Syllabus – Key Points: • Assignmentsالواجب • Tentative schedule جدول المقرر • Grade Distribution توزيع الدرجات • COURSE OBJECTIVES أهداف المادة

6. Schedule – reading and HW assignments:

7. Assignments • 2 Assignments through the semester • Print out and digital form are required • Late assignments will not be accepted

8. Grade Distribution

9. الأهداف العامة للمادة • اعطاء الطالب مبادي المساحة الاساسية وتدريبة علي استخدام الادوات المساحية واكتسابة المهارات التالية :- • التعريف بعلوم المساحة المختلفة • استخدام الاجهزة المساحية الحديثة في الحصول علي الارصاد اللازمة • حساب الاحداثيات وتحديد المواقع

10. مخرجات التعلم • الفهم والمعرفة والمهارات الذهنية والعملية • يفترض بالطالب ان يكون قادرا علي :- • استخدام أشرطة القياس والموازين وعمل القطاعات . • استخدام الثيودلايت والتدريب علي القياس التاكيومتري. • فهم واستخدام نظرية ضبط المضلعات . • الاستخدام الصحيح لاجهزة المساحة الحديثة في المشاريع الهندسية المختلفة .

11. المحاضرة الاولى مقدمة عامة عن علم المساحة

12. مفردات محاضرة اليوم • الباب الأول : مقدمة عامة عن علم المساحة • الباب الثانى : أنواع علم المساحة • الباب الثالث : القياسات المساحية البسيطة

13. الباب الأول مقدمة عامة عن علم المساحة

14. 1.1 تعريف علم المساحة Definition علم المساحة هو علم وفن قياس المسافات والزوايا ومواقع النقاطعلى سطح الكرة الأرضية . ما هو علم المساحة؟ يبحث العلم فى الطرق المختلفة لتمثيل شكل سطح الأرض وما تحتويه من معالم طبيعية مثل الأنهار والبحار والهضاب والجبال والقارات ، وذلك باستخدام تقنية العلوم الرياضية لربط البيانات المساحية بعضها البعض .

15. 2.1 تاريخ علم المساحة History of Surveying قام المصريين القدماء و الصينيين واليونانيين بتقسيم الأراضىالزراعية لإمكانية تقدير الضرائب المستحقة عليها وكذلك تقديرحصص مصادر المياه واعتمدوا فى دقتها على علم الرياضياتوالفلك .

16. 2.1 تاريخ علم المساحة History of Surveying وكان طول الذراع هو الوحدة الأساسية لقياس الأطوالوالذراع Cubit=52.4 سم الكف Palm=7.48 سم العقلةFinger =1.87 سم الذراع = 7 كف = 28 عقلة مقدار الشِّبْر: عند الحنفية 11.592 سنتيمتر. المالكية 8.832 سنتيمتر. وعند الحنابلة والشافعية: 15.456 سنتيمتر.

17. 2.1 شكل الكرة الأرضية The Figure of the Earth نظرا لأن علم المساحة هو علم القياسات الأرضية فلابد أن نتعرف بد اية على شكل الكرة الأرضية ، فالكرة الأرضية ليست كرة كما هو فى المفهوم الرياضى ، فهى مفلطحة عند القطبين وقطرها عند خط الااستواء أكبر من قطرها عند القطبين . • الجيويد Geoid: يمثل الشكل الحقيقى للكرة الأرضية ، ويعرف بأنه، السطح المعبر عن منسوب سطح المياه على الكرة الأرضية . • الإليبسويد Ellipsoid: هو أقرب شكل رياضى هندسى لشكل الكرة الأرضية هو القطع الناقص الدوار . • الإسفرويد Spheroid: هو أقرب شكل رياضى هندسى كروى لشكل الكرة الأرضية ، وهذا الشكل لا يستخدم إلا فى بعض الحالات .

18. 2.1 شكل الكرة الأرضية The Figure of the Earth تعريف الجيويد هو منسوب سطح البحر كما لو كان ممتدا داخل تضاريس الأرض

19. 2.1 شكل الكرة الأرضية The Figure of the Earth شكل الجيويد

20. 2.1 شكل الكرة الأرضية The Figure of the Earth العلاقة بين شكل الجيويد والإليبسويد والإسفرويد

21. الباب الثانى أنواع علم المساحة

22. 0.2 أنواع علم المساحةTypes of Surveying ينقسم علم المساحة بصفة أساسية إلى : -1 المساحة الأرضية Plane Surveying -2 المساحة الجيوديسية Geodetic Surveying

23. 1.2 المساحة الأرضيةPlane Surveying • فى المساحات الصغيرة يمكن اعتبار سطح الكرة الأرضية كسطح مستو Plane، ولذا يمكن فيها إهمال كروية الأرض . • تبحث فى عمل خرائط على المسقط الأفقى فى اتجاه المحورين x,y باعتبار أن القياسات المساحية تمت فى منطقة محدودة وصغيرة من الأرض.

24. 1.1.2 المساحة الطبوغرافيةTopographic Surveying • الخرائط الطبوغرافية تكون ذات مقياس رسم متوسط وتحتوى على: • المعالم الطبيعية ) Natural Features تضاريس الأرض) : مثل الجبال والوديان والأنهار . • المعالم الصناعية : Man made Features مثل الطرق والمدن والمنشآت الهندسية المختلفة .

25. 1.2.1.1 المساحة التفصيليةCadastral Surveying (Property Surveying) • وفيها يتم رسم خرائط ذات مقياس رسم كبير يسمح بإظهارالتفاصيل الخاصة بالمعالم الصناعية بدرجة كافية من الدقة . • وتنقسم بدورها إلى : • خرائط زراعية : وتشمل أسماء المحافظات والمراآز والقرى والأحواض الزراعية • خرائط المدن : و تشمل أسماء المحافظات والمدن والأحياء والشوارع وأرقام العقارات.

26. 1.2.2 المساحة الجيوديسية Geodetic Surveying • يؤخذ شكل كروية الأرض فى الاعتبار ولذا يمكن رسم خرائط فى اتجاه المحاور الثلاثة x, y, z . • ينسب الإحداثى الرأسى z إلى المنسوب المتوسط لسطح البحر . • المساحة الجيوديسية هى الأ ساس لجميع الخرائط المساحية بأفرعها المختلفة لأنه من خلالها يمكن تحديد الشبكة الرئيسية ونقاط الضبط والشكل الطبوغرافى العام . • ولذلك فإن التسلسل فى رسم الخرائط يبدأ من الخرائط الجيوديسية ومنها الى الخرائط الطبوغرافية ومنها إلى الخرائط التفصيلية .

27. 1.2.3 الأغراض المتخصصة لعلم المساحة • تنقسم المساحة إلى عدة أفرع تبعا للغرض منها وكذلك نوع التقنية المستخدمة فيها : • المساحة الهندسية Engineering Surveying • المساحة التصويرية والجوية (Photogrammetry) Aerial Surveying • المساحة الجيولوجية Geological Surveying • المساحة المائية Hydrographic Surveying • المساحة الفلكية Astronomical Surveying

28. الباب الثالث القياسات المساحية البسيطة

29. 3.1 حقائق عن الأرصاد المساحية Facts about Observations • لا توجد فى جميع الأرصاد المساحية قيمة حقيقية مطلقة نهائيا. • القيم الحقيقية True value للأرصاد المساحية لا يمكن تحديدها. • جميع الأرصاد المساحية تحتوى على أخطاء . • لا يمكن تحديد قيمة الخطأ المطلق فى الأرصاد المساحية . • يمكن تحديد القيم الأقرب للقيم الحقيقية من خلال المقاييس والمعايير الإحصائية .

30. 3.2 الفرق بين أعمال الرصد وأعمال القياس Observation vs. Measurement • أعمال الرصد : هى الأعمال التى تتم للحصول على قيمة منفردة واحدة مباشرة وبدون تصحيح من الجهاز أو الأداة المساحية . مثل قراءة واحدة لمسافة بالشريط أو زاوية واحدة بالتيودوليت . • أعمال القياس : هى الأعمال التى تتم (قبل وأثناء وبعد ) عملية الرصد للحصول على القيمة المساحية النهائية (الأقرب للقيمة الحقيقية ). • أعمال قبل الرصد : المعايرة - ضبط الجهاز على النقطة ..... • أعمال أثناء الرصد : التوجيه – شد الشريط – قراءة الجهاز ...... • أعمال بعد الرصد : أخذ متوسطات للأرصاد – جداول الحسابات ..... • الشخص العادى يستطيع القيام بأعمال الرصد بسهولة ولكن مهندس المساحة فقط هو الذى يستطيع القيام بأعمال الرصد والقياس الصحيح .

31. 3.4 أنواع الأخطاء والغلطات فى الأرصاد المساحية Types of Errors and Mistakes • الأخطاء المنتظمة • هى الأخطاء الناتجة عن تأثير الظروف الجوية على الأرصاد وقد تكون ذات قيمة ثابتة أو متغيرة ، ويمكن حساب الأخطاء من المعادلات الرياضية والفيزيائية . • الأخطاء العشوائية Random Errors • أخطاء عارضة (غير ثابتة) ويمكن تقديرها من خلال نظرية الاحتمالات والمقاييس الإحصائية . • الغلطات Mistakes • وهى القيم الكبيرة من الأخطاء وتكون ظاهرة وواضحة ولا يمكن تلافيها إلابإعادة الأرصاد المساحية مرة أخرى .

32. 3.5 الضبط والدقة Accuracy and Precision • الضبط Accuracy : (The quality of Results) يعرف الضبط بأنه يمثل التناسق الخارجى (External Consistency)للأرصاد المساحية بمعنى مدى انحراف متوسط الأرصاد عن القيمة الحقيقية. • الدقة Precision: The Quality of Operations)) تعرف الدقة بأنها تمثل التناسق الداخلى Internal Consistency)) للأرصاد المساحية بمعنى مدى تجانس الأرصاد داخليا بالنسبة لبعضها البعض .

33. 3.6 الأعمال الأساسية فى علم المساحة • تنقسم الأعمال الأساسية فى المساحة الى : • أعمال الرفع Surveying (site survey) • هى عملية إظهار المعالم الطبيعية أو الصناعية بأبعادها ومواقعها النسبية من خلال القياسات المساحية على خريطة بمقياس رسم مناسب. • أعمال التوقيع Setting-out (lay-out) • وهى عملية نقل البيانات من اللوحات والخرائط الهندسية ذات مقياس رسم إلى الطبيعة وذلك من خلال القياسات المساحية

34. 3.7 أنواع القياسات المساحية • تنقسم القياسات المساحية الى: • المسافات : وتنقسم إلى • المسافات الأفقية • المسافات المائلة • المسافات الرأسية • الزوايا: وتنقسم إلى • الزوايا الأفقية • الزوايا الرأسية

35. 3.1.7 تعريف المسافات • المسافة الأفقية : • المسافة المباشرة المقاسة فى المستوى الأفقى وتظهر بقيمتها الحقيقية فى المسقط الأفقى . • المسافة المائلة : • هى المسافة المقاسة على سطح الأرض وتظهر بقيمتها الحقيقية فى المسقط الرأسى ، ولكن يتم تحويلها الى مسافة أفقية . • القاعدة العامة : جميع الخطوط المرسومة فى اللوحة تمثل مسافات أفقية أو مساقط أفقية للمسافات المائلة • المسافة الرأسية : • المسافة المقاسة بين هدفين لهما منسوبين (ارتفاعين ) مختلفين .

36. 3.2.7 تعريف الزوايا • الزاوية الأفقية : (زاوية تظهر بقيمتها الحقيقية فى المسقط الأفقى ) • الزاوية المحصورة بين مستويين رأسيين متقاطعين . • الزاوية المحصورة بين خطين متقاطعين واقعين فى المستوى الأفقى . • الزاوية المحصورة بين خطى النظر الى هدفين A, B فى مستويين رأسيين متقاطعين . • الزاوية الرأسية : (زاوية تظهر بقيمتها الحقيقية فى المسقط الرأسى ) • الزاوية المحصورة بين المستوى الأفقى وخط النظر الى الهدف ، وتنقسم الى زاوية ارتفاع ( +) وزاوية انخفاض (-) حيث يبدأ القياس من المستوى الأفقى .

37. 8.3 تعريف وحدات قياس الزوايا وحدات قياس الأطوال : النظام الفرنسى : السنتيمتر - الديسيمتر - المتر - الكيلومتر . النظام الإلإنجليزى : البوصة – القدم – الياردة – الميل . وحدات قياس الزوايا : النظام الستينى °360 درجة Degs Mins Secs (DMS) النظام المئوى 400 درجة مئوية (° 360 = Grads (400gr التقدير الدائرى (°360 = 2Pi) Radians

38. 8.3 التحويل بين وحدات قياس الأطوالUnits of Measurements النظام الفرنسى : الكيلومتر = 10 هكتومتر = 1000 متر المتر = 10 ديسيمتر = 100 سم = 1000 مم النظام الانجليزى : الميل = 1760 ياردة ، الياردة = 3 قدم، القدم = 12 بوصة. التحويل من الانجليزى الى الفرنسى :الميل = 3441609.م ، الياردة =91 سم ، القدم = 30.48سم ، البوصة =2.54 سم . التحويل من الفرنسى الى الانجليزى : الكيلومتر =.6210 ميل، المتر= 0936.1 ياردة ، المتر=3.28قدم ، المتر= 39.37 بوصة

39. 8.3 تعريف وحدات قياس الزوايا التقدير الستينىDeg-Min-Sec : وفيه تقسم الدائرة الى 360 درجة ، الدرجة = 60 دقيقة ، والدقيقة = 60 ثانية .

40. 8.3 تعريف وحدات قياس الزوايا التقدير المئوىGrad : وفيه تقسم الدائرة الى 400 درجة مئوية، الدرجة المئوية = 100 دقيقة مئوية ، والدقيقة المئوية = 100 ثانية مئوية.

41. 8.3 تعريف وحدات قياس الزوايا التقدير الدائرىRadians : وفيه تقسم الدائرة الى 2، والزاوية القائمة = ، و𝜋 = 3.14159.

42. 8.3 التحويل بين وحدات قياس الأطوالUnits of Measurements من التقدير الستينى الى التقدير المئوى: الدرجة المئوية = 10/9 درجة ستينية ، الدقيقة المئوية = 45/100 دقيقة ستينية ، الثانية المئوية = 324/1000 ثانية ستينية. من التقدير المئوى الى التقدير الستينى : الدرجة الستينية = 0.9 درجة مئوية ، الدقيقة الستينية = 0.45دقيقة مئوية ، الثانية الستينية = 0.324ثانية مئوية . من التقدير الستينى الى التقدير الدائرى : الزاوية بالتقدير الدائرى = الزاوية بالتقدير الستينى *( \ 180). من التقدير الدائرى الى التقدير الستينى : الزاوية بالتقدير الستينى = الزاوية بالتقدير الدائرى*(180 \ 𝜋).

43. 8.3 روابط لبعض المواقع المفيدة فى التحويل بين الوحدات بجميع أنواعها Free online calculator on the Internet توجد بعض المواقع على شبكة الإلإنترنت التى تتيح التحويل المباشر بين وحدات كل من الأطوال - الزوايا – المساحات – الحجوم كثيرمن الوحدات الأخرى . وهذا مثال لبعض هذه الروابط : http://www.lmnoeng.com/units.htm http://www.gordonengland.co.uk/conversion/angle.htm http://www.unitconversion.org/unit_converter/angle.html http://www.calculator.org/properties.html http://www.physlink.com/reference/UnitConversion.cfm